Дипломный проект Скачков М.Ю. Реконструкция 220 кВ Олёкма ПДФ от10 (Реконструкция ПС 220-35-6 Олекма), страница 7

Типы предохранителей представлены втаблице 1.16Таблица № 1.16 Типы предохранителейС учетомпериодическойсоставляющейСимметриаясоставляющая1.31218Общая массапредохранителябез цоколя, кг.200Предельный токотключения, кАНаибольший пикотключениипредельного токаКЗ, кАПКН 10-10Номинальный ток,АОтношениенаименьшегоотключаемого токак номинальномуНоминальноенапряжение, кВТип2416.61Перенапряжения делятся на две группы: коммутационные и грозовые.Грозовые перенапряжения возникают как при прямом ударе молнии в объект,так и при грозовом разряде вблизи (индуктированные).

Защита электрическихподстанцийотпрямыхударовмолнииосуществляетсястержневымимолниеотводами, устанавливаемыми на открытой части подстанции.65Коммутационные и индуктированные грозовым разрядом перенапряженияизоляция оборудования электрических подстанций защищается разрядникамиили ограничителями перенапряжений. Для защиты изоляции оборудования всехраспределительныхперенапряжений,устройствнабегающихэлектрическихслинии,подстанцийвызванныхотволнгрозовымиикоммутационными воздействиями, применяют вентильные разрядники иограничители перенапряжения.Защита линейных подходов осуществляется тросовыми молниеотводами надлине 1—2 км. В конце тросового участка со стороны линии устанавливаютсятрубчатые разрядники [14].Вентильные разрядники и ограничители перенапряжений выбираются взависимости от вида защищаемого оборудования, который влияют на сериюустанавливаемого разрядника, или ограничителя перенапряжений, в связи стем, что разные виды оборудования имеют различные классы изоляции; взависимости от рода тока (постоянный или переменный).По номинальному напряжению, согласно условию (1.76):Uн  U ргдеUн-номинальноенапряжение,разрядника(1.76)илиограничителяперенапряжений, кВ; С/р — рабочее напряжение на шинах распределительногоустройства, кВ.Вентильные разрядники и ограничители перенапряжений подключаются ккаждой секции шин распределительных устройств переменного и постоянноготока.

На стороне 220 кВ устанавливаем ОПН производства фирмы «ЗЭТО» .Оборудование представлено в таблице № 1.1766Таблице № 1.17 Выбор ограничителей перенапряженийНаибольшее рабочее напряжение,кВНоминальный разрядный ток,кВРасчетный ток коммутационногоимпульса на волне 30/60мкс,амплитудой 500 А,кАОПНУ220/180-222018010452457539576617ОПН-П135/44/10/3445510105-126135149ОПН-П16/6,9/10/266,910-----ТипНоминальное напряжение,кВОстающееся напряжениепри волне импульсногопотока 8/20 мкс, кВ и самплитудой, А500500010000200001.5 Расчёт заземляющих устройствЗаземляющимустройствомназываетсясовокупностьзаземлителяизаземляющих проводников.

Заземлителем называется проводник (электрод), атакже совокупность металлических соединённых между собой проводников(электродов), которые находятся в соприкосновении с землёй. Искусственныйзаземлитель — это заземлитель, специально выбранный для цепей заземления.Для выполнения заземления используются естественные и искусственныезаземлители. В качестве естественных заземлителей применяются различныематериалы - водопроводные трубы, оболочки кабелей, фундаменты иметаллические части зданий, система трос – опора.

В качестве искусственныхзаземлителей применяются: металлические стержни, полосы, погружённые впочву длялучшегоэлектрическогоконтакта с землёйпотенциалаи67[6]. В цепяхобеспечениявыравниванияприсоединенияэлектрооборудования к заземлителю на территории, занятой оборудованием,следует прокладывать продольные и поперечные горизонтальные заземлители,которые должны образовать собой заземляющую сетку [19].

Продольныезаземлители должны быть уложены вдоль осей электрооборудования состороны обслуживания на нормативной глубине 0,5 – 0,8м от поверхностиземли и на расстоянии 0,8 – 1,0м от фундаментов или оснований оборудования.Поперечные заземлители следует укладывают в удобных местах междуоборудованием на глубине 0,5 – 0,8м от поверхности земли [4]. Послевыполнения плана размещения на территории подстанции оборудования,конструкций распредустройств, сооружений с указанием всех необходимыхгабаритов и расстояний приступаем к разработке раздела по расчётузаземляющего устройства. Расчёт заземляющих устройств сводится к расчётузаземлителя, так как заземляющие проводники в большинстве случаевпринимают по условиям механической прочности и стойкости к коррозии поПУЭ [4].

Согласно ПУЭ 1.7.90 заземляющее устройство, которое выполняется ссоблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое времягода сопротивление к растеканию не более 0,5 ОМ, с учётом сопротивленияестественных и искусственных заземлителей.

Определим расчётное удельноесопротивлениегрунтарас. ,сучётомповышающихкоэффициентов,учитывающих высыхание грунта летом, промерзание зимой по формуле (1.77):расч    k , Ом,(1.77)где  - среднее удельное сопротивление грунта, принимаю 50 Ом м для глины,k-коэффициент сезонности, принимаем 1,2 для вертикальных заземлителей.Подставим значения и вычислим среднее удельное сопротивление грунта:расч  50 1,2  60 .68Глубина заложения заземлителя 0,7 м от поверхности земли, с учётомотведённой территории намечаю расположение заземлителей - по контуру.Согласно ПУЭ [4] в целях выравнивания электрического потенциала иобеспеченияприсоединенияэлектрооборудованиякзаземлителюнатерритории, занятой оборудованием, следует прокладывать продольные ипоперечные горизонтальные заземлители и объединять их между собой взаземляющую сетку. Материал и наименьшие размеры заземлителей должнысоответствовать приведённым в ПУЭ, глава 1.7 таблице 1.7.4 значениям.

Внашем случае используем в качестве вертикального электрода стальной прутдиаметром 16 мм, длиной 5 м, при погружении ниже уровня земли на 0,7 м.Таблица № 1.18 Материал заземлителейМатериалСталь чёрнаяПрофиль сеченияДиаметрПлощадьТолщинаммпоперечногостенки,сечения, мммм.--круглая16Число вертикальных заземлителей рассчитываем по формуле (1.78):НРрн ,(1.78)где P –сопротивление одного заземлителя =19,94 Ом;  - климатическийкоэффициент = 1,4; рн - сопротивление контура заземления =0,5; Н = 55 [19].Сопротивление растеканию заземляющего устройства, выполненного в видеконтурного заземлителя, состоящего из горизонтальной сетки и вертикальныхэлектродов, рассчитывается по формуле (1.79):692R11  R 22  R12RR11  R 22  2R12 ,(1.79)где – R11 горизонтальной сетки, Ом; сопротивление растеканию вертикальныхэлектродов, Ом; взаимное сопротивление между горизонтальной сеткой ивертикальными электродами, Ом.

Сопротивление определяются по формулам(1.80), (1.81), (1.82): 2LLIn 1,37 5,6  ;L bhS(1.80)  8L 2,75IIn ( n  1) 2  ;2L  dS(1.81)R11 R 22 2R12   2LLIn 1,37 4,6  ,L IS(1.82)где  = 60 –удельное сопротивление грунта, Ом*м; L = 362-полная длинапроводников, образующих горизонтальную сетку; S = 7848-площадь покрытиясеткой, м*м; I = 5- длина вертикального электрода, м; d=0,016-диаметрвертикального электрода, м;n=55-число вертикальных электродов, м;b=0,04-ширина полосы горизонтального проводника, образующего сетку, м;h=0,7-глубина заложения горизонтальной сетки, м.После подстановки значений в формулы получаем следующие значениясопротивлений:R11 =0,43 Ом; R 22 =0,008 Ом; R12 =0,31 Ом.Получаем, что сопротивление контурного заземлителя – R=0,5 Ом.70В траншее вокруг горизонтальных заземлителей необходимо уложитьвлажный глинистый грунт с последующей трамбовкой и засыпкой щебнем доверха траншеи.

Расстояние между вертикальными электродами рассчитываемпо формуле (1.83):aLnn вз ,(1.83)где L n - длина контура по периметру; n вз - число вертикальных заземлителей.Устанавливаем через 6,500 мм, верхние концы электродов заглубляем на 0,7 мот поверхности земли. Таким образом, искусственный заземлитель подстанциидолжен быть выполнен из горизонтальных пересекающихся полосовыхэлектродов, сечением 4x40 мм, общей длиной не менее 362 м. Вертикальныхстержневых в количестве не менее 55 штук диаметром 16 мм, длиной по 5 м,размещенных по периметру заземлителя, по возможности равномерно, т.е. наодинаковом расстоянии один от другого; глубина погружения электродов вземлю 0,7 м. При данных условиях сопротивления искусственного заземлителяв самое неблагоприятное время года не будет превышать 0,31 Ом, асопротивление заземлителя подстанции в целом R з , т.е.

общее сопротивлениеискусственного и естественного заземлителей, будет не более 0,5 Ом.Следовательно, условие (1.77) соблюдается.1.6 Определение напряжения прикосновенияОкончательным критерием безопасности электрической установки являетсявеличина напряжения прикосновения Uпр, определим его расчетное значение исравним с допустимым [19,21]. Шкала допустимых значений напряженияприкосновения в зависимости от времени протекания тока замыкания на землюдля ОРУ питающего напряжения приведена в таблице № 1.1971Таблица № 1.19 Допустимые значения напряжений.Номинальное фазное напряжение, В127220380Более 380Время отключения, с0,80,40,20,1Расчётное значение напряжения прикосновения найдём по формуле (1.84):Uпр  I(1)к· R з· Кпр ,(1.84)где: I(1)к – ток однофазного замыкания на землю в РУ питающего напряжения;Рассчитаем коэффициент прикосновения по формуле (1.85):K пр  S  М    в  Lr 0.45,(1.85)где:  = RЧ / (RЧ +RС) – коэффициент, характеризующий условие контактачеловека с землей.Сопротивление человека определим:Rч = 1000 Ом.Сопротивление растекания тока со ступней человека определим поформуле:Rс = 1,5 · 1 ;Rс = 1,5 · 600 = 900 Ом;72(1.86)1000 0,526 .1000  900Значение коэффициента М находим из соотношения (1.87):1 600 8,57 ,2 70K пр 5,6  16744  0,82  0,526   2,8  2587,97 (1.87)0,45 0,153 .Должно выполняться условие (1.88):Uпр <[Uпр] =200 В,(1.88)Uпр = 2290·0,409 ·0,153 = 143,3 В <200 В.Условие выполняется (1.88).1.7 Расчёт сетевого графика реконструкции подстанцииОбщуютрудоемкостьтехнологическойподготовкипроизводства,рассчитаем по формуле (1.89) [24]:Т тпп  Тдок  Тсб  Т трансп  Тмонт ,(1.89)где ТДОК – трудоемкость составления проектного задания, оформление заказов иподготовка документов на реконструкцию; ТСБ – трудоемкость разработкитехнологической документации на сборку и электромонтаж и демонтаж73оборудования;ТТРАНСП–трудоемкостьтранспортировкииустановкиоборудования; Тмонт – трудоемкость монтажа и подключения силовогооборудования и контрольно-измерительных приборов.Ттпп  167,27  25,09  456,4  448,8  1097,56 , н.ч.Определениепродолжительностистадийтехническойподготовкиреконструкции.