Sklypų elektrofikacijos kursinis projektas

Įvadas Darbo aktualumas. Elektros apkrovų kitimo įvertinimo ir prognozavimo tikslumas yra svarbus: • planuojant patikimas ir efektyvias aprūpinimo elektra si­stemas, ypač poligeneracines ar lokalias, esant ribotam išo­riniam aprūpinimui elektra; • planuojant ir optimizuojant esamų aprūpinimo elektra si­stemų veiklą ir užtikrinant jų patikimumą; • galios valdymo ir energijos vartojimo efektyvumo didini­mo priemonių parinkimui ir vertinimui. Aprūpinimo elektra sistema turi būti pakankamos galios, kad galėtų padengti vartotojų maksimalius momentinius elektros porei­kius. Perteklinių pajėgumų įrengimas ir išlaikymas didina investicijas ir naudojimo bei priežiūros išlaidas. Tam tikros didesnės teritorijos aprūpinimo elektra įrenginiai paprastai parenkami sumuojant atskirų vartotojų skaičiuojamąsias elektros apkrovas ir tik ribotai įvertinant atskirų vartotojų elektros vartojimo pikų nevienalaikiškumą. Ener­giškai ir ekonomiškai efektyvios bei patikimos aprūpinimo elektra si­stemos turi būti planuojamos įvertinant ir apkrovų kitimą laiko po­žiūriu E = f (t). Analitinė dalis Darbo objekto aprašymas Elektrofikuojami du sklypai. Elektros tinkle planas su pagrindinėmis charakteristikomis. Esama 10 kv OL (A 3x95, L=7.3 km. nuo TP. Elektros apkrova E - tai momentinė įjungtų elektros imtuvų elektros vartojimo galia, matuojama W. Elektros apkrova taip pat ga­li būti išreikšta ir apkrovos koeficientu - bedimensiu dydžiu, lygiu momentinės apkrovos ir skaičiuojamosios apkrovos santykiui. Elektros apkrovų kitimo matematinis aprašymas yra gana sudė­tingas uždavinys, kadangi apkrovų kitimas yra atsitiktinės prigimties. Yra siūloma daug įvairių metodų elektros apkrovų kitimo grafikams sudaryti, todėl būtina atidžiai pasirinkti naudojamą metodą. Elektros apkrovų kitimas pirmiausia priklauso nuo vartotojo ti­po (gyvenamieji, visuomeniniai pastatai, pramonė ir t.t.). Šiame dar­be aptariami pastatų elektros apkrovų tyrimo metodai, tačiau aptar­tieji aspektai gali būti taikomi ir kitų vartotojų elektros apkrovoms tirti. Darbo metodikos ir priemonių aprašymas Elektros apkrovų kitimas pastatuose priklauso nuo įvairių veiksnių: • pastato tipo, dydžio, architektūros; • gyventojų ar naudotojų skaičiaus, jų elgsenos ypatumų; • elektrą vartojančių įrenginių (jų namų ūkyje gali būti iki 60; • «laiko faktoriaus (valandos, savaitės dienos, mėnesio, vieti­nių ar nacionalinių švenčių ir renginių); • klimato veiksnių (dienos šviesos, lauko oro temperatūros); • elektros kainos ir jos, kaip galios valdymo priemonės, ki­timo per parą bei kitų socialinių — ekonominių veiksnių; • įdiegtų galios valdymo bei energijos vartojimo efektyvumo didinimo priemonių. Išvardintieji faktoriai skiriasi skirtinguose regionuose, taigi ga­lima teigti, kad skirtingų regionų elektros apkrovų kitimas turi skir­tingas tendencijas ir todėl gali būti naudojami tik vienodi aprašymo metodai, bet įvesties duomenys turi įvertinti individualius regiono (šalies, šalių grupės) rodiklius. Pavyzdžiui, skirtinguose regionuose skiriasi šviesaus paros meto trukmė, taigi ir elektros apkrovos apšvie­timui. Taip pat ypač skiriasi vartotojų įpročiai ir namų ūkiuose turimi elektros imtuvai, pvz., Suomijoje populiarios elektrinės saunos [2], Japonijoje - ryžių viryklės [3]. Todėl vienuose regionuose sudaryti tipiniai metų, savaitės ir paros elektros apkrovų kitimo grafikai turėtų būti atsargiai naudojami analizėms kitų regionų sąlygomis. Populiariausi elektros apkrovų analizės metodai yra: a. statistinis duomenų apdorojimas; b. elektros apkrovų imitavimas. Pirmuoju metodu atliekama sukauptų faktinių matavimų rezul­tatų statistinė analizė ir išvedami tipiniai elektros apkrovų kitimo per parą grafikai. Tokie faktiniais duomenimis pagrįsti elektros apkrovų kitimo grafikai gali būti taikomi tik tam tirtajam vartotojui analizuoti. Net jeigu tiriama daug pastatų ([1], [4]), sudaryti apkrovų kitimo gra­fikai turėtų būti taikomi tik panašiems pastatams. Be to, naudojantis šiuo metodu, gali būti įvertinami ne visi apkrovų kitimo per metus dėsningumai, nes dažniausiai sudaromi tipiniai darbo dienos ir sa­vaitgalio dienos [1], keturių metų sezonų (žiemos, pavasario, vasa­ros, rudens) darbo dienos ir savaitgalio dienos [5], kiekvieno mėne­sio ar dviejų savaičių laikotarpio darbo dienos ir savaitgalio dienos [6] apkrovų kitimo grafikai. Naudojant pirmąjį metodą, reikalingi faktiniai elektros apkrovų matavimo duomenys. Tačiau šis būdas labai patogus vieno ar kelių pastatų, kuriuose galimi ar jau atlikti tokie matavimai, apkrovų tyri­mui. Faktinių duomenų apdorojimas nėra sudėtingas, todėl nereika­lauja specifinių matematikos ir tikimybių teorijos žinių. Antruoju atveju elektros poreikiai tiriami jų kitimą aprašant apibendrintu matematiniu tikimybiniu imitaciniu modeliu (angį. sim- ulation model). Tokie modeliai yra universalūs ir gali būti taikomi daugeliui vartotojų. Tokio modelio apraše galima įvesti konkrečios šalies elektros vartotojų elgseną, klimatą ir kitus veiksnius apibūdi­nančius rodiklius. Sukuriami elektros apkrovų modeliavimo įrankiai, kuriais specialistas, įvedęs tam tikrus pirminius duomenis, gali imi­tuoti elektros apkrovų kitimo grafikus. Tokio elektros apkrovų imita­vimo modelio sukūrimas reikalauja nuodugnių matematikos ir tiki­mybių teorijos žinių. Literatūros šaltinyje [2] pristatomas didelės teritorijos gyvena­mųjų pastatų elektros apkrovų imitavimo modelis, kuris reikalauja palyginti nedaug pradinių duomenų ir yra lankstus pirminiams duo­menims keisti. Modelyje neįtraukiami elektros poreikiai patalpoms šildyti, vėsinti, karštam vandeniui ruošti. Šis modelis sudaromas ke­liais etapais, išskiriant bendrąsias ir individualiąsias apkrovų kitimo tendencijas: • pirmiausia sinusoidine funkcija aprašomi paros elektros apkrovų kitimo per metus dėsningumai nuokrypiai dėl vartotojų elgsenos įvertinami kaip kintantys pa­gal normalinį skirstinį. • Valandinių apkrovų kitimui per parą nustatyti pagal elekt­ros imtuvų pasitaikymo tikimybę imituojami namų ūkiuose esančių elektros imtuvų deriniai. Japonijos specialistai [3] papildomai įvertina ne tik tam tikro elektros imtuvo pasi­taikymo tikimybę, bet ir vidutinį tokio imtuvo skaičių vie­name namų ūkyje (pvz., Japonijoje televizoriaus pasitai­kymo namų ūkyje tikimybė yra 99,5 %, vidutinis televizorių skaičius viename namų ūkyje yra 2,27). Tokie duomenys gali būti surinkti atlikus gyventojų apklausą. Valandinių apkrovų kitimas per parą įvertinamas atskirai darbo dienoms ir savaitgaliams (žr. lb pav.). Kiekvieno imtuvo ar jų grupės naudojimo ypatumai aprašomi įverti­nus įsijungimo tikimybę, veikimo trukmę ir nominalią im­tuvo galią. Informacinių šaltynių apžvalga Elektros, ryšių sistemų, žaibosaugos, apsaugos nuo viršįtampių įžemini­mo, potencialų išlyginimo projekta­vimą, rizikos įvertinimą, įrengimą ir reikalaujamų medžiagų panaudojimą reguliuoja Elektros įrenginių įrengi­mo taisyklės (toliau - EĮĮT), Staty­bos techniniai reglamentai, Lietuvos ir Europos standartai. Pastatų elektros tinklo ir įrangos, apsau­gos sistemos įrengiamos šiais etapais: 1- Įžeminimas, potencialų išlyginimas; 2- Žaibosauga, apsauga nuo viršįtampių; 3- Ekranavinas, elektromagnetinis su­derinamumas (EMC). Pastatuose, kurie įrenginėjami keliais etapais, ar modernizuojamuose pasta­tuose, kai įvairias sistemas įrenginėja kelios įmonės, dažnai įrengiami keli įžemikliai, kurie tarpusavyje neapjun­giami, neįžeminami. Visa tai sukelia įvairius trikdžius ir įrangos gedimus. BLOGO {ŽEMINIMO ĮRENGIMO PASEKMĖS: Galimas elektros smūgio pavojus. Sugedus įrangai ar prietaisams, gali atsirasti įtampa ant metalinių prie­taisų korpusų ir detalių, o tai gali su­kelti pavojų sveikatai ar net gyvybei. Prietaisų ir įrangos darbo parame­trų trikdžiai. Daugeliui elektros, in­formacinių technologijų ryšių įrangai reikalingas kokybiškas įžeminimas, potencialų išlyginimas ir įrangos ekra­navimas. Įranga, turinti elektros tin­klo filtrus, esant blogam įžeminimui neišnaudoja filtrų privalumų, nes jie praktiškai neveikia. Brangios įrangos ir prietaisų gedi­mai. Informacijos praradimas. Netin­kamai įrengtas įžeminimas, neįrengta potencialų išlyginimo sistema, neuž tikrinta sujungimų kontaktų pereina­moji varža, bloga įžeminimo įrenginio varža, statinių krūvių atsiradimas gali neužtikrinti įrengimų apsaugos nuo gedimų ir darbo trikdžių. Įrangos gedimų priežastimi gali būti ir atsiradę komutaciniai bei atmos­ferinių iškrovų viršįtampiai. Taip at­siradę elektromagnetiniai impulsai per elektros energijos tiekimo siste­mą, informacinių technologijų tinklą, per įvairias ryšių, įskaitant televizijos ir radijo priėmimo antenas, patenka į pastato vidaus elektroninę bei ryšių įrangą ir ją sugadina. Apsaugos nuo viršįtampių priemonės turi atitikti Elektros įrenginių įrengimo taisyklių ir standartų keliamus reikalavimams. Sveikatai kenksmingas elektro­magnetinis fonas. Įžeminti elektros prietaisai ir įranga sumažina elektro­magnetinį foną 5-10 kartų. Įžemintos pastatų konstrukcijos, įžeminti įrangos korpusai žymiai sumažina sklindantį elektromagnetinį lauką. Gaisro ir kibirkščiavimo atsiradimo tikimybė. Įrengtas įžeminimas, po­tencialų išlyginimų sistema apsaugai nuo žaibo užtikrina patikimą statinių ir įrangos apsaugą. Blogas įžeminimas, neužtikrinta sujungimų kontaktų per­einamoji varža, netinkama įžeminimo įrenginio varža gali sukelti gaisrą, su­gadinti įrengimus ir prietaisus. Tarptautinės Elektrotechnikos Ko­misijos (toliau - TEK) standartai nustato tinklų skirstymą pagal neu- tralės įžeminimą ir tinklo schemą (fiST 1741.5.54:2002/AC: HD 384.554 S1:1988/AC:2005 2006 Pastatų elek­tros įranga. 5 dalis; Elektrinių įrenginių parinkimas ir įrengimas. 54 podalis; Įžeminimas ir apsauginiai laidinin­kai HD 384.5.54 SI:1988 (IEC60364- 5-54:1980+Al:1982, modifikuotas). Norint užtikrinti patikimą ir saugų elektros tinklo darbą, priklausomai nuo tinklo įtampos lygio ir naudoji­mo paskirties, yra naudojamos įvairios elektros tinklų sistemos. Šiose siste­mose skiriasi tinklo neutralės ir elek­tros aparatų korpusų įžeminimo bū­dai, todėl priklausomai nuo situacijos užtikrinamas pakankamas vartotojų, dirbančių su elektros įrenginiais sau­gumas. TEK standartai nustato tinklų skirstymą pagal neutralės įžeminimą ir tinklo schemą. TN sistema - tai elektros tinklo siste­ma, kurioje vienas šaltinio taškas (neu- tralė trifaziame tinkle) yra tiesiogiai įžemintas, o pasyvios įrenginių dalys, prie kurių yra galimybė prisiliesti, su neutrale sujungtos apsauginiais laidi­ninkais PE ir pakartotinai įžemintais apsauginiais laidininkais PEN. Ši sis­tema skirstoma į: TN-S tinklo posistemę - kai yra ats­kiras nulinis laidas N ir atskiras ap­sauginis laidas PE. TN-C tinklo posistemę - kai nulinio laido ir apsauginio laido funkcijas at­lieka vienas laidas PEN. TN-C-S tinklo posistemę - kai vie­noje elektros tinklo sistemos dalyje nulinio laido ir apsauginio laido funk­cijas atlieka vienas laidas PEN, o kitoje elektros tinklo sistemos dalyje bendras laidas PEN išsišakoja į nulinį laidą N ir apsauginį laidą PE. TT sistema - elektros tinklo sistema, kurioje vienas šaltinio taškas (šalti­nio neutralė) yra tiesiogiai įžemin­tas, o elektros įrenginių pasyviosios dalys sujungtos su vietiniu įžemini­mo įrenginiu. IT sistema - elektros tinklo sistema, kurios maitinimo tinklas ir elektros įrenginių aktyviosios dalys neturi tie­sioginio ryšio su žeme, o elektros įren­ginių pasyviosios dalys yra sujungtos su vietiniu įžeminimo įrenginiu. Galvaniškai sujungtuose skirstomuo­siuose iki 1000 V įtampos elektros tin­kluose kartu su prijungtomis instalia­cijomis rekomenduojama tik viena iš šių sistemų: TN, TT ar IT, o 10 kV ir 35 kV tinkle naudojama IT sistema. Iki 1000 V įtampos elektros tinkluose gali būti naudojamos šios TN, TT ir IT elektros tinklų sistemos. Laidininkų N ir PE, PEN spalvinis žymėjimas yra griežtai apibrėžtas. Laidininkas N žymimas žydra spal­ va, o PE ir PEN - geltona/žalia. Šios spalvos ir jų derinys negali būti pa­naudotas kitų laidininkų žymėjimui. Faziniai laidininkai gali būti žymimi įvairiomis spalvomis, bet dažniausiai naudojamos spalvos - ruda, mėlyna ir pan. Laidininkai PE ir PEN yra pakar­totinai įžeminami. Nulinis laidininkas N su žeme sujungtas tik šaltinio neu- tralėje ir pagal izoliaciją bei skerspjūvį yra lygiavertis faziniams laidininkams. Užduoties analizė Užduotį sudaro tinklo apkrovų skaičiavimas ir galios transformatoriaus parinkimas. 0,4 kV linijų laidininkų pasirinkimas ir patikrinimas, 0,4 kV komutacinių ir apsaugos aparatų parinkimas ir patikrinimas., 10 kV tinkle komutacinių ir apsaugos aparatų parnkimas ir patikrinimas. Kabelių spintų, transformatorinės ir 10KV linijos element įžeminimų skaičiavimas. Įžeminimo sistemą turi būti atsižvelgiama į elektros tinklo sis­temą ir įrangos techninius duomenis, informacinių ir ryšių įrangos gamin­tojų reikalavimus, statinių konstrukci­nes savybes, EįĮT, statybos techninius reglamentus ir standartus. Įžeminimo įrenginys, projektuojamas vertinant pri­silietimo įtampą, turi būti įrengtas taip, kad srovei tekant įžeminimo įrenginiu bet kuriuo metų laiku nebūtų viršijama leistinoji prisilietimo įtampa. Įžemini­mo varža šiuo atveju nustatoma pagal įžeminimo įrenginio įtampą, leistinąją prisilietimo įtampą ir įžemėjimo srovę. Įžemintuvai gali būti dirbtiniai ir na­tūralūs. Dirbtinį įžemintuvą sudaro įžemikliai ir juos jungiančių laidinin­kų visuma. Įžemintuvo viršutinė da­lis montuojama 0,5 - 0,7 m gylyje ir 0,5 - 1 m iki statinių. Matavimams atlikti prie įžemintuvo sumontuojama išardoma jungtis, kuri sumontuojama revizijos dėžutėje arba virš žemės pa­viršiaus prie statinio sienos, šios vietos pažymimos įžeminimo ženklu. Natūra­lūs jžemintuvai, tai - pamatinės ir kitos metalinės konstrukcijos, kurių pagalba galima atpiginti įžeminimo įrengimą. Deja, natūralus įžemintuvas gali būti tik kaip pagalbinis prie bendro įžemiklio. Dažniausiai įrenginėjami vertikalūs ir horizontalūs įžemikliai. Įžemikliu kai kuriais atvejais gali būti naudojama įžeminimo plokštė arba tinklas. To­kie įžeminimo būdai naudojami ten, kur nėra sąlygų panaudoti kito tipo įžemikliu, taip pat tais atvejais, kai tai nurodo specialios įrangos gamin­tojas. Vietovėse, kur sunku pasiekti reikiamą varžą, įžemikliai įrengiami cheminių elektrodų pagalba. Chemi­niai elektrodai absorbuoja ir sulaiko drėgmę iš aplinkos, taip užtikrindami reikalaujamą varžą. Vertikalūs įžemikliai - tai įžemikliai, kalami į gylį, vidutinis tokio įžemiklio gylis apie 5 - 30 m, priklausomai nuo įrengimo sąlygų. Horizontalūs įžemi­kliai klojami pastatų perimetru, pama­tų konstrukcijomis, priklausomai nuo statinių išsidėstymo. Horizontaliems įžemikliams dažniausiai naudojama karštai cinkuota juosta 40x4 mmt Esant korozijos pavojui, įrenginiams įžeminti turi būti naudojami atsparūs korozijai laidininkai. Taip pat įrenginių teritorijoje reikia įrengti išlyginamąjį tinklą, kad prie įžemintuvo būtų pri­ jungti elektros įrenginiai bei išlygin­tas potencialas. Pagrindiniai reikalavimai įžemintuvui - stabili varža, atsparumas korozijai ir kitiems atsirandantiems poveikiams. Visi įžeminimo įrenginių laidininkai turi būti termiškai atsparūs. Įžemin- tuvų negalima įrengti virš žemėje esančių inžinerinių komunikacijos tinklų. Įžeminimo įrenginiai neturi būti įrengti tose vietose, kur gruntą gali išdžiovinti šilumos vamzdynai ar kiti šalutiniai šilumos šaltiniai. Greta esantiems įvairių įtampų ir skir­tingos paskirties įrenginiams įžeminti, išskyrus specialiosios paskirties įren­ginius, reikia naudoti bendrą įžemi­nimo įrenginį. Šis bendras įžeminimo įrenginys turi atitikti visus apsaugi­niams, darbiniams ir apsaugos nuo viršįtampių įžemintuvams keliamus reikalavimus, įvairių įtampų ir skir­tingos paskirties įrenginiams įžeminti keliamus reikalavimus. Dideliems statiniams ir statinių grupei tikslingiau naudoti horizontalius įže- miklius, juos apjungiant į vieną bendrą kontūrą. Taip užtikrinama gera varža visais metų laikais, įrangos ir prietai­sų trikdžių ir gedimų prevencija, su­mažinamas elektromagnetinis fonas. Įžeminimo magistralės ir apsauginių laidininkų sujungimas bei prijungimas Įžeminimo magistralės paskirtis - suda­ryti galimybę įžeminti ir įnulinti elek­tros įrengimus ir užtikrinti patikimą elektros tinkle naudojamų apsaugos priemonių veikimą. Be to, įžeminimo magistralė yra labai svarbi potencialų suvienodinimo sistemos dalis. Įžemi­nimo magistralėms turi būti parenka­mi tokie laidininkai ir toks jų insta­liavimo būdas, kad būtų garantuotas aukščiausio lygio patikimumas, taip pat ir galimybė vykdyti jų periodines apžiūras bei kontroliuoti vientisumą. Įžeminimo ir apsauginiai laidininkai, nutiesti grunte, turi būti sujungiami suvirinimo būdu. Patalpose arba lau­ke, kur aplinka chemiškai neaktyvi, nutiesti laidininkai gali būti sujungti varžtais, jungėmis. Prijungimo vieta turi būti apsaugota nuo korozijos ir atsipalaidavimo galimybės, ji turi būti pažymėta įžeminimo ženklu. Jeigu įžeminimui naudojami vamzdžiai, latakai, elektros instaliacinės kopėtėlės ar kitos konstrukcijos, visi jie turi būti patikimai sujungti. Įžeminimo laidi­ninkai ir natūralieji įžemintuvai turi būti sujungiami taip, kad, remontuo­jant natūraliuosius įžemintuvus, būtų užtikrinta leistinoji įžeminimo varža. Jeigu remonto metu įžeminimo laidi­ninkai nutraukiami, nutraukimo vietą būtina šuntuoti. Įžeminimo ir apsau­giniai laidininkai prie įžeminamų ar įnulinamų įrenginių dalių matomose ir prieinamose vietose turi būti pri­jungti varžtais. Varžtais sujungti kon­taktai turi būti apsaugoti nuo korozi­jos ir atsipalaidavimo. Įžemintuvai su įžeminimo magistralėmis skirtingose vietose turi būti sujungti ne mažiau kaip dviem laidininkais. Gamybos pa­talpose plieninės įžeminimo magistra­lės skerspjūvis turi būti ne mažesnis kaip 100 mm2. Dažnai išmontuojami, ant judamųjų dalių esantys ir vibruojantys įrenginiai turi būti įžeminti arba įnulinti lanks- čiaisiais laidininkais. Visi įžeminami ar įnulinami elektros įrenginiai ar jų dalys prie įžeminimo ar įnulinimo ma­gistralės turi būti prijungti atskirais laidininkais. Neleidžiama kelių elek­tros įrenginių įžeminimo laidininkų jungti nuosekliai. Žaibolaidis efektyviai apsaugo pas­tatus nuo gaisro ir žmones nuo žai­bo iškrovos, bet neapsaugo įrangos ir prietaisų nuo žaibo sukeltų reiškinių. Užtikrinant žaibosaugos sistemos pati­kimumą ir sąvalaikį suveikimą, didelę reikšmę turi žaibosaugos įžemintuvo varža. Norint žaibo impulsinę srovę patikimai nukreipti į žeme nesukeliant statiniuose viršįtampių ir kitų neigiamų padarinių, didelę svarbą turi įžemini­mo sistemos matmenys, atstumai iki kitų komunikacijų, forma ir teisingas montavimas. Įžemikliai apibūdinami elektros varža, kurią sudaro apie įže- miklį esantis gruntas. Si varža taip pat priklauso ir nuo įžemikliu geo­metrinių dydžių, dėl geresnio žaibo išlydžio srovės sklidimo įžemintuvą turi sudaryti ne mažiau kaip du įže­mikliai, įžeminimo varža turi būti ne didesnė kaip 10 D, (STR 2.01.06:2009 „Statinių apsauga nuo žaibo. Išorinė statinių apsauga nuo žaibo“ VIII sky­rius 36/36.1 punktai). Apsaugos nuo žaibo įrenginiai tikrinami priklau­somai nuo apsaugos klasės, apžiūra vykdoma prieš žaibų sezono pradžią. Dažniausiai viršitampių šaltiniu būna atmosferinės iškrovos ir komutaciniai viršįtampiai elektros įrangoje, ko pa­sėkoje atsiradę elektromagnetiniai im­pulsai per elektros energijos tiekimo sistemą, ir kitas įvairias ryšių sistemas patenka į pastato vidaus elektroninę bei ryšių įrangą ir ją sugadina. Įvykus žaibo išlydžiui 1,5 km spinduliu, gali būti sugadinti elektros ir elektroniniai prietaisai ir įrengimai, neturintys apsau­gos nuo viršįtampių. Kai žaibo išlydis pataiko šalia linijos esančius objektus ar į žemę, linijos laiduose gali susifor­muoti indukuoti viršįtampiai. Ši am­plitudė priklauso nuo žaibo išlydžio atstumo iki elektros linijų ar kitos įrangos. Viršįtampių lygis priklauso nuo juos sukeliančių priežasčių. Pa­vojingiausi viršįtampiai susiformuo­ja žaibo išlydžio metu, komutuojant elektros linijas, vykstant pakartoti­niams elektros tinklo perjungimams. Apsauga nuo viršįtampių labai aktu­ali energetikos, telekomunikacijų, di­delėms firmoms, kuriose daug bran­gios aparatūros, saugoma informacija reikalingas stabilus elektros tiekimas ir t.t. Nuostoliai, kuriuos firmos pa­tiria dėl elektroninės ir programinės įrangos gedimų, yra dideli ir sunkiai apskaičiuojami. Norint apsaugoti pas­tato elektros ir telekomunikacijų įran­gą nuo viršįtampių prasiskverbimų į pastatą, visuose įvaduose parenkami atitinkamo tipo iškrovikliai. Kiekvienas apsaugos nuo viršįtampių projektas reikalauja kruopščios ana­lizės. Būtina išnagrinėti elektros, in­formacinių technologijų, ryšių tinklo schemas, įrenginių parametrus ir jų išdėstymą, tik tada galima suprojek­tuoti apsaugos nuo viršįtampių prie­taisus. Pastatuose elektros maitinimo grandinėse montuojamos trijų pakopų iškroviklių grandinės. Visi iškrovikliai, atsiradus viršįtampiams per potencialų išlyginimo šyną, viršįtampius nukreipia į įžeminimo sistemą. Pirmos pakopos iškrovikliai montuojami įvaduose, an­tros pakopos - paskirstymo skydeliuo­ se, trečios - prie saugomos įrangos ar prietaisų. Kai elektros įvadinis aps­kaitos ir paskirstymo skydas yra ben­dras, taikomi kombinuoti sprendimai, naudojant iškroviklius apjungiančius du arba tris apsaugos nuo viršįtampių lygius. Panašiu principu nuo viršįtam­pių apsaugomos telekomunikacinės, kompiuterinės sistemos ir panašios sistemos, kurioms viršįtampiai sukelia trikdžius ir taip jas sugadina. Labai svarbu pastatuose apjungti vi­sus įžeminimus į bendrą potencialų išlyginimo šyną. Tokiu būdu prijun­giami vamzdynai (išskyrus dujų, kurie apjungiami per Izoliuojantį iškroviklį), metalinės konstrukcijos, ventiliacijos sistemos ir t.t. Pastatuose, kur yra ry­šių įranga, rentgeno aparatūra, sudė­tinga elektroninė įranga arba kai yra specialūs įrangos gamintojo reikala­vimai, turint savo atskirą įžemiklį su bendru įžeminimo kontūru apjun­giama per specialų (potencialų išly­ginimo) iškroviklį. Įžeminimo varžai išmatuoti prie įžemiklio įrengiamos kontrolines dėžutės. Įžeminimo laidininkai sujungiami po­tencialų išlyginimo dėžutėse, laidinin­kų skerspjūviai parenkami pagal EĮĮT ir galiojančius statybos techninius re­glamentus ir standartus. Visi sujungi­mų elementai turi atitikti galiojančių standartų reikalavimus. Geriausiai naudoti plokščius juosti­nius laidininkus, o naudojant apva­lius - geriau parinkti varinius daugia- gyslius laidus. Įžeminimo laidininkų skerspjūvis parenkamas pagal EĮĮT ir standartus. Elektromagnetinių laukų parametrus įtakoja pastatų konstrukcijos, atstumai iki transformatorių ir kitų elektros šaltinių. Vertinant elektromagnetinę aplinką, matuojami elektromagnetiniai laukai, tiriama įžeminimo įrenginių būklė, apsaugos nuo žaibo sistema, veikiančių impulsinių trikdžių para­metrai, galimo elektrostatinių krūvio susidarymas, elektros tinklo avarinių režimų parametrų įtaka. Pagrindiniai pastatų elektromagne­tinių laukų šaltiniai, yra : • Transformatorinės pastotės ir jų įrenginiai, elektros generatoriai; • Elektros perdavimo linijos, kabe­linės linijos; • Elektros įranga ir prietaisai (radij o ryšių įranga, kompiuteriai, TV įranga, šviestuvai); • Elektros varikliai; • Dideliu apkrovimu dirbančios elektros tinklo kabelinės linijos; • Neįžeminta, pažeista, nekokybiš­ka, elektros tinkle dirbanti įranga; Radijo ir ryšių perdavimo įranga: radio­lokaciniai, radijo ryšio ir kitos paskir­ties siųstuvai, GSM, UMTS, mobilus ryšys, WIMAX mobilus internetas, medicininė įranga. Ekranavimas naudojamas norint apsau­goti žmones arba įrangą nuo žalingo elektromagnetinio laukų poveikio ir jų sukeliamų įrangos ir prietaisų darbo trikdžių. Ekranavimo tikslas atskirti elektromagnetinius laukus nuo pa­rinktos vietos, saugomos įrangos ar saugomų patalpų. Priklausomai nuo techninės užduoties elektriniai sta­tiniai laukai ekranuojami varinėmis, metalinėmis plokštėmis, tinkleliais, iš­tisiniais metalo lakštais. Ekranas turi būti patikimai įžemintas ir sujungtas su elektrinį lauką generuojančių prie­taisų korpusu. Pilnai įrengtas uždaras metalinis ekranas slopina elektrinius ir aukšto dažnio magnetinius laukus. Ekranai, skirti elektromagnetinio lauko sumažinimui bangų sklidimo kryptimi. Slopinimo laipsnis priklauso nuo ekrano konstrukcijos ir nuo spin­duliavimo parametrų. Ekranų funkci­jas atlieka pastatų metaliniai karkasai, patalpų metaliniai karkasai, sumontuo­ti ekranavimo tinkleliai. Didelę įtaka saugos efektyvumui sudaro medžiaga, iš kurios pagamintas ekranas. Ekranai įrenginėjami naudojant metalinius, varinius, variuotus 0,6-1,5 mnV sto­rio lakštus arba metalinius, varinius 6x6 cm skyrelių tinklelius (tinklelių skyrelius galima koreliuoti pagal elek­tromagnetinių laukų dažnį) arba įren­giant specialias grindų dangas, plokštes. Pramoninio dažnio (50 Hz) elektro­magnetinio lauko intensyvumo para­metrų skaitinės vertės matuojamos matuokliais, skirtais elektrinio lauko ir magnetinio lauko stipriams matuo­ti. Šių prietaisų matavimo diapazonas turi atitikti 50 Hz dažnį. Draudžiama dirbti darbo vietoje, kurioje pramoni­nio dažnio (50 Hz) elektrinio lauko stipris viršija 25 kV/m ir (ar) magne­tinio lauko stipris viršija 5,1 kA/m. Apsaugant žmones, pastatų elektros įrangą, elektroninius įrenginius, IT įrangą, mikroprocesorinę įrangą nuo elektromagnetinių laukų, ekranavimas projektuojamas ir įrengiamas išskirs- tant jį į tris zonas: • Pirmoje zonoje prijungiamos pas­tato metalinės konstrukcijos, per­tvaros, pamatinės konstrukcijos; • Antroje zonoje įrengiamas visos patalpos ekranavimas, įskaitant sienas, lubas, grindis, kabelinius latakus, kabelius, angas ir duris; • Trečioje zonoje metalinėmis spin­tomis, korpusais ir kitomis prie­monėmis ekranuojama įranga. Visi ekranai prijungiami prie bendrų įžeminimo kontūro magistralių arba potencialų išlyginimo šynų. Visa įranga patalpoje įžeminama prie potencialų išlyginimo šynos. Patalpų ekranavimo įrengimas priklau­so nuo patalpų vietos pastate. Ekra­nuojant atskirą patalpą, ekranuojami visi įeinantys kabeliai (elektros, ryšių IT), durys, langai, o ventiliacijos angos ekranuojamos metaliniais tinkleliais. Ekranuojamų patalpų grindys daž­niausiai įrengiamos naudojant spe­cialią dangą, kuri ir atlieka ekranavi­mo funkcijas. Statybos eigoje ekranuojant dideles patalpas dažniausiai naudojami me­taliniai tinkleliai arba plokštės, panau­dojamos metalinės pastato konstruk­cijos - tai ekonomiškesni sprendimai, palyginus su jau įrengtų pastatų ar patalpų ekranavimu. Elektromagnetinis suderinamumas - tai įrenginio geba patenkinamai veik­ti savo elektromagnetinėje aplinko­je, nesukeliant neleistinų elektroma­gnetinių trikdžių kitiems tos aplinkos įrenginiams. Tokia įranga turi turėti CE ženklini­mą dėl EMC, taip pat turi būti atspari elektromagnetiniams trikdžiams, ku­rie gali pabloginti ar visiškai sutrikdyti įrangos darbą, trikdyti kitų įrenginių darbo režimą ar parametrus. Esant elektromagnetiniams trikdžiams, įran­ga turinti EMC atitikimą, turi gebėti veikti be pablogėjimo pagal savo pa­skirtį ar parametrus, neturėti įtakos kitos įrangos darbui. Taip pat EMC atitikimą turinti įranga turi užtikrinti saugią aplinką žmogaus darbo vietoje. Didelę reikšmę įvairios elektroninės įrangos kokybiškam ir nepertraukia­mam darbui užtikrinti turi elektros energijos tiekimo parametrų koky­bė, įvairūs elektros tinklo trikdžiai, elektros tiekimo įrangos skleidžiami elektromagnetiniai laukai, darbo eigoje atsirandantys elektrostatiniai krūviai, radijo ryšio įrangos darbo parametrai. Skaičiuojamųjų apkrovų analizė ir parinkimas Pirmuoju metodu atliekama sukauptų faktinių matavimų rezul­tatų statistinė analizė ir išvedami tipiniai elektros apkrovų kitimo per parą grafikai. Tokie faktiniais duomenimis pagrįsti elektros apkrovų kitimo grafikai gali būti taikomi tik tam tirtajam vartotojui analizuoti. Net jeigu tiriama daug pastatų ([1], [4]), sudaryti apkrovų kitimo gra­fikai turėtų būti taikomi tik panašiems pastatams. Be to, naudojantis šiuo metodu, gali būti įvertinami ne visi apkrovų kitimo per metus dėsningumai, nes dažniausiai sudaromi tipiniai darbo dienos ir sa­vaitgalio dienos [1], keturių metų sezonų (žiemos, pavasario, vasa­ros, rudens) darbo dienos ir savaitgalio dienos [5], kiekvieno mėne­sio ar dviejų savaičių laikotarpio darbo dienos ir savaitgalio dienos [6] apkrovų kitimo grafikai. Naudojant pirmąjį metodą, reikalingi faktiniai elektros apkrovų matavimo duomenys. Tačiau šis būdas labai patogus vieno ar kelių pastatų, kuriuose galimi ar jau atlikti tokie matavimai, apkrovų tyri­mui. Faktinių duomenų apdorojimas nėra sudėtingas, todėl nereika­lauja specifinių matematikos ir tikimybių teorijos žinių. Antruoju atveju elektros poreikiai tiriami jų kitimą aprašant apibendrintu matematiniu tikimybiniu imitaciniu modeliu (angį. sim- ulation model). Tokie modeliai yra universalūs ir gali būti taikomi daugeliui vartotojų. Tokio modelio apraše galima įvesti konkrečios šalies elektros vartotojų elgseną, klimatą ir kitus veiksnius apibūdi­nančius rodiklius. Sukuriami elektros apkrovų modeliavimo įrankiai, kuriais specialistas, įvedęs tam tikrus pirminius duomenis, gali imi­tuoti elektros apkrovų kitimo grafikus. Tokio elektros apkrovų imita­vimo modelio sukūrimas reikalauja nuodugnių matematikos ir tiki­mybių teorijos žinių. Literatūros šaltinyje [2] pristatomas didelės teritorijos gyvena­mųjų pastatų elektros apkrovų imitavimo modelis, kuris reikalauja palyginti nedaug pradinių duomenų ir yra lankstus pirminiams duo­menims keisti. Modelyje neįtraukiami elektros poreikiai patalpoms šildyti, vėsinti, karštam vandeniui ruošti. • Elektros apkrovų kitimo laiko požiūriu analizė naudinga planuo­jant naujas ir optimizuojant esamas aprūpinimo elektra sistemas, parenkant ir vertinant galios valdymo bei energijos vartojimo efektyvumo didinimo priemones. • Planuojant ir optimizuojant aprūpinimo elektra sistemas, turėtų būti įvertinamas ir elektros apkrovų kitimas laiko požiūriu. • Elektros apkrovų kitimo analizė, apdorojant faktinius duomenis, turėtų būti taikoma tik pastatams, kurių faktiniai duomenys nag­rinėti. • Elektros apkrovų imitavimo modeliai yra tinkami didesnio var­totojų skaičiaus elektros apkrovų analizei ir yra lankstūs įvairių faktorių įvertinimui. • pirmiausia sinusoidine funkcija aprašomi paros elektros apkrovų kitimo per metus dėsningumai Tinklo schemos parinkimas Ekvivalentinės varžos dydžio priklausomybė nuo fazinio laido įžemėjimo pereinamosios varžos dydžio kintamosios srovės 400/230 ir 680/400 V įtampos elektros įrenginiuose parodyta 3 paveiksle, lir 4 kreivė parodo šią priklausomybę įvertinus fazinio laido varžą,o 2 ir 3 - jos nevertinant. Kintamosios srovės 400/230 V įtampos atveju, jeigu Rper = 10.D ir Z/= 1 D - /?efc=3,055 D, o jeigu linijos fazinio laidininko varžos nevertiname - Rey=2,ll Q. Kintamosios srovės 680/400 V įtampos atveju, jeigu Rper = 10.D ir Z,= 1 U - Rekv= 1,57 D, o jeigu linijos fazinio laidininko varžos nevertiname - 7?^,=1,42 Daugelyje šalių pereinamoji fazinio laidininko įžemėjimo varža priimama 10X1 Kaip matome iš pateikto grafiko, jeigu fazinis laidininkas nukristų ant natūralaus, gerą kontaktą su žeme turinčio objekto (metalinio aptvaro, metalinių statinių konstrukcijų, geležinkelio bei vidaus transporto įmonėse bėgių ir pan.), visada bus pavojus, kad ant visų iš šio šaltinio maitinamų įnulintų įrenginių pasyviųjų dalių gali atsirasti pavojingas potencijalas aukštesnis kaip 50 V.Tokia situacija bus tiek TN-C, tiek ir TN-S tinklo sistemų atvejais. Tokiomis sąlygomis turi būti imamasi ypatingų atsargumo priemonių, kad faziniai laidai nenutruktų, arba, kad būtų išvengta nutrūkusių fazinių laidų sąlyčio su tokiais objektais Nuolatinės srovės elektros įrenginiuose, kuriuose pagal Europos standartą saugia įtampa priimama 120 V įtampa, leistinosios ekvivalentinės varžos yra daug didesnės. Ekvivalentinės varžos priklausomybė nuo pereinamosios varžos dydžio šiuose įrenginiuose pateikta 4 paveiksle. Kai Rper=10D Rekv=13,2 ir 12 D, atitinkamai vertinant ir nevertinant poliaus laido varžą. Pavienių pakartotinio PEN arba PE laidų įžeminimo įžemintuvų varžos dydis įtakos neturi, nes viską lemia tik ekvivalentinės, šaltinio įžeminimo ir pakartotinių PEN bei PE laidų įžeminimo įžemintuvų, varžos dydis. TN-C tinklo schema nutrūkus nuliniam - apsauginiam laidininkui parodyta 5 paveiksle.Esant už nutrūkimo vietos prijungtiems prie linijos vartotojams, PEN laidininko funkcijas iš dalies atlika pakartotinio šio laidininko įžeminimo įžemintuvai bei šaltinio neutralės įžeminimo įžemintuvas. Potencialo, atsiradusio ant įžemintų pažeistos linijos elektros įrenginių pasyviųjų dalių ir visų kitų įnulintų įrenginių, maitinamų iš to paties šaltinio, pasyviųjų dalių, nulems likusių prijungtų, už laido nutrūkimovietos, prie linijos dalies galia (imtuvų varža).Iš nutrukusios PEN laidininko dalies srovė į šaltinį tekės per šioje dalyje esančius pakartotinio įžeminimo įžemintuvus, šaltinio neutralės įžeminimo įžemintuvą ir visų kitų linijųtaip pat pažeistos linijos sveikoje dalyje esančius, lygiagriačiai jam prijungtus, pakartotinio PEN laidininko įžeminimo įžemintuvus. Daugiafazio tinklo atveju dalis srovės gali užsidaryti per prie kitų fazių prijungtų imtuvų varžas. Todėl potencialas, ant įnulintų pasyviųjų elektros įrenginių dalių neutralios žemės atžvilgiu, būtų didžiausiasvienfazio tinklo atveju. Imtuvų esančių už pažeisto s linijos gedimo vietos ekvivalentinės varžos kitimo ribos gali labai didelės - teoriškai nuo oo (pažaidos metu jungtuvai nebuvo prijungti) iki 0 (pažaidos metu pažeista bent vieno imtuvo izoliacija, kai izoliacijos gedimo vietoje pereinamoji varža lygi 0). Pažeistos linijos pakartotinių PEN laidininko įžeminimo įžemintuvvų,esančių už nutrūkimo vietos gali kisti, pagal šiuo metu galiojančius reglamentuotus reikalavimus, nuo 10 D (laidas nutrūkęs linijos pradžioje) iki 30 D (laidas nutrūkęs linijos gale prieš paskutinį PEN laidininko įžeminimą). Pilnosios linijos fazinio laidininko kitimo ribos gali būti nuo 0 (laidas nutrūkės linijos pradžioje) iki 1 X2 (laidininkas nutrūkęs linijos gale). 6 paveiksle yra pateiktos potenciaslo vertės ant pažeistos linijos įnulintų imtuvų,esančių už gedimo vietos, pasyviųjų dalių priklausomai nuo prijungtų imtuvų prie šios linijos dalies ekvivalentinės varžos dydžio, kai gedimas įvyko linijos pradžioje (R:.ek,,'. = 10X2)- 1 kreivė ir, kai gedimas įvyko linijos gale (Rz.ekv.1 = 3012) - 2 kreivė. Kaip matyti iš pateiktų kreivių, nutrūkus PEN laidininkui linijos gale, netgi esant mažai likusių prijungtų prie linijos už pažaidos vietos imtuvų galiai (Z 1imt. ekv = 100 D),potencialas ant visų iš šios linijos dalies maitinamų imtuvų pasyviųjų dalių, nepriklausomai nuo to ar jie buvo įjungti ar nebuvo įjungti, bus didesnis kaip leistinas (50 V). Jeigu pažaida įvyktų linijos pradžioje (R:.eh’1= 1012), potencialas ant įnulintų imtuvų pasyviųjų dalių viršytų 50V, esant prijungtų prie šios linijo dalies už pažaidos vietos imtuvų ekvivalentinei varžai Z imt. ekv.= 40 X2. Kadangi tokios pažaidos atveju neatjungtų apsauga nuo antsrovių ir skirtuminės srovės apsauga, toks potencialas ant pasyviųjų dalių išliktų ilgai, išskyrus atvejus, kai imtuvams prijungti būtų panaudota speciali įranga. Paveiksle pateikta potencialo atsirandančio ant visų kitų iš nagrinėjamo šaltinio maitinamų įrengimų pasyviųjų dalių, išskyrus įrenginius prijungtus prie pažeistos linijos už PEN laidininko, nutrūkimo vietos.Kai ekvivalentinė visų pakartotinio PEN laidininko įžeminimo įžemintuvų, išskyrus įžemintuvus prijungtus prie nutrukusios šio laidininko dalies, ir šaltinio neutralės įžeminimo įžemintuvo yra 2,5X2, potencialas ant prie sios tinklo dalies prijungtų įrenginių pasyviųjų dalių neviršija 50V, visais PEN laidininko nutrūkimo atvejais. Jeigu ekvivalentinė įžeminimo varža butų 40, tai nutrūkus PEN laidininkui linijos pradžioje, potencialas ant minėtų pasyviųjų įrenginių dalių būtų aukštesnis kaip 50V. Tinklo TN- C su nutrukusiu PEN laidininku schema pateikta 1 paveiksle, kur KT(p)-turbinos perdavimo funkcija, Kepi(p)-linijos perdavimo funkcija, kR- reguliatoriaus stiprinimo koeficientas, ka-apkrovos reguliuojančio efekto koeficientas, T-sistemos laiko pastovioji, APtt-generacijos pokytis, APa- apkrovos pokytis. Skaičiuojamoji schema Normatyviniuose teisės aktuose naudojamas elektros tinklo sistemos tipas TN , TT, IT atitiktų sąvoką „sistemos įžeminimo tipas“, nes anglų kalba turime sąvoką „type of system eathing“. Tikslinga pamąstyti, ar nereikėtų ateityje pereiti prie tikslesnio sąvokos vertimo. Charakteristika „sistemos įžeminimo tipas“ nustato šiuos specialiuosius reikalavimus žemosios įtampos elektros energijos skirstomosios sistemos elementams: • maitinimo šaltiniui - yra ar nėra aktyviųjų dalių įžeminimas; • elektros perdavimo linijai - nulinių apsauginių ir nulinių darbinių laidininkų nutiesimo ypatybes, o taip pat linijos laidininkų ryšio su įžeminimu būvimą ar nebūvimą; • pastato elektros įrenginiui - elektros įtaisų pasyviųjų dalių įžeminimo atlikimą o taip pat šių dalių ryšio su įžeminta maitinimo šaltinio aktyviosiomis dalimis būvimą ar nebūvimą Paprastai elektros energijos skirstomoji sistema apima žemosios įtampos skirstomąjį elektros tinklą sudarytą iš maitinimo šaltinio bei elektros perdavimo linijos, ir pastato elektros įrenginį. Vieno pastato elektros įrenginyje galima realizuoti kelis sistemos įžeminimo tipus, lpaveiksle parodyta pastato elektros įrenginys sąlyginai suskirstytas į tris dalis. Šios dalys vaizduoja I klasės vienfazius elektrotechnikos gaminius, atitinkančius sistemos įžeminimo tipus TT, TN-C-S ir IT. Sumontuoti sistemos įžeminimo tipą TN-C-S nesudaro problemų tuo atveju, jeigu žemosios įtampos skirstomasis elektros tinklas, prie kurio pajungtas pastato elektros įrenginys, atitinka sistemos įžeminimo tipų TN- C-S arba TN-C jam keliamus reikalavimus. Šioje pastato elektros įrenginio dalyje I klasės elektrotechnikos gaminių pasyviosios dalys yra prijungiamos prie apsauginių laidininkų PE arba prie apsauginių nulinių laidininkų PEN, t.y. įnulinamos. 1 pav. Tinklo schemos parinkimas D Potencialu ;Slyginimo šyna (D Pamatų jžeaintuvas (D Jungtis (J) Iškroviklis (D Jungtis (f) Jungtis prie vamzdžio (J) Jungtis su pamatais (J)' Izoliuojantis iškroviklis Projektinės dalis Tinklo apkrovų skaičiavimas ir galios transfomatoriaus parinkimas Elektros apkrovų kitimo laiko požiūriu analizė naudinga planuo­jant naujas ir optimizuojant esamas aprūpinimo elektra sistemas, parenkant ir vertinant galios valdymo bei energijos vartojimo efektyvumo didinimo priemones. Planuojant ir optimizuojant aprūpinimo elektra sistemas, turėtų būti įvertinamas ir elektros apkrovų kitimas laiko požiūriu. Elektros apkrovų kitimo analizė, apdorojant faktinius duomenis, turėtų būti taikoma tik pastatams, kurių faktiniai duomenys nag­rinėti. Elektros apkrovų imitavimo modeliai yra tinkami didesnio var­totojų skaičiaus elektros apkrovų analizei ir yra lankstūs įvairių faktorių įvertinimui. Skirtingų šalių, regionų elektros apkrovų kitimas turi skirtingas tendencijas, todėl naudotini tik vienodi aprašymo metodai, bet įvesties duomenys turi įvertinti individualius nagrinėjamojo re­giono, šalies rodiklius. Tipiniai vienoje šalyje sudaryti apkrovų kitimo grafikai turėtų būti atsargiai taikomi kitų šalių sąlygomis. Valandinių apkrovų kitimui per parą nustatyti pagal elekt­ros imtuvų pasitaikymo tikimybę imituojami namų ūkiuose esančių elektros imtuvų deriniai. Japonijos specialistai [3] papildomai įvertina ne tik tam tikro elektros imtuvo pasi­taikymo tikimybę, bet ir vidutinį tokio imtuvo skaičių vie­name namų ūkyje (pvz., Japonijoje televizoriaus pasitai­kymo namų ūkyje tikimybė yra 99,5 %, vidutinis televizorių skaičius viename namų ūkyje yra 2,27). Tokie duomenys gali būti surinkti atlikus gyventojų apklausą. Valandinių apkrovų kitimas per parą įvertinamas atskirai darbo dienoms ir savaitgaliams. Kiekvieno imtuvo ar jų grupės naudojimo ypatumai aprašomi įverti­nus įsijungimo tikimybę, veikimo trukmę ir nominalią im­tuvo galią. Elektros apkrovų kitimo įvertinimo ir prognozavimo tikslumas yra svarbus: • planuojant patikimas ir efektyvias aprūpinimo elektra si­stemas, ypač poligeneracines ar lokalias, esant ribotam išo­riniam aprūpinimui elektra; • planuojant ir optimizuojant esamų aprūpinimo elektra si­stemų veiklą ir užtikrinant jų patikimumą; • galios valdymo ir energijos vartojimo efektyvumo didini­mo priemonių parinkimui ir vertinimui. Aprūpinimo elektra sistema turi būti pakankamos galios, kad galėtų padengti vartotojų maksimalius momentinius elektros porei­kius. Perteklinių pajėgumų įrengimas ir išlaikymas didina investicijas ir naudojimo bei priežiūros išlaidas. Tam tikros didesnės teritorijos aprūpinimo elektra įrenginiai paprastai parenkami sumuojant atskirų vartotojų skaičiuojamąsias elektros apkrovas ir tik ribotai įvertinant atskirų vartotojų elektros vartojimo pikų nevienalaikiškumą. Ener­giškai ir ekonomiškai efektyvios bei patikimos aprūpinimo elektra si­stemos turi būti planuojamos įvertinant ir apkrovų kitimą laiko po­žiūriu E = f (t). Aibė, susidedanti iš n skaičiaus EEI ir turinti N galimų būseną yra diskretinių būsenų sistema, nes ji turi suskaičiuojamą aibę galimų būsenų X0, X|, ... , X„ ir perėjimas iš vienos būsenos į kitą vyksta atsitiktiniais laiko momentais[3]. Tokios sistemos atsitiktinio proceso aprašymui naudojame būsenų tikimybes: wo(0. wi(t), w2(t),..., wk(t), ••• ,w«(t) , (1) čia wk(t) tikimybė, kad t laiko momentu sistema yra Xk būsenoje {Xk = 0, 1.2. [3]. Tikimybės wk(t) tenkina sąlygą: 5>*(o=i. (2) k=1 Mūsų sistema gali pereiti iš būsenos į būseną bet kuriuo laiku, joje vykstantis atsitiktinis procesas yra su nepriklausomais perėjimais, todėl laikytinas stacionariu. Jei diskretinių būsenų sistemoje perėjimai vyksta tolydžiais laiko momentais, tai sistemos perėjimus iš būsenos į būseną galima laikyti kaip vykstančius dėl daugelio įvykių įtakos. Diskretinių būsenų atsitiktinis procesas vadintinas Markovo procesu, jei visos tikimybinės proceso charakteristikos ateityje priklausys tik nuo to, kokioje būsenoje šis procesas yra dabartiniu metu, neatsižvelgiant į tai, kokiu būdu šis procesas vyko praeityje (“ateitis nepriklauso nuo praeities per dabartį” [4] ). Nagrinėjamas sumarinis procesas, pervedantis sistemą į bet kurią būseną , yra paprasčiausias [3], Tai įrodyta ankstesniuose eksperimentiniuose tyrimuose [4], Markovo procesas, vykstantis sistemoje ir stacionarus laike, apibūdinamas lygčių, aprašančių būsenų tikimybes, sistema [5], Apskaičiuojant šias tikimybes, patogu naudotis sistemos būsenų grafu Turėdami sistemos būsenos orientuotąjį grafą ir pasinaudodami žinoma A.Kolmogorovo mnemonistine taisykle [6], sudarome tiesinių diferencialinių lygčių sistemą bet kuriam EEI kiekiui (skaičiui). Pereinant į ribinį režimą, kuris nusistovi, kai / -» co ir atliekant suprastinimą, gauname algebrinių lygčių sistemą. Lygtį (6) pertvarkome, panaudodami žinomą Stirlingo formulę: k\ = k/1 ek (Ink)0,5 (6) Logaritmuodami (6), gauname: 0, 9187 + lnwį - kiną + (k + 0,5 )ln£ - k + a = 0. (7) Jos sprendimą realizuojame skaitmeniniu būdu, naudojant PC programinę įrangą MatLab. Skaičiavimo ir eksperimentiniai rezultatai pateikiami lentelėje. 0,4 kV linijų laidininkų parinkimas ir patikrinimas Linijų atšakoms ekonominis laidininkų skerspjūvis parenkamas pagal skaičiuojamąją šios atšakos srovę. 0,4–10 kV linijų laidininkų ekonomiški skerspjūviai turi būti ne mažesni už skerspjūvius, kurie užtikrina ant elektros imtuvų gnybtų leistinuosius įtampos nuokrypius.  1 lentelė. Iki 10 kV įtampos kabelių įmirkyta popierine izoliacija leistinoji trumpalaikė perkrova   Apkrovos koeficientas Kabelio tiesimo vieta Kabelių perkrova, esant perkrovos trukmei, % 0,5 val. 1 val. 3 val. 0,6 žemėje 35 30 15 ore 25 15 10 vamzdžiuose žemėje) 20 10 0 0,8 žemėje 20 15 10 ore 15 10 5 vamzdžiuose žemėje) 10 5 0   2 lentelė. Iki 10 kV įtampos kabelių įmirkyta popierine izoliacija leistinoji trumpalaikė perkrova veikiant poavariniu režimu   Apkrovos koeficientas Kabelio klojimo būdas Kabelių perkrova, esant perkrovos trukmei, % 1 val. 3 val. 6 val. 0,6 žemėje 50 35 25 ore 35 25 25 vamzdžiuose (žemėje) 30 20 15 0,8 žemėje 35 25 20 ore 30 25 25 vamzdžiuose (žemėje) 20 15 10   3 lentelė. Neizoliuotų ir izoliuotų laidų, kabelių ir šynų, tiesiamų kitokioje nei +15 oC žemės ir +25 oC oro temperatūroje, leistinosios ilgalaikės srovės pataisos koeficientai, esant skirtingai leistinajai laidininkų įšilimo temperatūrai   Aplinkos temperatūra, oC Leistinoji laidininkų įšilimo temperatūra, oc Pataisos koeficientas, esant aplinkos temperatūrai, oc –5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 15 80 1,14 1,11 1,08 1,04 1,00 0,96 0,92 0,88 0,83 0,78 0,73 0,68 25 80 1,24 1,20 1,17 1,13 1,09 1,04 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,74 15 70 1,28 1,24 1,20 1,15 1,10 1,06 1,06 0,94 0,87 0,82 0,75 0,67 25 70 1,29 1,24 1,20 1,15 1,11 1,05 1,00 0,94 0,88 0,81 0,74 0,67 15 65 1,18 1,14 1,10 1,05 1,00 0,95 0,89 0,84 0,77 0,71 0,63 0,55 25 65 1,32 1,27 1,22 1,17 1,12 1,06 1,00 0,94 0,87 0,79 0,71 0,61 15 60 1,20 1,15 1,12 1,06 1,00 0,94 0,88 0,82 0,75 0,67 0,57 0,47 25 60 1,36 1,31 1,25 1,20 1,13 1,07 1,00 0,93 0,85 0,76 0,66 0,54 15 55 1,22 1,17 1,12 1,07 1,00 0,93 0,86 0,79 0,71 0,61 0,50 0,36 25 55 1,41 1,35 1,29 1,23 1,15 1,08 1,00 0,91 0,82 0,71 0,58 0,41 15 50 1,25 1,20 1,14 1,07 1,00 0,93 0,84 0,76 0,66 0,54 0,37 – 25 50 1,48 1,41 1,34 1,26 1,18 1,09 1,00 0,89 0,78 0,63 0,45 – 0,4 kV komutacinių ir apsaugos aparatų parinkimas ir patikrinimas 7. 0,4 kV įtampos skyrius: Vardinė įtampa 420 V Vardinė įrenginių izoliacijos įtampa > 690 V Šynų vardinė srovė 1000 A (vadinių komutacinių aparatų skaičius 1 vnt. Įvadinis komutacinis aparatas: • Vertikalus 0,4 kV vidaus tipo saugiklių—kirtiklių blokas, NH3 gabaritas 910 A, tinkamas naudoti su gTr saugiklių lydžiaisiais įdėklais, poliai atjungiami kartu (Pagal techninius reikalavimus); • 250 kVA, 400 kVA, 630 kVA galios transformatorių apsaugai komplektuojami NH3 gabarito gTr taikymo klasės saugiklių lydieji įdėklai (Pagal techninius reikalavimus); • Šynose turi būti įmontuotos (įpresuotos) veržlės (185 mm atstumais tarp šynų) vertikalių saugiklių— kirtiklių blokų prijungimui. Papildomai turi būti komplektuojami rezerviniai NH3 gabarito gTr taikymo klasės saugiklių lydieji įdėklai (tokio pat nominalo) - 3 vnt.. Saugikliai turi būti supakuoti polietileniniame maišelyje su „Grip" užraktu ir laikomi modulinės transformatorinės 0,4 kV skyriuje. Pastaba: Komplektuojamų su transformatorine gTR taikymo klasės saugiklių lydžiųjų įdėklų nominalas kVA parenkama pagal projektinę schemą. Rezervinė vieta 0,4 kV paskirstymo įrenginiuose, skirta generatoriaus prijungimui: • Apsaugota nuimamu dangčiu nuo prisilietimo prie įtampa turinčių srovinių dalių (IP>2X); • Paliekama generatoriaus prijungimui rezervinė vieta šynose (NH gabarito) saugiklių-kirtiklių bloko prijungimui; • Šynose turi būti įmontuotos (įpresuotos) standartiniais atstumais (185 mm.) veržlės saugiklių- kirtiklių bloko prijungimui. • Pertvaros tarp 0,4 kV įtampos skyriaus ir transformatoriaus skyriaus apsaugos laipsnis turi būti >IP2X; • 0,4 kV skyriaus su sumontuotais įrenginiais, rezervinių vietų apsaugos laipsnis nuo įtampą turinčių dalių turi būti > IP2X. Pastaba: Komplektuojamų su transformatorine saugiklių lydžiųjų įdėklų vardinė srovė parenkama pagal projektinę schemą. Sumontuoja kontrolinės apskaitos srovės transformatorius, sumontuoja antrinių grandinių laidus nuo srovės transformatoriaus iki bandymo gnybtyno ir nuo bandymo gnybtyno iki elektros apskaitos prietaiso įrengimo vietos. Skaičiuojame visiems skirstomiesiems skydams automatinius jungiklius: SS-1, SS-2, SS-3, SS-4, kurie užmaitina viso objekto elektos įrenginius, kištukinius lizdus, kompiuterius, apšvietimą. Išskaičiavę skirstomųjų tinklų automatinius jungiuklius ir jų klases, skaičiuojame magistralinius elektros tinklus. Magistraliniuose 0,4–20 kV įtampos elektros tinklų ruožuose laidų ir kabelių skerspjūviai turi būti parinkti įvertinant galimą kitų linijų ir transformatorinių. Galios tinklų patikrinimą atliksime skaičiuodami įtampos nuostolius nuo skirstomųjų skydų iki prijungtų elektros įrenginių ir kitų elektros energiją naudojančių įtaisų. Taip pat skaičiuosime įtampos nuostolius nuo ĮSS iki skirstomųjų skydų. Paskaičiavę įvertinsime bendrus įtampos nuostolius, kurie neturi viršyti 3% galios grandinėje. Nuostoliai skaičiuojami pagal formulę : ΔU%= Pel – elektrinė galia (kW) l – laidininko ilgis 80 – specialus koeficientas variui S – skerspjūvio plotas Iš SS – 1 maitinami šie įrenginiai: tekinimo staklės, tekinimo staklės, tekinimo – sriegimo staklės, grežimo staklės, suvirinimo transformatorius. Skaičiuojame nuostolius nuo SS – 1 iki kievieno įrenginio. Taip pat skaičiuojame nuostolius nuo SS – 1 iki ĮSS. Visi parinktų laidininkų skerspjūvio plotai surašyti į skirstomųjų skydų skaičiavimo lentelės ir magistralinių tinklų, skydų skaičiavimo lenteles. 10 kV tinklo komutacinių ir apsaugos aparatų parinkimas ir patikrinimas Parenkame galios transformatorių. Iš pradžių suskaičiuojame kokia srovė tekės ĮSS. Tai surandame taip: I = (Σ I ) ∙ K; K – sumavimo koeficientas; K = 0,85  0,95; Priimu, kad K= 0,85; Σ I – magistralinių tinklų srovių suma; I – srovė tekanti ĮSS; Skaičiavimas: I = (104,4+72+33,56+28) ∙ 0,85 = 202 A; Pagal I parenku varinį 95mm 4 viengyslių su polivinilchlorido izoliacija. Laidas klojamas iš ĮSS iki transformatoriaus. Pagal I parenku Hager markės automatinį jungiklį C klasės 250 A HN214. Saugiklių parinkimas: Gautąsrovę 202 A padauginame iš 1,6 , taikome selektyvumą: I = 202∙1,6 = 323 A; Dar kartą taikome selektyvumą: I = 323∙1,6 = 516 A; Pagal šitą saugiklio tirptuko srovę ir parinksime transformatorių. Artimiausia didesnė saugiklio tirptuko srovė lygi 630 A iš lentelės „6-10/0,4 kV galios transformatorių apsaugai įrengiamų 6-10 kV CEF tipo ar analogiškų saugiklių ir 0,4 kV saugiklių, pagamintų pagal IEC standartą, tirptukų srovės parinkimas“. Saugiklio tirptuko srovę, kuri lygi 630 A iš lentelės atitinka 630 kVA galios transformatorius. Parenkame 630 kVA galios transformatorių mūsų objektui. Mūsų transformatorinė yra: modulinė galinė transformatorinė (MGT). TMG 630-10/0,4-0,23 transformatorius. Išpildymo tipas: hermetinis, užpildytas mineraline alyva; Transformatoriaus danga: antikorozinis dažymas; Aplinkos temperatūra: – 45 °C ... + 40 °C; Pastatymo aukštis virš jūros lygio: ≤ 1000 m; Maksimali pirminės apvijos įtampa: 12 kV; Pirminės apvijos izoliacijos lygis: 75/28 kV; Antrinės apvijos izoliacijos lygis: -/5 kV; Temperatūros prieaugis alyva/apvijos: 60/65 K. Techniniai parametrai:    Vardinė pirminės apvijos įtampa: 10 kV,   6 kV; Vardinė antrinės apvijos įtampa: 0,4 kV; Įtampos reguliavimas: 5 padėtys (± 2 x 2,5 %); Trumpo jungimo įtampa, Uk: 4 %   (± 10 %); Tuščios eigos nuostoliai: 940 W (± 7 %); Trumpo jungimo nuostoliai: 6500 W  (± 7 %); Triukšmo lygis: 65 dB(A); Apvijų jungimo grupė: Yyn0; Vardinis dažnis: 50 Hz. 10 kV kabelio parinkimas. Randame srovę: Surandame kabelio skerspjūvį pagal srovės ekonominį tankį: S =  ; j – ekonominis srovės tankis, kuris lygus 1,1 1,4. Priimu 1,4 reikšmę. S =  = 144 mm ; Pagal trumpo jungimo lentelę ieškome 144 mm kabelį ir žiūrime kokią trumpojo jungimo srovę jis atlaiko. Pagal užduotį mums reikia, kad kabelis atlaikytų 3500 A trumpojo jungimo srovę. Jeigu gauname, kad 144 mm kabelis neatlaiko šios srovės parenkame storesnį kabelį, kuris atlaikytų 3500 A srovę. Artimiausią reikšmę radau, kad varinis kabelis yra 150 mm , jį ir parenku. Taip pat parenkame transforormatoriaus apsaugas, tai yra viršįtampių ribotuvą. Parinkdami viršįtampių ribotuvą remiames sąlyga, kad viršįtampio ribotuvo įtampa turi būti lygi arba didesnė už 10 kV maksimalią įtampą, tai yra 12 kV. Parenku HDA-18NA markės viršįtampių ribotuvą. Jo techninės charakteristikos: Vardinė iškrovos srovė:                           10 kA; Linijos iškrovos klasė:                               1; Didelės srovės 4/10µs impulsas:              100 kA; Energijos absorbcijos geba veikiant: didelės srovės impulsui:                 4.5 kJ/kV Uc; linijos iškrovos impulsui:                 2.3 kJ/kV Uc; Pagal EĮĮT įžeminimo kontūro varža R

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!