Бочкарев (1204510), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Определяют количество вертикальных заземлителей, штnв rвR доп  ηв,(5.3)где RДОП – допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом ηВ – коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависящий от расстояния между ними (a), их длины и количества [12] и учитывающий их взаимноеэкранирование.4. Определяют сопротивление горизонтальных заземлителей, (соединительной полосы контура), Омrг 0,366  ρрасч.гLг2L2г lg,b  tг(5.4)где LГ – суммарная длина горизонтальных заземлителей, найденная предварительно по вычерченному плану ЗУ, м; b – ширина полосы горизонтального заземлителя, м; tГ – глубина заложения горизонтальных заземлителей, м; ρРАСЧ.Г –расчетное сопротивление земли для горизонтальных заземлителей.С учетом коэффициента использования сопротивление сложного горизонтального заземлителя, Ом51rRг  г ,ηг(5.5)где ηГ – коэффициент использования горизонтальных заземлителей [12].5.

Определяют необходимое общее сопротивление вертикальных заземлителей с учетом использования соединительной полосы, ОмRв R г  R доп,R г  R доп(5.6)6. Определяют уточненное количество вертикальных заземлителей, штn в.н rв,R в  ηв.н(5.7)где ηВ.Н. – уточненное значение коэффициента использования (используется некоторый итерационный расчет, т.к. ηВ.Н зависит от nВ.Н), определяется оп таблице 3.2 [12].В результате найдены конечные параметры заземляющего устройства. Вслучае если требуемое количество вертикальных заземлителей невозможноразместить по контуру ЗУ с соблюдением условия а/l ≥ 1, используется один изспособов снижения сопротивления ЗУ. Например, увеличение площади, занимаемой ЗУ, увеличение длины вертикальных стержней (но не более 5 м), увеличение сечения заземлителей (применять не рекомендуется), увеличение глубины заложения заземлителей (но не глубже 0,7 м), изменение соотношениямежду количеством вертикальных стержней и расстояния между ними.Произведем расчет заземляющего устройства для подстанции по приведенной методике.Определяем расчетное удельное сопротивление грунта для вертикальныхэлектродов.

Известно, что эквивалентное сопротивление грунта на подстанциисоставляет 900 Ом·м. Тогда52ρрасч.в  1,15  900  1035 Ом  м .Определяем сопротивление, одного вертикального заземлителя. Согласнопаспорту заземления подстанции, вертикальные заземлители выполнены изстали круглого сечения диаметром 30 мм и длиной 3 м. ЗУ располагается наглубине 0,5 м. Тогдаrв 0,366  1035  2  3 1 4  2  3   lg lg  312,17 Ом30,032423Допустимое сопротивление заземляющего устройства для данной подстанции, согласно [3, 12], равняется 4 Ом. Определяют количество вертикальных заземлителейnв 312,17 106,91  107 шт .4  0,73Определим сопротивление горизонтальных заземлителей, (соединительнойполосы контура). Для этого необходимо знать общую длину горизонтальныхзаземлителей.

Для этого вычертим схему расположении ЗУ на территории подстанции (рисунок 5.1).Горизонтальные заземлители расположены на расстоянии 1 м от зданияЗРУ-35/10 кВ. Черными кругами показано расположение вертикальных заземлителей. Пунктирной линией показаны горизонтальные заземлители, общаядлина которых составляет 452 м. Горизонтальные заземлители выполняемстальной полосой размером 40х4 мм.По выражению 5.1 определим расчетное удельное сопротивление грунтадля горизонтальных заземлителей.ρрасч.г  2,5  900  2250 Ом  м ,53Тогда0,366  22502  452 2rг  lg 13,319 Ом ,4520,04  0,5С учетом коэффициента использования определяем сопротивление сложного горизонтального заземлителя. Из таблицы 3.3 [12] коэффициент использования горизонтальных заземлителей ηГ = 0,45.

ТогдаRг 13,319 63,421 Ом ,0,21Определяем необходимое общее сопротивление вертикальных заземлителейс учетом использования соединительной полосыRв 63,421  4 4,269 Ом ,63,421  4Определяем уточненное количество вертикальных заземлителейn в.н 63,421 41,267  42 шт .4,269  0,36Схематичное изображение заземляющего устройства подстанции представлено на листе чертежей БР 13.03.02 021.003.Поскольку уточненное количество вертикальных заземлителей меньше первоначального, тогда схема заземляющего устройства останется неизменной.Соединение вертикальных и горизонтальных заземлителей выполняем припомощи сварки.

Соединение внутреннего контура заземления с внутреннимконтуром заземления подстанции выполняем болтовым.545.2 Определение зоны защиты молниеотводовСогласно[3, 12], одним из важных условий бесперебойной работы подстанций является обеспечение надежной грозозащиты зданий, сооружений иэлектрооборудования. Защита подстанций от прямых ударов молнии осуществляется стержневыми и тросовыми молниеотводами.Открытые подстанции и ОРУ напряжением 20-500 кВ должны быть защищены от прямых ударов молнии. Выполнение защиты от прямых ударовмолнии не требуется: для подстанций напряжением 20 и 35 кВ с трансформаторами единичной мощностью 1600 кВА и менее - независимо от числа грозовыхчасов в году; для всех ОРУ и подстанций напряжением 20 и 35 кВ в районах счислом грозовых часов в году не более 20.Здания ЗРУ и закрытых подстанций следует защищать от прямых ударов молнии в районах с числом грозовых часов в году более 20.

Защиту зданий ЗРУ и закрытых подстанций, имеющих металлические покрытия кровли или железобетонные несущие конструкции кровли, следует выполнять заземлением этих покрытий (конструкций). Для защиты зданий ЗРУ и закрытых подстанций, крышакоторых не имеет металлических покрытий либо железобетонных несущих конструкций или не может быть заземлена, следует устанавливать стержневые молниеотводы или молниеприемные сетки непосредственно на крыше зданий.От стоек конструкции ОРУ с молниеотводами должно быть обеспечено растекание тока молнии по магистралям заземления не менее чем в трех-четырехнаправлениях для ОРУ-35 кВ.

Кроме того, должно быть установлено соответственно два-три или один-два вертикальных электрода длиной 3-5 м на расстоянии не меньшем длины электрода от стойки с молниеотводом.Гирлянды подвесной изоляции на порталах ОРУ 35 кВ с тросовыми или стержневыми молниеотводами, а также на концевых опорах ВЛ 35 кВ в том случае, еслитрос не заводится на подстанцию, должны иметь на два изолятора больше, чемобычно. Расстояние по воздуху от конструкций ОРУ, на которых установлены молниеотводы, до токоведущих частей должно быть не менее длины гирлянды.55Большую опасность для изоляции трансформаторов представляет установкамолниеотводов на трансформаторных порталах, т.к. при поражении молниеймолниеотвода, находящегося вблизи трансформатора, кожух трансформатораприобретает потенциал молниеотвода, который может привести к обратномуперекрытию изоляции трансформатора [8].

Допускается устанавливать молниеотводы на трансформаторных порталах и конструкциях ОРУ, удаленных отпорталов трансформаторов на расстояние менее 15 метров, если удельное сопротивление грунта на площадке подстанции в грозовой сезон не превышает350 Ом·м, при соблюдении условий:- непосредственно на выводах обмоток 3-35 кВ или на расстоянии не более5 м по ошиновке от выводов установлены ОПН;- присоединение стоек порталов с молниеотводами к магистралям заземления выполняется таким образом, чтобы обеспечивалась возможность растекания тока молнии в трех-четырех направлениях;- на магистралях заземления, на расстоянии 3-5 м от стойки с молниеотводом, должно быть установлено два-три вертикальных электрода длиной 5 м;- на подстанциях с высшим напряжением 20 и 35 кВ сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом без учета заземлителей,расположенных вне контура заземления ОРУ.Защиту от прямых ударов молнии ОРУ, на конструкциях которых установкамолниеотводов не допускается или нецелесообразна по конструктивным соображениям, следует выполнять отдельно стоящими молниеотводами, имеющимиобособленные заземлители с сопротивлением не более 80 Ом.Поскольку на подстанции вне здания подстанции находятся оба понизительных трансформатора и их выводы, то необходимо защитить их от прямыхударов молнии.

Однако, как говорилось выше, установка молниеотводов вблизи трансформаторов опасна. Рассмотрим вариант молниезащиты подстанциипри помощи концевых опор ЛЭП-35 кВ. На рисунке 5.2 показано расположениеэтих опор.56Зона защиты многократного стержневого молниеотвода определяется какзона защиты попарно взятых соседних стержневых молниеотводов.Методику расчета молниезащиты подстанции принимаем из [12]. Зона защитыдвойного стержневого молниеотвода высотой до 150 метров показана на рисунке 5.3.Торцовые области зоны защиты определяются как зоны одиночных стержневых молниеотводов по формулам, мh0 = 0,85 · h ,(5.8)где h - высота молниеотвода, м; h0 - высота вершины защитного контура, мr0 = 1,5 · h ,(5.9)где r0 - радиус защиты молниеотвода на уровне земли, мh rx  1,5   h  x  ,0,92 (5.10)где rx - радиус защиты молниеотвода на высоте защищаемого оборудования, м; hx высота защищаемого оборудования, м.Остальные размеры зоны защиты находятся по следующим формулам:при L  h57hc = ho м,(5.11)rcx = rx м,(5.12)при L > hhc = ho  0,17  3  104  h   L-h  ,rcx  ro hc  h x,hc(5.13)(5.14)Основным условием защищенности площади подстанции является выполнение для всех попарно взятых молниеотводов следующего условияrcx > 0 ,(5.15)Произведем расчет зоны защиты молниеотводов в виде опор.

Высота защищаемого оборудования равна - 9,15 м. Высота металлических анкерных опорравна 25 м. Расчет выполняется по формулам (5.8  5.15):Высота вершины защитного конуса равнаho = 0,85·25 = 21,25 м.Радиус зоны защиты молниеотводов на уровне земли равенro = 1,5·25 = 33 м.Радиус зоны защиты молниеотвода на высоте защищаемого оборудованияравен, мrx =1,5   21, 25 589,15  =17,025 м .0,92 Поскольку зона защиты опоры ВЛ-35 кВ в роли молниеотвода не покрываетвсю территорию подстанции, то тогда необходимо установить отдельно стоящий стержневой молниеотвод. Произведем расчет его параметров.

Высоту егопримем равной 17 м. Расчет выполняется по формулам (5.8  5.15):Высота вершины защитного конуса равнаho = 0,85·17 = 14,15 м.Радиус зоны защиты молниеотводов на уровне земли равенro = 1,5·17 = 25,5 м.Радиус зоны защиты молниеотвода на высоте защищаемого оборудованияравен, мrx =1,5  14,15 9,15  =6,375 м .0,92 На листе чертежей БР 13.03.02.022.004 изображены зоны защиты молниеотводов на уровне 9,15 м. Как видно из представленного рисунка все оборудование на подстанции будет защищено от прямых ударов молнии.59ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате выполнения дипломного проекта было сделано следующее:- для ЗРУ 35 кВ была принята схема главных электрических соединений 9“Одна рабочая, секционированная выключателем, система шин” обеспечиваясекционирование ВЛ, на случай отключения трансформаторов;- для ЗРУ 10 кВ выбрана схема главных электрических соединений - одинарная секционированная выключателем система шин;- произведена проверка мощности установленных понижающих трансформаторов согласно контрольным замерам суточного расхода электроэнергии;- произведен расчет токов короткого замыкания на всех присоединенияхподстанции согласно исходных данных;- произведен выбор и проверка основного оборудования подстанции.

Характеристики

Список файлов ВКР