ВКР Кудрин С.В. КВ15-ЭЭ(Б)СС-824 (1210072), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

3.3 Расчет зоны защиты одиночного молниеотвода М4

Производим расчёт молниеотвода М4 высотой 32 м.

Сначала определим высоту защитного конуса молниеотвода, м:

где - высота вершины конуса стержневого молниеотвода, м; - полная высота молниеотвода, м.

Определим радиус защиты на уровне земли, м:

где - радиус защиты на уровне земли.

Определим радиус конуса на высоте защищаемого сооружения, м:

где - радиус защиты на высоте защищаемого сооружения, м.

Определим высоту стержневого молниеприёмника, м:

где - высота стержневого молниеприёмника

Определим угол защиты, градусы:

где - угол защиты (между вертикалью и образующей), градусы.

Далее в масштабе произведём построение зоны защиты молниеотвода М4 (рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 – Зона защиты для молниеотводов М4

4. РАСЧЁТ КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ И НАПРЯЖЕНИЕ

ПРИКОСНОВЕНИЯ

В качестве исходных данных приведены следующие параметры ПС:

1. Ширина подстанции 40,5 м;

2. Длина подстанции 42 м;

3. Максимальный на ОРУ составляет 14,2 кА;

4. nВ = 33 - число вертикальных электродов, размещенных на рассматриваемой подстанции;

5. lв = 10 м - длина вертикального электрода;

6. Верхний слой грунта глина;

7. Нижний слой грунта суглинок;

8. Климатическая зона 3.

4.1 Расчёт контура заземления

По таблице 4.1 выбираем сопротивление грунта верхнего и нижнего слоя земли, и определяем удельное сопротивление верхнего ( , Омм) и нижнего

( , Омм) слоя. Задавшись климатической зоной, по таблице 4.2 определяем толщину верхнего слоя ( , м).

Таблица 4.1 – Удельные сопротивления грунтов

Грунт	, Омм	Грунт	, Омм
Песок	4001000	Торф	20
Супесок	150400	Чернозем	1050
Суглинок	40150	Мергель, известняк	10002000
Глина	870	Скалистый грунт	20004000
Садовая земля	40

Таблица 4.2 – Толщина слоя сезонных изменений

Климатическая зона	1	2	3	4
Толщина слоя сезонных изменений , м	2,2	2,0	1,8	1,6

Определим площадь (S, м²) и периметр (Р, м) ОРУ:

; (4.1)

. (4.2)

Определим полную длину вертикальных и горизонтальных электродов:

, (4.3)

где - длина вертикального электрода, - количество вертикальных электродов.

; (4.4)

, (4.5)

, (4.6)

где - длина горизонтального электрода, - количество горизонтальных электродов.

Определим сопротивление заземлителя: , (4.7)

где - коэффициент, - количество вертикальных электродов, - полная длина вертикальных электродов, - полная длина горизонтальных электродов.

Определим по какой формуле будем рассчитывать коэффициент А:

; (4.8)
, (4.9)

где - длина вертикального электрода, - глубина прокладываемых горизонтальных проводников.

, (4.10)

Т.к. следовательно, будем вычислять коэффициент А по второй формуле.

. (4.11)

Определяем эквивалентное удельное среднее сопротивление земли:

, (4.12)

где - эквивалентное среднее сопротивление земли, - сопротивление верхнего слоя грунта, - сопротивление нижнего слоя грунта, - коэффициент.

Определяем по какой формуле будем рассчитывать коэффициент ∆:

; (4.13)

; (4.14)

, (4.15)

Т.к. следовательно, будем вычислять коэффициент ∆ по первой формуле.

; (4.16)

; (4.17)

, (4.18)

Определяем сопротивление заземляющего устройства, включая естественные заземлители:

; (4.19)

, (4.20)

где - приближенное сопротивление естественных заземлителей.

Т.к. следовательно, контур удовлетворяет требованиям.

4.2 Расчёт напряжение прикосновения

По таблице 4.3 определяем наибольшее допустимое напряжение прикосновения исходя из расчетной длительности воздействия .

, (4.21)

где - время действия релейной защиты, - полное время отключения выключателя.

. (4.22)

Таблица 4.3 - Наибольшее допустимое напряжение прикосновения [11]

Длительность воздействия, с	До 0,1	0,2	0,5	0,7	1,0	1-3
Наибольшее допустимое напряжение прикосновения	500	400	200	130	100	65

В соответствии с таблицей 4.3 для длительности воздействия наибольшее допустимое напряжение прикосновения

Рассчитаем напряжение, приложенное к человеку:

, (4.23)

где - ток короткого замыкания, - сопротивление заземляющего устройства, - коэффициент распределения потенциала по поверхности земли, - коэффициент.

Определим коэффициент распределения потенциала по поверхности земли – :

, (4.24)

где М- коэффициент, - среднее расстояние между горизонтальными проводниками

Определим параметр М по таблице 4.4, где М = 0,36.

Таблица 4.4 – значение коэффициента М

	0,5	1	2	3	4	5	6	7	8	10
М	0,36	0,50	0,62	0,69	0,72	0,75	0,77	0,79	0,80	0,82

. (4.25)

Определим коэффициент β:

, (4.26)

где - сопротивление тела человека, принимается в соответствии с ПУЭ;

- сопротивление растекания тока от ступней.

; (4.27)

. (4.28)

Определив все коэффициенты, рассчитываем напряжение, приложенное к человеку:

. (4.29)

Как мы видим расчётное напряжение больше допустимого значения 200 В – условие не выполняется.

Для уменьшения напряжения прикосновения применим подсыпку слоя гравия или щебня толщиной 0,2 м по всей территории ОРУ.

Определяем удельное сопротивление верхнего слоя с учетом подсыпки щебня при этом ρв.с.=5000 Ом·м, тогда:

- сопротивление растекания тока от ступней.

. (4.30)

Подсыпка щебня не влияет на растекание тока с заземляющего устройства, так как глубина заложения заземлителей 0,5 м больше толщины слоя щебня, поэтому соотношение ρ1/ ρ2 и величина М остаются неизменными, тогда напряжение прикосновения.

. (4.31)

Т.к. следовательно, условие выполняется.

В результате произведённых расчетов было рассчитано сопротивление контура заземления и напряжения прикосновения. Полученные значения показывают, что контур соответствует нормативным требованиям, количество электродов и длина горизонтальных проводников выбрана правильно. Напряжение прикосновения после подсыпки щебня соответствует требуемым значениям. Схема контура заземления приведена в приложении Д.

5. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ ОРУ-35 КВ

ОРУ-35 кВ на ПС «Восточная» оснащено морально устаревшим оборудованием. В качестве коммутирующих устройств используется трёхполюсные масляные выключатели С-35М-630-10, разъединители РЛНД 35/600. Для измерения напряжения служит ЗНОМ 35/65У1. Использование данного оборудования не обеспечивает должный уровень надёжности, т.к. данное оборудование эксплуатируется уже довольно длительный срок в среднем 25 лет, значительную часть своего ресурса оно уже выработало. К тому же данное оборудование создавалось с использованием старых ГОСТов и норм. Ещё одной причиной реконструкции ОРУ-35 является не эргономичное расположение коммутирующих устройств на территории. В следствии этого создаются дополнительные проблемы с техническим обслуживанием данных устройств. Самой важной из этих проблем является наличие потенциально травмоопасных мест. Наличие этих мест обусловлено слишком малыми габаритами между коммутирующими устройствами.

Характеристики

Список файлов ВКР