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

Текст из файла (страница 6)

А,

мм .

Выбираем алюминиевый шинопровод Canalis KS 400 А. Параметры гибкого шинопровода приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Характеристики шинопровода Canalis KS 400 А

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН ЗАЩИТ МОЛНИЕОТВОДОВ, РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

5.1 Определение зоны защиты молниеотводов

Средством защиты от прямых ударов молнии служит молниеотвод – устройство, рассчитанное на непосредственный контакт с каналом молнии и отводящие ее ток в землю. Во время грозы на земле появляются большие индуцированные заряды и у поверхности земли возникает сильное электрическое поле. Напряжённость поля особенно велика возле острых проводников, и поэтому на конце молниеотвода зажигается коронный разряд.

Методика расчета молниезащиты, представлена в [29].

Объект считается защищенным, если надежность защиты всех его молниеотводов, не менее 0,9.

Радиус защиты молниеотвода на высоте защищаемого оборудования может быть найден по эмпирической формуле, м:

, (5.1)

где p – коэффициент для разных высот молниеотводов, согласно [29], при высоте молниеотвода не более 30 м, при высоте молниеотводов более 30 м; – высота защищаемого оборудования, м; – высота молниеотвода, м.

Высота защищенной точки посредине между молниеотводами определяем согласно[29], м:

, (5.2)

где L – расстояние между молниеотводами, м.

Половина ширины зоны между молниеотводами на высоте защищаемого оборудования определяем, согласно [29], м:

, (5.3)

При произвольных расположениях молниеотводов высота должна быть меньше фиктивной высоты , определенной для каждой отдельно взятой пары молниеотводов.

Высота защищаемого оборудования:

– на ОРУ 220 кВ – 17,0 м, высота молниеотвода – 35 м;

– на ОРУ 27,5 кВ – 5,0 м, высота молниеотвода – 20 м.

В качестве примера, рассчитаем зону защиты молниеотводов № 1-2.

Коэффициент , так как высота молниеотвода более 30 м.

Производим вычисления по формулам (5.1)– (5.3):

м,

м,

м.

Аналогично выполняется расчет для остальных молниеотводов.

Результаты вычислений зон защиты молниеотводов на территории подстанции сведены в приложении Ж.1.

5.2 Расчет контура заземления

Целью расчета защитного заземления контура является определение таких его оптимальных параметров, при которых сопротивление растекания контура, , и напряжения прикосновения, , не превышает допустимых значений.

_{Реальный грунт с изменяющимся по глубине удельным сопротивлением} заменяется эквивалентной двухслойной структурой с сопротивлением верхнего слоя , толщиной и сопротивлением нижнего слоя . Реальный заземляющий контур, состоящий из системы вертикальных электродов, объединенных уравнительной сеткой, заменяется эквивалентной расчетной моделью с одинаковыми ячейками, однослойной структурой земли, при сохранении их площади , общей длины вертикальных и горизонтальных электродов, глубины их заложения , сопротивления растекания и напряжения прикосновения _.

_{Исходные данные для расчёта заземления представлены в таблице 5.2.}

Таблица 5.2 – Исходные данные для расчета заземления

Параметр	Значение
Сопротивление верхнего слоя земли, ,	400,00
Сопротивление нижнего слоя земли, ,	80,00
Толщина верхнего слоя грунта, , м	1,50
Время протекания , , с	0,20
Глубина заложения горизонтальных заземлителей, , м	0,50

Расчет производим по методике, приведенной в [9]

Длина горизонтальных заземлителей, м:

, (5.4)

где – площадь заземляющего контура открытой части
подстанции, ,принимаем по плану подстанции =15000 .

Число вертикальных электродов, шт.:

, (5.5)

Длина вертикального заземлителя, м:

, (5.6)

где h – толщина верхнего слоя грунта, м.

Общая длина вертикальных заземлителей, м:

_, (5.7)

Расстояние между вертикальными заземлителями, м:

, (5.8)

Сопротивление заземляющего контура, Ом:

, (5.9)

Эквивалентное сопротивление грунта, :

, (5.10)

где – сопротивление верхнего слоя земли, ; – сопротивление нижнего слоя земли, ; , – коэффициенты, зависящие от параметров заземлителей.

Коэффициенты , :

, (5.11)

,

, (5.12)

,

, (5.13)

,

, (5.14)

,

Произведем вычисления по формулам (5.4)–(5.14):

м,

шт.,

м,

м,

м.

Число вертикальных заземлителей “n_в” принимаем равным 43 шт. Длину вертикального заземлителя “ “ принимаем равным 5 м, это максимальное значение. Расстояние между вертикальными заземлителями “ “ принимаем равным 10 м.

Определяем значение дроби :

,

,

Определяем значение дроби :

,

,

,

Ом.

Проверяем полученное значение :

, (5.15)

где – допустимое значение, 0,5 Ом, принимаем по [30].

Проверяем полученное значение:

.

Условие выполняется, так как допустимое значение сопротивления заземлителя больше расчётного.

6 АНАЛИЗ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ

6.1 Основные принципы защиты подстанции от перенапряжений

Надежность защиты подстанций от перенапряжений должна быть значительно выше надежности защиты линий, поскольку ущерб от повреждения здесь гораздо больше, а уровень изоляции ниже.

Основные принципы защиты оборудования подстанций сводятся к следующему:

• защита от прямых ударов молнии стержневыми молниеотводами;

• защита оборудования от волн, приходящих с линии, с помощью разрядников или ОПН;

• защита подходов линий от прямых ударов молнии.

Зоны защиты молниеотводов определены опытным путем исходя из того, что вероятность прорыва молнии в защищаемый объект не превосходит 0.05 (одно попадание прямого удара из двадцати ударов), иногда – 0.005. Для успешной защиты оборудования от волн, набегающих с линии, разрядник должен иметь пробивное и остающееся напряжение ниже допустимого на защищаемом объекте на некоторую величину, называемую интервалом координации, который должен составлять не менее 15% уровня допустимого напряжения.

Величина перенапряжения зависит от крутизны набегающей волны потому, что при прохождении волны от объекта до разрядника (если объект оказался первым по ходу волны) и обратной волны от сработавшего разрядника до объекта подъем напряжения на объекте за время двойного пробега прямо определяется скоростью нарастания напряжения падающей волны. При продвижении волны вдоль линии фронт волны сглаживается (удлиняется) за счет импульсной короны, потерь в земле и в проводах, поэтому выполняют защиту подходов линий от прямых ударов молнии на определенной длине (рис. 16.7), что к тому же снижает величину тока в разрядниках подстанции. Количество и места установки ОПН и разрядников выбирают так, чтобы расстояние между разрядниками и защищаемыми объектами не превышали безопасной величины (от 30 м до 150 м для разных случаев).

При защите подхода линии грозозащитные тросы подвешивают даже в случае их отсутствия на других участках линии, трос заземляют на каждой опоре, а сопротивление заземления опоры выдерживают на уровне не более 10-20 Ом. В начале подхода устанавливают трубчатый разрядник, способствующий ограничению амплитуды тока в разряднике подстанции. Второй трубчатый разрядник РТ2 предназначен для защиты выключателя. На подстанциях напряжений 110-220 кВ обычно устанавливают один комплект разрядников на каждую систему шин. Длина защищаемого подхода составляет обычно 1-2 км.

Для защиты линий и оборудования подстанций от перенапряжений используют искровые промежутки, разрядники и ОПН, тросы и заземления опор на линиях, молниеотводы, конденсаторы для снижения грозовых перенапряжений. Основные принципы защиты оборудования подстанций сводятся к защите от прямых ударов молнии стержневыми молниеотводами, защите оборудования от волн, приходящих с линии, с помощью разрядников или ОПН, и к защите подходов линий от прямых ударов молнии.

6.2 Установка ОПН-РВ/TEL

Предлагаю для защиты низкой стороны трансформатора 10 кВ установить ограничитель перенапряжения серии ОПН-РВ/TEL-10 - это высокотехнологичное, взрывобезопасное и высокоэффективное средство защиты от перенапряжений по цене вентильного разрядника серии РВО.

Достоинства данного ОПН:

1. Низкая стоимость

Основу конструкции ОПН-РВ/TEL составляют высоконелинейные варисторы с нестареющими характеристиками известного производителя EPCOS, заключенных в монолитный корпус из атмосферостойкого полимера. Простая конструкция и высококачественные компоненты позволили обеспечить ОПН-РВ/TEL высокую надежность с привлекательной стоимостью.

1. Отсутствие необходимости в обслуживании

ОПН-РВ/TEL являются необслуживаемыми и не требуют проведения проверок и испытаний в эксплуатации. Заявленные параметры ОПН-РВ/TEL остаются неизменными на протяжении всего срока службы (30 лет). Это стало возможным благодаря сплошному входному контролю качества комплектующих и сквозному контролю качества на всех этапах производства, а также применению самых современных компонентов и передовых технологий сборки ограничителей. Применение в ОПН-РВ/TEL варисторов с нестареющими характеристиками и отсутствие искрового промежутка позволяет отказаться от испытаний и проверок, необходимых для вентильных разрядников. Основу РВО составляют нелинейные резисторы, подверженные деградации, что со временем приводит к существенному ухудшению защитных характеристик. Срабатывание вентильных разрядников и горение дуги в искровом промежутке сопровождается эрозией контактов. Это приводит к изменению пробивного напряжения и необходимости замены разрядника во избежание повреждения защищаемого оборудования.

1. Надёжная защита оборудования при любых аварийных режимах

Ограничители перенапряжений ОПН-РВ/TEL не имеют искрового промежутка, поэтому постоянно подключены в сеть и непрерывно защищают дорогостоящее оборудование, в отличие от вентильных разрядников. Вольт-амперная характеристика ОПН-РВ/TEL специально отстроена от длительных воздействий перенапряжений при возникновении однофазных дуговых замыканий, которые представляют опасность для классических ограничителей перенапряжений.

1. Высокий уровень безопасности

Уникальная технология сборки ОПН-РВ/TEL методом литья под давлением полимера позволяет получить абсолютно герметичный и монолитный аппарат с уникальными массогабаритными показателями. Ограничители перенапряжений серии ОПН-РВ/TEL являются взрывобезопасными и не представляют опасности для электрооборудования и персонала. Конструкция полимерного корпуса не имеет внутренних газовых полостей, что исключает взрывное разрушение аппаратов с разлетом частей.

Характеристики

Список файлов ВКР