Методы выявления дефектов

ВведениеЗадачи развития электроэнергетики требует высокой организации строительства, в том числе и наладочных работ – одной из важнейших стадий строительства электростанций и подстанций, обеспечивающих непосредственный ввод в действие новых энергетических мощностей. Персонал наладочных организаций обеспечивает подготовку смонтированного электрооборудования и его вторичных устройств к включению в эксплуатацию. От качества его работы зависит экономичная работа и бесперебойная работа нового электрооборудования.Наладочные работы производятся самостоятельными специализированными подразделениями строительно-монтажных и эксплуатационных организаций.Целью данной курсовой работы являются основные принципы и методы производства наладочных работ электрических сетей, электрооборудования электрических станций и подстанций. Здесь изложены конкретные вопросы наладки всех основных видов электрооборудования; описана аппаратура и приборы, используемые приборы при наладочных работ, даются сведения по организации наладочных работ.Кроме конкретных сведений по отдельным видам проверок, испытаний и наладки, также изложены методы определения состояния элементов электрооборудования, являющихся общими для различных видов электрооборудования, например магнитопроводов, обмоток, контактных соединений и др. Выделены разделы измерения и испытания, повторяющиеся при наладке каждого отдельного вида электрооборудования, например проверки состояния изоляции, измерения сопротивления постоянному току и т.п.1. Теоретические аспекты процесса наладки электрооборудования автоматических линий1.1. Методы выявления дефектовЭлектрооборудование электростанций и подстанций, объединяют в общие по своему назначению конструктивные узлы: корпус, обмотки, выводы обмоток, токоведущие части, изоляция, магнитопровод, контактные соединения, заземления, схемы управления и сигнализации, релейная защита и автоматика (РЗА).Кроме перечисленных общих узлов различных родов электрические машины объединяют: система смазки, охлаждения, возбуждения (машины синхронные и постоянного тока), статор, ротор, подшипники, коллектор (машины постоянного тока), устройства для измерения температур.Множество видов силовых трансформаторов объединяют также устройства переключения обмоток, коммутационную аппаратуру, кинематическая система связи подвижных контактов с приводом, привод, токоведущие части ошиновок – контактные соединения. Общие конструктивные узлы определяют общность дефектов оборудования, выявленных в большинстве случаев в процессе проверок и испытаний.Общие дефекты оборудования и требования к нему определяют общие методы проверок и испытаний, которые могут быть объединены в следующие основные группы:Методы определения состояния механической части электрооборудования;Методы определения состояния изоляции токоведущих частей электрооборудования;Методы испытания электрооборудования в искусственно утяжеленных условиях;Методы определения состояния токоведущих частей и контактных соединений электрооборудования;Методы определения состояния магнитной системы;Методы проверки схем электрических соединений;Методы проверки и испытаний устройств релейной защиты и автоматики (РЗА), схем управления и сигнализации, а также других вторичных устройств;Методы опробования электрооборудования.Комплексные обследования могут проводиться в плановом порядке для решения вопроса о продлении работы электрооборудования сверх расчетного срока службы.По результатам комплексного обследования проводится капитальный ремонт оборудования для подтверждения и устранения имеющихся дефектов.Например, к комплексному обследованию следует отнести:Хроматографический анализ растворенных в масле газов, так как значительная часть дефектов трансформаторов приводит к изменению состава и количества этих газов.Метод виброакустической диагностики. Этот метод основан на измерении вибрационных параметров корпуса электрической машины и ее движущихся узлов. Данный метод является наиболее распространенным для диагностики состояния асинхронного двигателя, т. е позволяет не только выявить уже развившуюся неисправность и предотвратить катастрофические разрушения, но и обнаружить развивающийся дефект на очень ранней стадии. Этот метод также используется во многих видах электрооборудования.Метод тепловизионного контроля. Этот метод используется для выявления дефектов трансформаторов, коммутационной аппаратуры электроцепей, выключателей, предохранителей, автоматов, воздушных линий электропередач и др.Обнаружение дефектов в электроустановках с помощью тепловизора производится косвенным методом, путем измерения температуры наружной поверхности узлов электрооборудования. При этом измерения температуры объектов контроля производится дистанционным методом оптической пирометрии.После обнаружения дефектных узлов производится их фиксация во встроенной памяти инфракрасной камеры с абсолютными температурами узлов, окружающей температуры, расстояния до объекта и т.д. Результаты тепловизионной съемки обрабатывают либо по отдельным точкам, в которых температуру измеряют с помощью соответствующих опций тепловизора, либо как тепловые изображения, применяя специальные программы обработки термограмм.1.2. Измерения и испытания, определяющие состояние токоведущих частей и контактных соединенийСостояние токоведущих частей и их контактных соединений кроме визуального контроля проверяют измерением сопротивления постоянному току обмоток, отдельных контактов, токоведущих участков в местах их соединений (сборных шин и шинопроводов).Измерение сопротивления по постоянному току. Измеренные сопротивления постоянному току обмоток фаз, фаз генераторов и электродвигателей, не имеющих повреждений, должны быть практически одинаковыми. Различие в результатах измерений по фазам (больше допустимого) является признаком наличия дефекта. Отклонение одного из измерений от предыдущих и заводских данных является признаком дефекта соединения обмотки с переключателем.При наличии короткозамкнутых витков измеренное сопротивление постоянному току, как правило, меньше, а при обрыве, неудовлетворительном соединении или нарушении контактных соединений оно превышает паспортные значения или нормируемые величины.Состояние заземляющих проводок и качество их контактных соединений определяют внешним осмотром и по результатам специальных измерений, выполняемых с помощью измерителей заземления.Наиболее точным, простым и удобным в работе методом является мостовой метод измерения. Малые величины (менее 10 Ом) измеряют двойным мостом, большие (более 10 Ом) одинарным мостом. В настоящее время находят широкое применение универсальные мосты, измеряющие как малые, так и большие величины.Сопротивления со значениями от 1 Ома до 1 мОм измеряются посредством одинарных мостов постоянного тока. В таких мостах результат измерения учитывает целый ряд значений, в том числе и сопротивление, имеющееся на проводах, соединяющих мост и измеряемое сопротивление. Именно по этой причине сопротивления, имеющие значение менее одного Ома такими мостами измерять не стоит – в этом случае величина погрешности будет слишком велика.Что касается двойных мостов, то в них сопротивлениями соединительных проводов пренебрегают, поэтому в них можно измерять сопротивления величиной от 6 до 10 Ом. Берётся измеряемое сопротивление Rх и к нему подсоединяются четыре провода. С цепями, обладающими большими значениями индуктивности, измерение проводятся уже при установившемся токе, а отключение приборов выполняется до разрыва токовой цепи. Это необходимо делать для того, чтобы предотвратить повреждения гальванометра, а также для того, чтобы избежать возникновения ряда ошибок. Следует помнить, что измерения сопротивления постоянному току проводятся при установившемся тепловом режиме.Рисунок 1. Измерение сопротивлений постоянного тока мостовым методом а) одинарный мост; б) двойной мостМетод амперметра – вольтметра менее точен, чем мостовой, так как требует одновременного измерения тока и напряжения.Этот метод используется для измерения сопротивления постоянному току с невысокой точностью. Суть метода состоит на измерении тока, протекающего через измеряемое сопротивление и падения напряжения на нем. По результатам измерения тока и напряжения определяют искомое сопротивление.Достоинством метода является его простота, недостатком – сравнительно невысокая точность результата измерения.Рисунок 2. Измерение сопротивлений по постоянному току методом амперметра – вольтметра а) измерение больших сопротивлений; б) измерение малых сопротивленийПриборы, применяемые в данном измерении, должны обладать классом точности не более 0,2, а вольтметры при измерении подключаются прямо к измеряемому сопротивлению. Величина тока должна быть такой, чтобы показания можно было снимать во второй половине шкалы. Исходя из этих соображений, выбирается шунт.Состояние заземляющих проводок и качество их монтажа оценивается по результатам специальных измерений, производимых измерителем заземления. Измерения малых сопротивлений (меньше 0,01 Ом) производится микроомметрами.1.3. Методы оценки состояния электрических сетей по результатам измерений и испытанийОсновным методом оценки состояния нового электрооборудования, заканчиваемого монтажом и включаемого в эксплуатацию, является сравнение результатов измерений и испытаний с допустимыми предусматриваемыми специальными нормами. Основными нормативными документами являются «Нормы испытания электрооборудования» и «Правила устройства электроустановок». В Нормах приведены требования в отношении необходимых видах проверки и испытаний и нормативные величины, которым должны удовлетворять результаты их для всех видов электрооборудования электроустановок. Нормами предусматриваются: допустимое сопротивление обмоток, контактов и других токоведущих частей; допустимое состояние изоляции; испытательные напряжения и пр.Согласно ПУЭ и Нормам заключение о возможности ввода оборудования в эксплуатацию производится на основании совокупности результатов приемо-сдаточных испытаний, так как часто, особенно в вопросах оценки состояния изоляции электрических машин, силовых трансформаторов и необходимости сушки, трудно найти решение по одному или даже двум критериям.Широко используется в производстве пусконаладочных работ при оценке состояния оборудования метод сравнения результатов измерений группы одного и того же типа оборудования.Для вновь вводимого в эксплуатацию оборудования основополагающими являются результаты заводских измерений и испытаний.Не всегда бывают достаточными проверки и испытания, предусматриваемые Нормами. Это относится к несерийному оборудованию или головным образцам. В таких случаях работы производится в соответствии со специальной программой, составляемой разрабатывающими или проектирующими организациями или заводом-изготовителем. В составлении программ должны учувствовать представители наладочной организации. Программы утверждаются главным инженером.Окончательным способом оценки возможности включения электрооборудования или присоединения в работу является комплексное опробование его в работе.2. Расчетно-конструкторская часть2.1. Характеристика объекта наладки электрооборудования автоматических линийДанный объект представляет собой боулинг-клуб, который располагается в г. Сочи.Основными помещениями являются зона дорожек для боулинга, спорт-бар, а так же вспомогательные цеха.Основными электроприемниками являются пинсеттеры, мониторы, электроводонагреватель, посудомоечная машина и вентиляция. Все они работают в продолжительном режиме.Оборудование боулинга соответствует требованиям электротехнических, противопожарных, экологических и других норм, действующих на территории Российской Федерации, и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении основных мер безопасности.Все помещения не взрывоопасны, но пожароопасны, относятся к категории П-IIа.Все электроприемники боулинга относятся к третьей категории надежности электроснабжения, питание которой осуществляется от недалеко стоящей трансформаторной подстанции. Нарушения электроснабжения объекта допустимы не более, чем на сутки.электрооборудование электрическая сеть электроснабжениеРаспределительные силовые сети выполняются кабелями с медными жилами прокладываемые в трубах в полу, за подвесными потолками и в стенах.При монтаже электропроводки необходимо обеспечить цветную маркировку проводов и кабелей согласно требованиям ПУЭ:коричневого, черного и серого цветов - для обозначения фазных проводников (L);синего цвета - для обозначения нулевого рабочего проводника (N);зелено - желтого цвета - для обозначения защитного проводника (РЕ).Принята система заземления TN-C-S. Она самая совершенная, хотя и самая дорогостоящая. От ТП до распределительного щита нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в РЕN-проводник, а после щита разделяются до электроприемников на РЕ и N.2.2. Расчет электрических нагрузокЭлектрические нагрузки гражданских зданий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: мощности питающих и распределительных сетей, городских трансформаторных подстанций, а так же подстанций непосредственно относящихся к зданию. Поэтому правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором при проектировании и эксплуатации электросетей. Все расчёты электрических нагрузок проводятся по методу коэффициента спроса. Этот метод обычно применяется при расчете нагрузок гражданских зданий. Он определяет зависимость между расчетной Рр и номинальной Рн мощностями. Для определения расчетной нагрузки из [4] выбираем коэффициент спроса Кс и коэффициент мощности .Определяем активную расчетную мощность для пинсеттера РрPр=kc∙Pн, кВт, (1)где Кс - коэффициент спросаPн - номинальная мощность, кВтPр=2,2∙0,58=1,28Определяем реактивную расчетную мощность для пинсеттера QрQр=Pр∙tgφ, кВар (2)Qр=1,28∙1,33=0,77Определить полную расчетную мощность для пинсеттера Sр;Sр=Pр2+Qр2, кВА; (3)Sр=1,282+0,772=1,49Определяем расчетный ток для пинсеттера Iр;Iр=Sр3Uн, А; (4)где Uн - номинальное напряжение, ВIр=1,491,73∙0,38=6,76Расчеты для других приемников ведутся аналогично.Расчетные данные сведены в таблицу 1.Таблица 1 - Расчет параметров нагрузкиНаименование ЭП и узла присоединенияКол-воРн, кВтКсCos фtg фPp, кВтQp, кварSp, кВАIp, АЩС11Пинсеттер дорожек 1-212,20,580,61,331,280,771,496,762Пинсеттер дорожек 3-412,20,580,61,331,280,771,496,763Пинсеттер дорожек 5-612,20,580,61,331,280,771,496,764Автоматические детские бортики дор.1-210,10,50,24,900,050,010,050,235Автоматические детские бортики дор.3-410,10,50,24,900,050,010,050,236Автоматические детские бортики дор.5-610,10,50,24,900,050,010,050,237Мониторы дорожек 1-660,90,750,42,290,680,270,733,30Итого ЩС1127,80,5970,8730,564,6532,605,3324,22ЩС28Сушилка для рук20,450,60,51,730,270,140,301,379Холодильный шкаф40,40,70,71,020,280, 200,341,5510Гастрономическая машина10, 190,80,422,160,150,060,160,7511Электромармит11,50,80,90,481,21,081,617,3412Электроводонагреватель120,60,720,961,20,861,486,7213Сокоохладитель10,170,70,451,980,120,050,130,5914Холодильник10,30,70,61,330,210,130,241,1115Посудомоечная машина21,80,80,581,401,440,841,667,5716Стерилизатор110,30,33,180,30,090,311,4217Телевизор10,70,750,51,730,530,260,592,67Итого ЩС22716,30,6350,850,6110,36,3012,1230,29ЩС3158,510,6690,840,655,6963,716,8016,9918Пинсеттер дорожек 7-812,20,580,61,331,280,771,496,7619Пинсеттер дорожек 9-1012,20,580,61,331,280,771,496,7620Пинсеттер дорожек 11-1212,20,580,61,331,280,771,496,7621Автоматические детские бортики дор.7-810,10,50,24,900,050,010,050,2322Автоматические детские бортики дор.9-1010,10,50,24,900,050,010,050,2323Автоматические детские бортики дор.11-1210,10,50,24,900,050,010,050,2324Мониторы дорожек 7-1260,90,750,42,290,680,270,733,30Итого ЩС3127,80,5970,8730,564,6532,605,3324,22ЩС425Холодильник10,30,70,71,020,210,150,261,1726Соковыжималка10,20,480,51,730,10,050,110,4927Аппарат д/приготовления чая10,150,60,33,180,090,030,090,4328Кофемашина10,80,60,33,180,480,140,502,2829Телевизор30,70,50,750,880,350,260,441,9930Компьютер20,40,30,80,750,120,100,150,70Итого ЩС492,550,5280,880,541,3460,721,533,82ЩС531Пинсеттер дорожек 13-1412,20,580,61,331,280,771,496,7632Пинсеттер дорожек 15-1612,20,580,61,331,280,771,496,7633Пинсеттер дорожек 17-1812,20,580,61,331,280,771,496,7634Пинсеттер дорожек 19-2012,20,580,61,331,280,771,496,7635Автоматические детские бортики дор.13-1410,10,50,24,900,050,010,050,2336Автоматические детские бортики дор.15-1610,10,50,24,900,050,010,050,2337Автоматические детские бортики дор.17-1810,10,50,24,900,050,010,050,2338Автоматические детские бортики дор. 19-2010,10,50,24,900,050,010,050,2339Мониторы дорожек 13-2080,90,750,42,290,680,270,733,30Итого ЩС51610,10,590,870,565,983,376,8617,16ВСЕГО6436,80,610,860,5822,3313,0025,8364,592.3. Компенсация реактивной мощностиДля потребителей жилых и гражданских зданий, расположенных в микрорайонах города, компенсация реактивной мощности, как правило, не требуется, если в нормальном режиме работы расчётная реактивная мощность компенсирующего устройства на каждом рабочем входе не превышает 50 квар. В данном проекте суммарная расчётная нагрузка равна 13 квар, что не превышает требования. Следовательно, компенсирующее устройство устанавливать не надо.2.4. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на подстанцииПо степени надёжности электроприёмники здания отнесены к 3 категории энергоснабжения.Будем использовать двухтрансформаторную подстанцию, так как суммарная полная мощность мала Sр=25,83 кВА, то строить отдельную трансформаторную подстанцию не выгодно, следовательно, подключаемся к существующей трансформаторной подстанции со сторонней нагрузкой Sст=316,17 кВАОпределяем полную расчётную мощность S, кВАS= Sт+Sр, (5)где Sр - полная расчетная мощность Sр=25,83 кВаS=316,17+25,83=342 кВАПолная расчетная мощность трансформатора SтрSтр=Sрn∙β (6)где n - количество трансформаторов на ТП, β - коэффициент перегрузки, β=0,88.Sтр=3421∙0,88=388 кВАКоэффициент систематической перегрузки βсист=1,16.Коэффициент аварийной перегрузки βав=1,27.Время аварийного режима t=5 часов.Проверка перегрузкиβсист р=Sнn∙S (7)βав р =Sнn∙S (8)βсист р=400342=1,15 Й 1,16βав р =400342=1,15 Й 1,27βсист р < βсист (9)βав р < βав (10)Следовательно, Sн тр=400кВА, ТП-400/10. Аварийного режима не будет, так как используется один трансформатор.Номинальные данные трансформатора занесены в таблицу 2.Таблица 2 - Номинальные данные трансформатораТипSНТкВАUВНкВUННкВUК%Мощность потерьi0%РХкВтРКкВтТМ-400/1040010; 60,4; 0,694,51,055,52,1Ввиду того, что для зданий 3-ей категории предусмотрено питание от двух трансформаторов, работающих посезонно, а в аварийном режиме отключение трансформатора должно быть не более 24 часов, следует обеспечить дополнительное питание от независимого источника, например, от дизель-генератора или блока аккумуляторов.2.5. Выбор и проверка защитных аппаратов в сетяхСогласно ПУЭ все электрические сети должны иметь защиту от перегрузок и от токов короткого замыкания.В качестве аппаратов защиты применяем автоматические выключатели, встроенные в комплектные распределительные устройства - щитки.Преимущества комплектных устройств:- меньшие сроки монтажа;- более высокое качество и надежность- меньшая стоимостьЩитки укомплектованы дифференциальными автоматическими выключателями.Выберем дифференциальный автомат для щитка ЩС1.Основным условием выбора автоматического выключателя является, А , А (11)24,22≤25Iт. р, А Iр, А (12)100 24,22Iотс, А Iмах, А (13)5000 24,22Учитывая все данные, выбираем дифференциальный автоматический выключатель фирмы АВВ DS 64/С, Iп. к. с. = 5 кА, который соответствует требованиям.Выбор аппаратов защиты для других приемников аналогичен.Выбранные аппараты сведены в таблицу 3.Таблица 3 - Выбор аппаратов защитыНаименованиеPн, кВтIр, АIна, АIуст, мАIоткл, кАТип автоматаЩС17,824,22251006DS 64/C 25/0,1Гр.16,620,2925306DS 64/C 25/0,03Гр.20,30,7010306DS 64/C 10/0,03Гр.31,63,3010306DS 64/C 10/0,03ЩС28,5116,99201006DS 64/C 20/0,1Гр.44,5417,7320306DS 64/C 20/0,03Гр.53,9713,3616306DS 64/C 16/0,03ЩС37,824,22251006DS 64/C 25/0,1Гр.66,620,2925306DS 64/C 25/0,03Гр.70,30,7010306DS 64/C 10/0,03Гр.80,93,3010306DS 64/C 10/0,03ЩС42,557,05101006DS 64/C 10/0,1Гр.92,557,0510306DS 64/C 10/0,03ЩС510,131,29321006DS 64/C 32/0,1Гр.108,827,0632306DS 64/C 32/0,03Гр.110,40,9310306DS 64/C 10/0,03Гр.120,93,3010306DS 64/C 10/0,032.6. Выбор проводов и кабелей силовых сетейСогласно [8] выбор сечения проводов и кабелей осуществляется с учетом плотности тока и возможного нагрева. Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается длительно допустимая температура нагрева, называется допустимым током по нагреву.При расчете сети по нагреву сначала выбирают марку проводника и способ прокладки, учитывая конфигурацию помещения и характер среды. Учитывая все условия выбираем марку проводников типа ВВГнг (медный силовой кабель с поливинилхлоридной изоляцией).Выбор сечения производится при условии Iдоп. IрДля передачи электрической энергии от ТМ 400/10 к ВРУ Iр = 64,59 АВыбираем кабель с медными жилами для прокладки в землеВВГ 4 х 16 мм2 Iдоп = 75 АДля передачи электрической энергии от ВРУ к ЩС1: Iр =24,22 АВыбираем проводник марки ВВГ с поливинилхлоридной изоляцией, не поддерживающей горение.ВВГнг 5х4 мм2 Iдоп = 49 АДля других потребителей выбор проводников аналогичен. Все данные сведены в таблицу 4.Таблица 4 - Выбор марки и сечения кабелейНаименование Pн, кВтIр, АIдлд, АМарка и сечениеЩС17,824,2249ВВГ 5х4Гр.16,620,2938ВВГнг 3х2,5Гр.20,30,7038ВВГнг 3х2,5Гр.31,63,3038ВВГнг 3х2,5ЩС28,5116,9949ВВГ 5х4Гр.44,5417,7338ВВГнг 3х2,5Гр.53,9713,3538ВВГнг 3х2,5ЩС37,824,2249ВВГ 5х4Гр.66,620,2938ВВГнг 3х2,5Гр.7 0,30,7038ВВГнг 3х2,5Гр.80,93,3038ВВГнг 3х2,5ЩС42,557,0549ВВГ 5х4Гр.92,557,0538ВВГнг 3х2,5ЩС510,131,2949ВВГ 5х4Гр.108,827,0638ВВГнг 3х2,50,90,40,9338ВВГнг 3х2,5Гр.120,93,3038ВВГнг 3х2,5ВРУ36,864,5975ВВГ 4х162.7. Расчёт сети на потерю напряженияСогласно [8] сечения проводов и кабелей, выбранные по допустимому нагреву, должны быть проверены на допустимые потери напряжения, которые не должны превышать 5%.Определяем потери напряжения в однофазной линии от РУ до самого дальнего электроприемника - телевизораТелевизорL=36мЩС2P=0,7 к кВт КкВтtg1,73ТПL=30мВВГнг 3х2,5ВВГ 5х4ТелевизорL=36мЩС2P=0,7 к кВт КкВтtg1,73ТПL=30мВВГнг 3х2,5ВВГ 5х4Рис. 1. Схема однофазной линии от РУ до самого дальнего электроприемника - телевизораОпределяем потери напряжения в трехфазной линии от РУННТП до ЩС1.∆U%=3∙100Uн∙Iн∙l∙(r0∙cosφ+x0∙sinφ) (14)∆U1=3∙100380∙47,74∙50∙0,37∙0,85+0,08∙0,07=3,5%Определяем потери напряжения от ЩС2 до самого дальнего ЭП∆U%=200Uн∙Iн∙l∙(r0∙cosφ+x0∙sinφ) (15)∆U2=200380∙6,36∙36∙0,154∙0,5+0,085∙(-0,3)=0,1%где Uн - напряжение сети, В; - номинальная нагрузка электроприемника, кВт; - длина линии, м;r0 - активное удельное сопротивление проводки, мОм/м;x0 - реактивное сопротивление проводки, мОм/м;Определяем суммарную потерю напряжения для самого дальнего электроприемникаU = + , %; (16)U =3,5+0,1=3,6%U = 3,6<5%Потери напряжения в линии менее 5%, следовательно, сечение проводов выбрано правильно.Аналогично ведется расчет для самого мощного электроприемника и остальных потребителей.2.8. Расчёт токов короткого замыкания на напряжение до 1 кВВсё электрооборудование должно выбираться с учётом действия тока короткого замыкания.Все случаи короткого замыкания должны быть предотвращены аппаратами защиты в минимально короткие сроки.Произведем расчет токов КЗ для самого удаленного ЭП - телевизора.Составим схему замещения - рисунок 2.Определяем ток короткого замыкания для точки КЗ1, исходя из справочных данных.Находим активное сопротивление короткого замыкания RКЗ1, мОмRк1=Rс+Rт+R1SF+Rн1SF+RННТП, мОм, (15)где Rс - активное сопротивление системы ЭС, мОм;RT - активное сопротивление трансформатора, мОмR1SF - активное сопротивление автоматического выключателя;Rн1SF - номинальное активное сопротивление автоматического выключателя;RННТП - активное сопротивление РУННТП;Rкл1 - активное сопротивление кабельной линии.Rк=16+5,5+1,3+0,75+15=38,55Находим индуктивное сопротивление короткого замыкания XКЗ1, мОмXK31=XC+XT+X1SF (16)где XС - индуктивное сопротивление системы ЭС, мОм;XТ - индуктивное сопротивление трансформатора, мОм;XK31=1,9+17,1+1,2=20,2Находим полное сопротивление короткого замыкания ZКЗ1, мОм ZK31=RK312+XK312 (17)ZK31=38,552+20,22=43,52Определяем действующее значение установившегося тока короткого замыкания IКЗ1, кАIK31=UK313*ZK31 (18)Рис. 2. Схема замещениягде UКЗ1 - напряжение в точке короткого замыкании, В IK31=3801,73*43,52=5,06Определяем действующее значение ударного тока iУкз1, кАiYK31=KУ*2*Ik31 (19)где KУ - ударный коэффициент.iYK31=1∙1,41∙5,06=7,15Проверяем автоматический выключатель по току отсечки. (20)20>7,15Так как , выбранный дифференциальный автоматический выключатель DS 64/С 25/0,03 подходит для защиты от токов короткого замыкания. Для других точек расчет ведем аналогично. Расчётные данные сведены в таблицу 5.Таблица 5 - Расчетные данные короткого замыканияR, мОмX, мОмZ, мОмIКЗ, кАIУКЗ, кАКЗ138,5520,243,525,06КЗ264,583,809564,713,44,8КЗ375,285,91102,712,143,022.9. ЗаземлениеЗащитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетокопроводящих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.Защитное заземление необходимо для защиты от поражения электрическим током обслуживающего персонала.В качестве вертикального заземления выбираем стержневой электрод диаметром 10 мм, длиной 3 метра.Климатическая зона, в которой находится боулинг помещений - IV. Вид грунта в этой климатической зоне преимущественно суглинок.Определяем допустимое сопротивление заземляющего устройства с учетом грунта.rB=0.3ρKсез.в, Ом (21)где - удельное сопротивление грунта, ρ=100 Ом*м;Ксез. в - коэффициент сезонности для вертикального заземлителяRB=0.3*100*1,7=51Определяем IЗIЗ=35∙VЛЭП350, А; (22)IЗ=35∙380350=38Определяем предельное сопротивление совмещенного ЗУ Rзу1Rзу≤125Iз, Ом; (23)Rзу≤12540=3,3Определяем количество вертикальных электродов без учета экранирования, N’BN'B=rВRзу, шт; (24)N'B=514=12,75Принимаем N’B = 13Определяем количество вертикальных электродов с учетом экранирования, NВNB=NB'ηВ, шт; (25)где ηB - коэффициент экранированияNB=130,79=16,3Принимаем NB = 16Определяем длину закладки по периметру LПLП=А+2*2+B+2*2, м; (26)где A - длинна здания, мB - ширина здания, мLП=32*2+24*2=112Определяем расстояние между электродами по ширине здания аВaВ=В'nB-1, м; (27)где nВ - количество электродов по ширине зданияaB=244-1=8Определяем расстояние между электродами по длине здания aAaA=A'nA-1, м; (28)где nA - количество электродов по длине зданияaA=324-1=10,6Определяем уточненное значение сопротивление вертикальных электродов с учетом коэффициента использования ηГ=0,46 RГRг=0,4LnηГρКсезlg2LП2bt, Ом; (29)где t - глубина заложения электрода;Rг=0,40,49*165,6*100*1,7*lg2*165,640*10-3*0,8=3,8Определяем уточненные значения сопротивлений горизонтальных электродов с учетом коэффициента использования ηВ=0,74 RBRB=rBNBηВ, Ом; (30)RB=5116*0,74=4,3Определяем фактическое сопротивление заземляющего устройства RЗУ. ФRЗУ.Ф=Rв*RгRв+Rг, Ом; (31)RЗУ.Ф=3,8*4,33,8+4,3=2,02Проверяем сопротивление заземляющего устройства по равенству с допустимым сопротивлениемRЗУ.Ф