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

Текст из файла (страница 5)

, (3.61)

где – мощность трансформатора собственных нужд, кВА; – коэффициент перегрузки.

А.

Согласно [9] выбираем кабель с алюминиевыми жилами, прокладывае­ мый в траншее по два шт. на каждый трансформатор с сечением 150 мм^6. Длительно допустимый ток такого кабеля I_ДОП = 2*435 А.(для воздуха). Кабель соответствует условию:

I_ДОП =2*435 > I_{Р МАХ} = 808,3А.

Для данного кабеля по: r_О = 0,206 Ом/км; x_О= 0,074 Ом/км.

Находим активное сопротивление кабеля в относительных базисных единицах:

, (3.62)

где – потери мощности ТСН, кВт; – номинальная мощность ТСН, = 0,4 МВА.

.

Полное сопротивление ТСН определяется по следующей формуле:

. (3.63)

.

Реактивное сопротивление ТСН находится по следующей формуле:

. (3.64)

.

Активное сопротивление кабельной линии длиной 50 м находим по следующей формуле:

. (3.65)

Реактивное сопротивление находим по следующей формуле:

. (3.66)

.

.

Сопротивления от точки К2 до К4 находятся по следующим формулам:

, (3.67)

. (3.68)

Результирующее сопротивление до точки К4 находим по формуле:

. (3.69)

.

Ток трехфазного короткого замыкания до точки К4 рассчитываем по следующей формуле:

. (3.70)

кА.

Для расчета ударного тока необходимо рассчитать по формуле:

. (3.71)

. (3.72)

с.

.

Ударный ток:

кА.

Мощность короткого замыкания:

МВА.

Для точки К4 ударный ток, однофазный и двухфазный токи короткого замыкания находятся, соответственно по фор­ мулам (3.9) – (3.11). Результаты расчета сводим в таблицу 3.8.

Таблица 3.8 – Результаты расчета токов короткого замыкания

Точка КЗ	Uст, кВ		, кА	, МВА	, кА	, кА	, кА
К4	0,4	17,73	8,14	5,64	16,37	7,05	4,48

По значеиям токов короткого замыкания бкдет роизводиться выбор оборудования.

1. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

1. Расчет заземлителей

Заземление выполняется с целью обеспечения экономически целесообразных условий эксплуатации оборудования тяговой подстанции.

Целью расчета защитного заземления контура является определение таких его оптимальных параметров, при которых сопротивление растекания контура ( ) и напряжения прикосновения ( ) не превышает допустимых значений. При расчете вводятся следующие допущения:

- 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:

- сопротивление верхнего слоя земли =400 Омм;

- сопротивление нижнего слоя земли = 80 Омм;

- толщина верхнего слоя грунта h = 1,5 м;

- глубина заложения горизонтальных электродов, ;

- время протекания , ;

- площадь заземляющего контура, S=15000 .

Рисунок 4.1 – Схема заземляющего контура

Предварительно определяем следующие значения основных расчетных величин по формулам:

- длина горизонтальных заземлителей , м:

. (4.1)

м.

Число вертикальных электродов , шт.:

. (4.2)

.

Длина вертикального электрода , м определяется по формуле:

. (4.3)

где – толщина верхнего слоя грунта, м (исходные данные).

м.

Общая длина вертикальных электродов , м:

. (4.4)

м.

Расстояние между вертикальными заземлителями а, м:

. (4.5)

м.

Сопротивление заземляющего контура , Ом:

, (4.6)

где – коэффициент; – эквивалентное сопротивление грунта, Ом м.

Эквивалентное сопротивление грунта , Ом м

(4.7)

где – сопротивление верхнего слоя земли, Ом м (исходные данные); – сопротивление нижнего слоя земли, Ом м (исходные данные); – коэффициент.

при . (4.8)

при . (4.9)

при . (4.10)

при . (4.11)

Проверим выполнение условия к формуле (4.8):

.

.

Условие выполняется. Находим коэффициент по формуле (4.8):

.

Проверим выполнение условия к формуле (4.10):

.

.

Условие не выполняется.

Проверим выполнение условия к формуле (4.11):

.

.

Условие выполняется. Находим коэффициента по формуле (4.11):

.

Находим эквивалентное сопротивление грунта по формуле (4.7):

Ом м.

Сопротивление заземляющего контура находим по формуле (4.6):

Ом.

Проверяем по допустимому сопротивлению:

Ом, (4.12)

где – допустимое сопротивление, Ом; Ом [8].

Ом.

Условие выполняется.

1. Определение напряжения прикосновения

При проектировании заземляющих устройств исходят из величин допустимых напряжений прикосновения. Допустимое значение прикосновения – это максимальное безопасное напряжение, которое может быть приложено к человеку в течение определенного времени.

Напряжения прикосновения находим , В:

, (4.13)

где – ток однофазного замыкания на землю в РУ питающего напряжения; – коэффициент прикосновения.

К_пр = М ·  · , (4.14)

где – коэффициент, характеризующий условия контакта человека с землей.

, (4.15)

где – сопротивление тела человека, ; – сопротивление растекания тока со ступней человека.

, (4.16)

где – коэффициент, значение которого определяем из [8], .

Коэффициент, характеризующий условия контакта определяем по формуле (4.15):

Ом.

Находим коэффициент прикосновения по формуле (4.14):

К_пр = 0,7 · 0,625 · .

Находим напряжение прикосновения для РУ – 220 кВ, по формуле (4.13)

В.

Значение нормируемого напряжения прикосновения, для электроустановок U > 35 кВ и времени воздействия I_кз , равно 400 А .[26]

246,2 В 400 В.

Так как условие выполняется, то электробезопасность обслуживающего персонала обеспечивается.

1. РАСЧЕТ МОЛНИЕЗАЩИТЫ

Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии и устройства защиты от вторичных воздействий молнии.

Защита от прямых ударов молнии открытых подстанций и ОРУ напряжением 20-500 кВ выполняется молниеотводами, устанавливаемыми на конструкциях ОРУ или отдельными. Токи молнии, попадающие в молниеприемники, отводятся в заземлитель через систему токоотводов (спусков) и растекаются в земле. Для защиты территорий или протяженных объектов используется установка нескольких стержневых молниеотводов [10].

Стержневой молниеотвод обладает некоторой “зоной 100 % поражения”, в которой лидер молнии всегда развивается по направлению к молниеотводу. На высоте ориентировки молнии радиус этой зоны равен примерно , где - активная высота молниеотвода. Если на расстоянии помещен второй молниеотвод, то зоны 100 % поражения обоих молниеотводов будут касаться друг друга. Ширина зоны защиты на уровне высоты защищаемого объекта определяется по кривым, приведенным в [11], в зависимости от соотношения искомых значений и высоты защищаемого объекта . По кривым определяется отношение , откуда находим значение .

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

Радиус защищаемой зоны на уровне , м:

, (5.1)

где p – коэффициент для разных высот молниеотводов, согласно [10], при высоте молниеотвода не более 30 м, при высоте молниеотводов более 30 м;

– высота защищаемого оборудования, м;

– высота молниеотвода, м.

Рисунок 5.1 – Зона защиты двух стержневых молниеотводов

Высота защищенной точки посредине между молниеотводами определяем согласно[10], м:

, (5.2)

где L – расстояние между молниеотводами, м.

Половина ширины зоны между молниеотводами на высоте защищаемого оборудования определяем, согласно [10], 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 № 1-6. Коэффициент , т.к. высота молниеотвода более 30 м. Производим вычисления по формулам (5.1)– (5.3):

м.

м.

м.

Характеристики

Список файлов ВКР