Степанов (1215690), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Гц;
Результаты расчётов параметров компенсационной установки сведём в таблицу:
Таблица 3.4 – Параметры компенсационной установки
Тип конденсаторов | КС2-10,5-100-2УЗ |
Мощность конденсаторов, кВАр | 100 |
Число последовательных конденсаторов, шт | 4 |
Число параллельных конденсаторов, шт | 16 |
Сопротивление конденсатора, Ом | 1,102 |
Установленная мощность КУ, кВАр | 6400 |
Сопротивление конденсаторов, Ом | 0,275 |
Тип и количество конденсаторов | ФРОМ-3200/35 |
Номер отпайки реактора №реак | 1 |
Частота настройки реактора, Гц | 162,9 |
Сопротивление реактора, Ом | 23,55 |
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН ЗАЩИТ МОЛНИЕОТВОДОВ, РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
4.1 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.
Методика расчета молниезащиты, представлена в [28].
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:
, (4.1)
где p – коэффициент для разных высот молниеотводов, согласно [28], 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[28], м:
, (4.2)
где L – расстояние между молниеотводами, м.
Половина ширины зоны между молниеотводами на высоте защищаемого оборудования определяем, согласно [28], м:
. (4.3)
При произвольных расположениях молниеотводов высота должна быть меньше фиктивной высоты
, определенной для каждой отдельно взятой пары молниеотводов. Рисунок иллюстрирующий зону защиты двух стержневых молниеотводов сведен в приложение Г.1.
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 (4.1)– (4.3):
м,
м,
м.
Аналогично выполняется расчет для остальных молниеотводов. Результаты вычислений зон защиты молниеотводов на территории подстанции сведены в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Результаты расчетов зон защиты молниеотводов
Соседние молниеотводы | Габариты зон защиты молниеотводов, м | |||||||
|
|
|
|
|
|
|
| |
1–2 | 17,00 | 52,20 | 35,00 | 35,00 | 18,03 | 18,03 | 26,98 | 8,60 |
2–5 | 17,00 | 46,00 | 35,00 | 35,00 | 18,03 | 18,03 | 27,93 | 10,02 |
1–3 | 17,00 | 41,31 | 35,00 | 35,00 | 18,03 | 18,03 | 28,65 | 11,10 |
6–7 | 5,00 | 66,78 | 20,00 | 20,00 | 19,20 | 19,20 | 10,46 | 6,32 |
5–7 | 5,00 | 41,83 | 35,00 | 20,00 | 39,06 | 19,20 | 14,02 | 11,66 |
3–6 | 5,00 | 47,30 | 35,00 | 20,00 | 39,06 | 19,20 | 13,24 | 10,49 |
1–4 | 17,00 | 47,95 | 35,00 | 35,00 | 18,03 | 18,03 | 27,63 | 9,57 |
6–4 | 5,00 | 43,46 | 20,00 | 35,00 | 19,20 | 39,06 | 13,79 | 11,31 |
2–4 | 17,00 | 59,54 | 35,00 | 35,00 | 18,03 | 18,03 | 25,85 | 6,90 |
4.2 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
.
Таблица 4.2–Исходные данные для расчета заземления
Параметр | Значение |
Сопротивление верхнего слоя земли, | 400,00 |
Сопротивление нижнего слоя земли, | 80,00 |
Толщина верхнего слоя грунта, | 1,50 |
Время протекания | 0,20 |
Глубина заложения горизонтальных заземлителей, | 0,50 |
Расчет производим по методике, приведенной в [10]
Длина горизонтальных заземлителей, м:
, (4.4)
где – площадь заземляющего контура открытой части подстанции,
, принимаем по плану подстанции
=15000
.
Число вертикальных электродов, шт.:
, (4.5)
Длина вертикального заземлителя, м:
, (4.6)
где h – толщина верхнего слоя грунта, м.
Общая длина вертикальных заземлителей, м:
, (4.7)
Расстояние между вертикальными заземлителями, м:
, (4.8)
Сопротивление заземляющего контура, Ом:
, (4.9)
Эквивалентное сопротивление грунта, :
, (4.10)
где – сопротивление верхнего слоя земли,
;
– сопротивление нижнего слоя земли,
;
,
– коэффициенты, зависящие от параметров заземлителей.
Коэффициенты ,
:
, (4.11)
,
, (4.12)
,
, (4.13)
,
, (4.14)
,
Произведем вычисления по формулам (4.4)–(4.14):
м,
шт.,
м,
м,
м,
nв принимаем равным 43 шт. “ “ принимаем равным 5 м, это максимальное значение.
принимаем равным 10 м.
Определяем значение дроби :
,
,
Определяем значение дроби :
,
,
,
Ом.
Проверяем полученное значение :
, (4.15)
где – допустимое значение, 0,5 Ом, принимаем по [29].
Проверяем полученное значение:
.
Условие выполняется.
5 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ
ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ
5.1 Методика экономической оценки эффективности реконструкции подстанции
Методика экономического обоснования реконструкции подстанций зависит от вида мероприятий, предусматривающих эту реконструкцию. В данном расчете будут представлены следующие мероприятия:
– замена коммутационных аппаратов (выключателей, разъединителей);
– замена измерительных трансформаторов;
– установка ограничителей перенапряжения вместо разрядников;
– замена аккумуляторной батареи и зарядно–подзарядного устройства;
При экономическом обосновании замены силового оборудования критерием оценки является срок окупаемости затрат, вызванных установкой нового устройства. Он определяется по формуле, лет:
, (5.1)
где – капитальные вложения, необходимые для установки нового оборудования, тыс. руб.;
– экономический эффект от использования новой техники, который эквивалентен ущербу от ненадежной работы старой техники, тыс. руб.;
– текущие расходы на содержание и обслуживание старой техники, тыс. руб.;
– текущие расходы на содержание и обслуживание новой техники, тыс. руб.
При определении капитальных вложений на новую технику учитывают ее стоимость, стоимость монтажных работ на ее установку, стоимость демонтажа старой техники, остаточную стоимость старой техники, если ее замена происходит раньше нормативного срока службы, тыс. руб.: