диплом Рослый Р.Ю (1204616), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Условие выполняется.

4.8 Выбор ограничителей перенапряжения

Установка ОПН в цепи трансформатора, автотрансформатора или шунтирующего реактора выполняется для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений при их включении или отключении.

Выбор ОПН производим по номинальному напряжению.

где - номинальное напряжение ОПН, кВ;

Для ЗРУ 110 кВ выбираем ОПН-110 УХЛ1.

.

Условие выполняется.

5 ВЫБОР АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ И ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД

5.1 Выбор аккумуляторной батареи

В качестве рабочего напряжения оперативных цепей применяют напряжение U=220В. При выборе батареи исходят из аварийного режима работы электроустановки, когда к постоянной нагрузке батареи добавляются нагрузки аварийного освещения и других потребителей, переключаемых на питание от постоянного тока при исчезновении переменного напряжения. К постоянной нагрузке на подстанциях относятся цепи управления, сигнализации, защиты, автоматики, телемеханики.

Проведем выбор аккумуляторной батареи серии OPzS.

Мощность аварийного освещения подстанции P_авар = 3,5 кВт, мощность цепей управления P_упр = 5,5 кВт, ток, потребляемый наиболее мощным приводом выключателя I_вкл.пр = 5 А.

Ток аварийного освещения, А, определяем по формуле:

где P_авар – мощность аварийного освещения, кВт;U_АБ–напряжение аккумуляторной батареи, В.

Ток цепи управления и защиты, А, определяем по формуле:

Длительный ток разряда, А, определяем по формуле:

Ток кратковременного разряда, А, в аварийном режиме определяем по формуле:

Расчётную мощность батареи, А∙ч, определяем по формуле:

Номер аккумулятора с учетом понижения энергии батареи за период эксплуатации определяем по формуле:

Номер батареи по току кратковременного разряда определяем по формуле:

Принимаем аккумулятор типа 3OPzS150.

Полное число элементов батареи, шт., определяем по формуле:

5.2 Выбор зарядно–подзарядного устройства

Напряжение заряда, В, определяем по формуле:

Расчетную мощность подзарядного устройства, кВт, определяем по формуле:

.

В качестве зарядно-подзарядногоустройства выбираем два выпрямительных агрегата типа УЗП-Е-80/40-260/80-УХЛ4.

Характеристики УЗП-Е-80/40-260/80-УХЛ4:

Номинальное напряжение- 260 В;

Номинальный выпрямленный ток – 80 А;

Потребляемая мощность – 11,5 кВт.

5.3 Система собственных нужд переменного тока

На данный момент на ПС Старт 220 кВ установлены два двухобмоточных ТСН (трансформатора собственных нужд) типа ТМГ-630/11,5. Согласно паспорту подстанции, дата ввода изготовления и ввода в эксплуатацию ТСН - 2009 г.

В таблице 5.1 приведен перечень проектируемых потребителей собственных нужд для ЗРУ-110 кВ.

Таблица 5.1 – Потребители собственных нужд

Оборудование	Нужды	Кол-во, шт	Мошность единицы, кВт	Общая мощность, кВт
Выключатель	обогрев	11	1,88	20,68
	питание привода	11	1,1	12,1
	обогрев шкафов	11	0,165	1,85
Разъединитель	питание привода	55	0,75	41,25
	обогрев привода	55	0,675	37,125
	ШУР	3	0,5	1,5
ОПУ	обогрев	1	43,2	43,2
	освещение	1	43,02	43,02
	Итого:			200,69

На основании данных о токах нагрузки обогрева существующего оборудования 110 кВ, демонтируемое оборудование ОРУ-110 кВ имеет потребляемую мощность приблизительно 160 кВт. Учитывая загрузку существующих ТСН мощностью 630 кВА на 60% в зимнее время делаем вывод, что необходимость увеличения мощности ТСН отсутствует.

Для покрытия нагрузок собственных нужд подстанции сохраняются два рабочих трансформатора собственных нужд. Сохраняются подключение рабочих трансформаторов собственных нужд 10/0,4 кВ ТСН-1 к КРУН-10 кВ 1АТ иТСН- к КРУН-10 кВ 2АТ.

6 ОЦЕНКА УРОВНЯ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ НА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ

Уровень изоляции оборудования ЗРУ-110 кВ и ошиновки выбирается с учетом степени загрязнения. В районе местонахождения ПС 220 кВ Старт ориентировочно принята втоорая степень с удельной эффективной длиной утечки поддерживающих гирлянд, внешней изоляции электрооборудования и изоляторов – 2,0 см/кВ для открытой части и вторая степень с удельной эффективной длиной утечки поддерживающих гирлянд, внешней изоляции электрооборудования и изоляторов – 2,0 см/кВ для закрытого распределительного устройства.

Установка ОПН в цепи трансформатора, автотрансформатора или шунтирующего реактора выполняется для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений при их включении или отключении.

6.1 Расчет среднего количества разрядов молнии на территорию объекта за год

Поражение объекта молнией носит вероятностный характер и зависит от характеристик грозовой активности в регионе, геометрических параметров рассматриваемого объекта и характеристик окружающей местности.

Рассматривается поражение молнией территории реконструируемой ПС 220 кВ Старт. В районе расположения подстанции уровень грозовой активности составляет от 10 до 20 часов в год по данным карты районирования территории РФ по среднегодовой продолжительности гроз в часах. Вокруг территории подстанции отсутствуют объекты равной или большей высоты (за исключением концевых опор ВЛ).

Плотность ударов молнии N_g на 1 км в год равна:

6.1)

где T_d- уровень грозовой активности, часов в год;

Подставив значение в формулу 6.1, получим:

Ожидаемое количество разрядов молнии в защищаемую территорию за год, N_d, определяется по формуле:

(6.2)

где -площадь сбора разрядов для рассматриваемой территории, м2; C_d – коэффициент, учитывающий влияние относительного местонахождения защищаемого объекта (для отдельно стоящего объекта, в непосредственной близости от которого нет других объектов С_d = 1).

A_d = 63581 м².

N_d= 0,170.

что соответствует одному удару в 6,8 года.

С учетом ожидаемого количества поражений молнией всей открытой территории в год, молниевые разряды с током выше 100 кА будут происходить в среднем один раз в 87 года. Поскольку расчетное время службы устанавливаемого оборудования не превышает 30 лет, выбранное значение тока можно принять в качестве наиболее вероятного наибольшего значения тока молнии.

6.2 Определение зоны защиты молниеотводов

Молниезащита ЗРУ 110 кВ предлагается выполнить при помощи пяти отдельностоящихмолниеприемников и установленных на четырех опорах ВЛ 110 кВ. Молниеотводы присоединяются к контуру заземления двумя стальными заземлителя проложенными в противоположных направлениях и устанавливается вертикальный электрод на каждом направлении.

Зоной защиты стержневого молниеотвода называют пространство вокруг молниеотвода, вероятность попадания в которое очень низкая. Схема для расчета защищаемой зоны приведена на рисунке 6.1.

По территории ЗРУ 110 кВ высота защищаемого объекта H_x = 13 м.

Высота отдельностоящихмолниеприемников:

- М5 – H = 19,35 м;

- М6 – H = 19,35 м;

- М7 – H =31,8 м;

- М8 – H = 28,5 м;

- М9 – H = 29,5 м.

Высота молниеприемников М1, М2, М3, М4, устанавливаемых на ВЛ 110 кВ Н= 19,35 м;

Радиус зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода:

(A.3)

где Н – высота молниеотвода.

Рисунок 6.1 – Схема защищаемой зоны молниеотводов

Радиус зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода:

(6.4)

где Н – высота молниеотвода.

Вершина конуса одностержневого молниеотвода:

(6.5)

Ширина защитной зоны на уровне h_x для одиночногомолнеотвода:

(6.6)

Высота защитной зоны между двумя молнеотводами:

(6.7)

Граница защиты между двумя молниеотводами:

(6.8)

Для остальных участков расчет ведется аналогично. Результаты вычислений сведены в таблицы 6.1 и 6.2.

Таблица 6.1 – Одиночные стержневые молниеприемники на высоте 13 м

Таблица 6.2 Результаты расчетов зон защиты молниеотводов

Молиеприемник	H1, м	H2, м	L, м	НС, м	RC, м	RСХ, м
M1-M2	19,35	19,35	9	17,8	29	7,8
M1-M3	19,35	19,35	27	16,7	29	6,5
M1-M4	19,35	19,35	45	14,2	29	2,5
M1-M7	19,35	31,8	71,8	17,1	38,4	9,1
M2-M3	19,35	19,35	18	17,8	29	7,8
M2-M4	19,35	19,35	36	15,5	29	4,6
M2-M7	19,35	31,8	64,7	18,1	38.4	10,7
M3-M4	19,35	19,35	18	17,8	29	7,8
M3-M5	19,35	19,35	35,5	15,5	29	4,7
M3-M7	19,35	31,8	52,2	19,8	38,4	13,2
M4-M5	19,35	19,35	17,5	17,8	29	7,8
M4-M6	19,35	19,35	35,5	15,5	29	4,7
M4-M7	19,35	31,8	43,7	21	38,4	14,6
M5-M6	19,35	19,35	18	17,8	29	7.8
M7-M5	31,8	19,35	41,9	21,2	38,4	14,9
M7-M6	31,8	19,35	47,1	20,5	38,4	14,1
М8-М9	28,5	28,5	41,9	24,3	42,8	19,9

Высота защитной зоны между двумя молнеотводами во всех случаях превышает h_x, что удовлетворяет условиям.

Характеристики

Список файлов ВКР