Электроснабжения населенного пункта производим выбор ТП и способ ее установки

            Для крепления проводов марки САСПсш-3х35+1х25+1х35, САСПсш – 3х25+1х25+1х25, САСПсш – 3х50+1х25+1х50 принимаем стальные крюки типа     УН – 2.

           Основой всех опор является стойка типа СВ-95-25.

         Потребительские подстанции 10-0,4 кВ предназначены для питания 5-ми проводных распределительных линий 0,38 кВ с глухозаземленной нейтралью. В данном населенном пункте одна ТП по конструктивному исполнению – мачтовая (МТП).

         МТП выполняются  в сельских электрических сетях 10 кВ мощностью до 250 кВА.

         Подстанция монтируется  на железобетонных или деревянных опорах с установкой трансформатора на высоте не менее 4,5 м, считая от земли до токоведущих частей.

         Присоединение силового трансформатора к сети 10 кВ осуществляется через комплект предохранителей типа ПК10-1130 и разъединителя типа РЛНДЗ-10.

         

         Привод разъединителя должен запираться на замок. Для обслуживания подстанций на высоте 3 м должна обустраиваться площадка с перилами.  

                Для подъема на площадку рекомендуется применять лестницу с устройством, сблокированным с разъединителем и запирающим подъем по лестнице при включенном разъединителе.

         Для подстанций, расположенных  на одностоечных опорах (однофазных подстанций мощностью до 100кВА), устройство площадок и лестниц не обязательно.

         

         Части остающиеся, под  напряжением при отключенном  разъединителе, который установлен в данном случае на концевой опоре, должны находиться на высоте не менее 2,5 м от уровня площадки обслуживания.

         Положение разъединителя  должно быть видно с площадки. Разъединитель должен иметь заземляющие ножки со стороны трансформатора.

         Для защиты трансформатора от перенапряжения устанавливается  комплект вентильных разрядников.

         Приборы учета, измерения, защиты отходящих линий 0,38 кВ размещаются в шкафу РУ 0,38, установленном  на тех же опорах на уровне 1,2 м от земли.            

          Провода, идущие от трансформатора в шкаф РУ 0,38 кВ, а также между шкафом и ВЛ 0,38 кВ, должны быть защищены от механических повреждений (трубой, швеллером и т.д.). Расстояние от земли до изоляторов выводов ВЛ 0,38 кВ должно быть не менее 4 м. 
 
 
 
 
 
 
 

       9 Расчёт токов короткого замыкания в сетях напряжением 380/220 В                                                                                     

          Расчет токов короткого замыкания в низковольтных электрических сетях выполняют в именованных единицах. Расчет сводится к определению максимального тока короткого замыкания на шинах 0,4 кВ трансформатора, которым является трехфазным, и минимального тока в наиболее электрически удаленной точке линии, которым является однофазный. По трехфазному току короткого замыкания проверяют устойчивость аппаратуры подстанции, по однофазному – настраивают работу защиты и проверяют эффективность системы зануления.

       При расчете токов короткого замыкания  в сетях напряжением 380/220 В        учитывают:

• Активные и реактивные сопротивления элементов схемы.
• Сопротивления соединенных шин и кабелей длинной 10-15 ми более
• Сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока (многовитковых), катушек максимальных расцепителей автоматов, контактов рубильников и т.д.

         Рисунок 4 - Расчетная схема

                                                                                                                          

                                                                                                                                                         Рисунок 5 – Схема замещения

       По  таблицам приложений 3 и 5 [1] находим удельное сопротивление одного км линии проводов марок САСПсш 3х35+1х25+1х35 и САСПсш 3х25+1х25+1х25:

                                                    
 
 

                 Тогда 
 
 
 

         Находим результирующие сопротивления: 
 

         Определяем  токи короткого замыкания   

         Трехфазный  ток в точке :

                                            

где -напряжение сети. 

         Двухфазный  ток в точке : 

         Трехфазный  ток в точке : 

          По таблице приложения 6 [1] определим , тогда 
 
 

                Двухфазный ток в точке : 
 

         Однофазный  ток в точке : 
 
 

Нулевые и фазные провода выполнены следующими марками: САСПсш 3х35+1х25+1х35,САСПсш 3х25+1х25+1х25,САСПсш 3х50+1х25+1х50. 
 

         
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

            

              10 Выбор аппаратов защиты для электрических линий напряжением 380/220 В

         Автоматические  выключатели выбирают по следующим  условиям:

         1 Напряжение сети

(19)

где - номинальное напряжение автомата;

  – напряжение сети. 

где   – мощность полной нагрузки на головном участке, кВА;                                                                                                                                                                                                       – номинальное напряжение сети, В (= 380 В) 

    Принимаем к установке автомат типа ВА 51-31 с .

         Данный автомат по напряжению подходит, так как он рассчитан на 380 В.

         Условие выполняется 380 В = 380 В

    2 Номинальный ток теплового расцепителя

(21)

где    - коэффициент надёжности . 

Принимаем .

         3 Предельно допустимый ток отключения автомата 

где - максимальный ток трехфазного короткого замыкания. 

         Для данного автомата

         4 Ток срабатывания электромагнитного  расцепителя (токовой отсечки)

(23)

где - коэффициент надежности, учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя.

         Для автоматических выключателей с номинальным током 160 А следует принимать не менее 1,25. 

Принимаем ток  уставки 

                5 Коэффициент чувствительности электромагнитного расцепителя : 
 
 

  где – ток двухфазного короткого замыкания в месте установки автомата;

      - ток уставки электромагнитного расцепителя.

Принимаем  

Условие выполняется

        6 Коэффициент чувствительности теплового расцепителя: 

где - ток однофазного короткого замыкания в наиболее удаленной точке защищаемого участка

Условие не выполняется 

Выбираем автомат  для ТП2: ВА 51-31 с ,

Выбираем автомат  для ТП1: ВА 51-33 с ,  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                   

11 Расчет заземляющих устройств и выбор средств      молниезащиты

        Для электроустановок с глухозаземленной нейтралью напряжением  до 1000 В с сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединяют нейтрали генераторов и трансформаторов  должно быть не более 4 Ом, при напряжении 380/220 В.

        Сопротивления должны быть обеспечены с учётом использования  естественных заземлителей, а также повторных заземлений нулевого провода воздушных линий напряжением до 1000 В при числе отходящих линий не менее двух.

        Повторные заземления нулевого провода выполняют на концах воздушных линий или ответвлений длинной более 200 метров и на вводах в здание. Более частые заземления нулевого провода выполняют, если это требуется по условиям грозозащиты. Общее сопротивление заземляющих устройств всех повторных заземлений должно быть не более 10 Ом при напряжении 380/220 В.

        На линиях 0,38 кВ выполняется  грозозащитное заземление и повторное  заземления нулевого провода.

        В условиях Беларуси грозозащитное заземление выполняется  через 120 м: на опорах с ответвлениями к вводам в помещения, в которых может быть большое количество людей или представляющих большую хозяйственную ценность; на конечных опорах, имеющих ответвления к вводам; на расстоянии 50 м от конца линии (как правило, предпоследняя опора); на опорах в створе пересечения с линией более высокого напряжения. Сопротивление этих заземлений должно быть не более 30 Ом.

         Повторное заземление нулевого провода устанавливается  на концах воздушной линии, отпайках более 200 м и на вводах в помещение  в которых находится электрооборудование, подлежащее занулению.

         Определяем расчетное  сопротивление грунта для стержневых заземлений:

         

  (26) 

  где - коэффициент сезонности;

        - коэффициент состояния грунта;

   – удельное сопротивление  грунта 
 
 
 
 
 

                 Определяем сопротивление вертикального заземлителя из круглой стали 
 

     где      L– длина длинна вертикального заземлителя, L=5м ;                                                                                            

                    d – диаметр круглой стали или ширины полосы прямоугольного сечения, м;

                   h_ср – глубина заложения, вертикального заземлителя, м. 
 

        Сопротивление повторного заземления не должно превышать 30 Ом, при  допускают принимать 

        Для повторного заземления принимают 11 стержней длинной 5 м и диаметром 12 мм, сопротивление которого 20 Ом.

          Общее сопротивление  всех одинадцати заземлителей равно 

       где - сопротивление одного повторного заземления, Ом;

            - количество повторных заземлений. 

        Определяем  расчетное сопротивление заземления нейтрали трансформатора с учетом повторного заземления 

где - сопротивления заземления;

        - эквивалентное сопротивление повторного заземления. 

        В соответствии с ПУЭ сопротивление  заземляющего к нему электрического оборудования напряжением до 1000 В не должно быть более 10 Ом и , если последнее меньше 10 Ом. 
 
 
 

               Принимаем для расчетов меньшее из этих значений

         Определяем  теоретическое число стержней