Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт высокоточных систем им. В.П. Грязева

Кафедра "Электроэнергетика"

2. Колебания напряжения

заземляющий сопротивление колебание напряжение

Необходимо выполнить общее заземляющее устройство.

Дано: А=20 м, В=30 м, грунт - суглинок, длина заземлителя L= 3,0 м, диаметр трубы 50 мм (рисунок 1.1)

Таблица 1.1 - Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств в электроустановках

Рисунок 1.2 - Схема заземления нулевой точки трансформатора и заземления электрооборудования: 1 - трансформатор; 2..7 - электрооборудование; 8 - контур заземления (зануления), расположенный внутри здания; 9 - заземляющий проводник; 10 - заземлители (трубы), вертикально забитые в землю; 11 - полоса, соединяющая заземлители (горизонтальный заземлитель)

3. Уточняем удельное электрическое сопротивление грунта на участке, где будут установлены заземлители. По таблице 1.2 выбираем приближенное значение пр для суглинка 100 Омм.

Таблица 1.2 - Приближенные (средние) значения удельных электрических сопротивлений различных грунтов пр, Омм

По таблице 1.3 принимаем коэффициент сезонности для вертикально установленных заземлителей з равным 1,35, а для полосы, соединяющей заземлители, п равным 2,4.

Таблица 1.3 - Коэффициенты сезонности для однородной земли

4. Рассчитаем сопротивление растекания одиночного трубчатого заземлителя:

,

где  (м) - расстояние от поверхности земли до средины заземлителя.

Используя выше приведенные данные, получим:

 (Ом)

Количество параллельно соединенных одиночных заземлителей, необходимых для получения допустимого значения сопротивления заземления, без учета сопротивления полосы соединения, будет составлять:

,

где  - коэффициент использования группового заземлителя. Согласно справочным данным, количество параллельно соединенных одиночных заземлителей должно быть не меньше двух. Так как мы рассчитываем одиночное заземление, то из справочных таблиц выбираем .

Тогда .

Длина полосы соединения определяется как:

,

где  м - расстояние между вертикальными заземлителями.

Соответственно  м. Рассчитаем сопротивление  полосы соединения, используя формулу:

,

где  - эквивалентный диаметр соединительной полосы шириной . В расчетах примем  при  см. Тогда

 (Ом).

Исходя из найденных значений, можно рассчитать сопротивление всего заземляющего устройства с учетом соединительной полосы:

,

где  - коэффициент использования соединительной полосы, выбирается из справочника и в соответствии с заданными условиями имеет значение .

 (Ом).

Таким образом, сопротивление растекания группового искусственного заземлителя несколько меньше заданного (0,5 Ом), что повышает безопасность.

2. Колебания напряжения

Колебания напряжения -- быстро изменяющиеся отклонения напряжения длительностью от полупериода до нескольких секунд.

Колебания напряжения происходят под воздействием быстро изменяющейся нагрузки сети. Источниками колебаний напряжения являются мощные электроприёмники с импульсным, резкопеременным характером потребления активной и реактивной мощности: дуговые и индукционные печи; электросварочные машины; электродвигатели при пуске.

Влияние колебаний напряжения на работу электрооборудования

Отклонения напряжения, усугублённые резкопеременным характером, ещё более снижают эффективность работы и срок службы оборудования. Вызывают брак продукции. Способствуют отключению автоматических систем управления и повреждению оборудования. Так, например, колебания амплитуды и, в большей мере, фазы напряжения вызывают вибрации электродвигателя, приводимых механизмов и систем. В частности, это ведёт к снижению усталостной прочности трубопроводов и снижению срока их службы. А при размахах колебаний более 15 % могут отключаться магнитные пускатели и реле.

Не менее опасна, вызываемая колебаниями напряжения, пульсация светового потока ламп освещения. Её восприятие человеком -- фликер -- утомляет, снижает производительность труда и, в конечном счёте, влияет на здоровье людей. Мера восприятия человеком пульсаций светового потока -- доза фликера. Наиболее раздражающее действие фликера проявляется при частоте колебаний 8,8 Гц и размахах изменения напряжения  дUt = 29 %. Причём, при одинаковых колебаниях напряжения отрицательное влияние ламп накаливания проявляется в значительно большей мере, чем газоразрядных ламп. Поэтому в ГОСТ 13109-97, размах изменения напряжения  (дUt) жёстче нормируется для помещений с лампами накаливания и повышенной освещённостью, а доза фликера (Pt) для помещений с лампами накаливания, работа в которых требует значительного зрительного напряжения. В качестве вероятного виновника колебаний напряжения ГОСТ 13109-97 указывает потребителя с переменной нагрузкой.

Мероприятия по снижению колебаний напряжения

·-- Применение оборудования с улучшенными характеристиками (? v ДQ).

Применение электродвигателей со сниженным пусковым током и улучшенным cos ц  при пуске. Применение частотного регулирования электроприводов, или устройств плавного пуска-останова двигателя.

· Подключение к мощной системе электроснабжения (? ^ Sкз)

Распространение колебаний напряжения в сторону системы электроснабжения происходит с  затуханием  колебаний  по  амплитуде. Причём, коэффициент затухания тем больше, чем мощнее система электроснабжения   (^ Sкз).

· Разнесение питания спокойной и резкопеременной нагрузок на разные трансформаторы или секции сборных шин.

Размах изменения напряжения дUt  на шинах спокойной нагрузки (- Q) снижается на 50...60 %. „Минусы“ -- возрастают потери при неполной загрузке трансформаторов.

· Снижение сопротивления питающего участка сети.

При увеличении сечения проводников линии снижается R, а применение устройств продольной компенсации снижает суммарное X. „Минусы“ -- увеличиваются капитальные затраты, а применение продольной компенсации опасно повышением токов короткого замыкания при X>0. На практике не обоснованно, но активно применяют последние два мероприятия.

Список литературы

1. Ежков В.В. Электрические системы и сети в примерах и иллюстрациях: Учеб. Пособие для электроэнерг. спец. / В.В. Ежков, Г.К. Зарудский, Э.Н. Зуев и д.р.; под ред. В.А. Строева. М.: - Высш. шк., 1998 - 352 с.

2. Кузнецов В.Г., Куренный Э.Г., Лютый А.П. «Электромагнитная совместимость. Несимметрия и несинусоидальность напряжения». - Донецк: Норд - Пресс, 2005. - 250 с. с ил.