ДИПЛОМ_Бриллиантов (1226788), страница 8
Текст из файла (страница 8)
4.5.4 РДИМ модульного типа (РДИМ-10-1,5-IV-УХЛ1)
Наилучшими вольт-секундными характеристиками обладают РДИ модульного типа (РДИМ), что позволяет с их помощью защитить изоляцию ВЛ не только от индуктированных перенапряжений, но и от прямых ударов молнии в линию. Основные части разрядника изображены на рисунке приложенияД. Технические характеристики приведены в таблице 4.4.
РДИМ состоит из двух отрезков кабеля из полиэтилена высокого давления с резистивным корделем, соединенных между собой хомутами. Разрядник снабжен оконцевателями, с помощью которых он присоединяется при помощи универсального зажима к проводу и при помощи кронштейна крепления к опоре ВЛ. Элементы крепления дополнительно соединены с траверсой посредством шины для осуществления заземления.
Конструкция зажима для провода имеет две модификации, позволяющие устанавливать разрядник как на неизолированные провода, так и на защищенные провода, для которых зажим имеет прокусывающие шипы.
При возникновении на проводе ВЛ индуктированного грозового импульса или при прямом ударе молнии в линию вдоль поверхности изоляции разрядника развивается скользящий разряд. После прохождения импульсного тока разряд гаснет, не переходя в силовую дугу, что предотвращает возникновение короткого замыкания и отключение ВЛ.[30]
Таблица 4.4 - Технические характеристики РДИМ-10-1,5-IV-УХЛ1
| Класс напряжения, кВ | 10 |
| Длина перекрытия по поверхности, см | 80 |
| Размер внешнего искрового промежутка, см | 2-4 |
| 50% импульсное пробивное напряжение, кВ, не более | 110 |
| Напряжение координации с изолятором ШФ10-Г, кВ* | 300 |
| Выдерживаемое напряжение коммутационного импульса, кВ | 300 |
| Выдерживаемое напряжение промышленной частоты, кВ: | |
| в сухом состоянии | 42 |
| под дождем | 28 |
| Выдерживаемый импульсный ток 8-20 мкс, кА | 40 |
| * Наибольшее напряжение при стандартной форме импульса 1,2/50 мкс, при котором обеспечивается защита разрядником изолятора, называется "напряжением координации". | |
Разрядник целесообразно применять для защиты участков линии, подверженных прямым ударам молнии, а также для защиты подходов к подстанциям ВЛ.
4.6 Грозозащита ВЛ 27,5 кВ
Импульсное разрядное напряжение линейной изоляции ВЛ 27,5 кВ составляет примерно 230-250 кВ. Индуктированные перенапряжения редко превышают этот уровень. Поэтому грозовые отключения из-за индуктированных перенапряжений происходят относительно редко. Вследствие значительной высоты опор ВЛ 27,5 кВ подвержены частым прямым ударам молнии (ПУМ). Тросовая грозозащита для ВЛ 35 неэффективна, т.к. при ПУМ в трос происходит обратное перекрытие с опоры па провод вследствие относительно низкого уровня линейной изоляции, что приводит к отключению ВЛ.
Грозозащита ВЛ 27,5 кВ может быть выполнена надежно при помощи разработанных в ОАО «НПО Стример» мультикамерных разрядников (РМК).
4.6.1 Принцип работы РМК
Основным элементом разрядника РМК является мультикамерная система (МКС) (см. Д. 109401. 021. 008). Она состоит из большого числа электродов, вмонтированных в профиль из силиконовой резины. Между электродами выполнены отверстия, выходящие наружу профиля. Эти отверстия образуют миниатюрные газоразрядные камеры. При воздействии на разрядник импульса грозового перенапряжения происходит искровое перекрытие промежутков между электродами. Благодаря тому, что разряды между промежуточными электродами происходят внутри камер, объемы которых весьма малы, при расширении каналов разряда создается высокое давление, под воздействием которого каналы искровых разрядов между электродами перемещаются к поверхности изоляционного тела и выдуваются наружу в окружающий разрядник воздух. Вследствие возникающего дутья и удлинения каналов между электродами каналы разрядов охлаждаются, суммарное сопротивление всех каналов увеличивается, т.е. общее сопротивление разрядника возрастает, и происходит ограничение импульсного тока грозового перенапряжения.
В состав РМК входит МКС, несущий элемент, на котором она закреплена, и полимерный изолятор с разрядными стержнями, обеспечивающими искровой воздушный промежуток.
Несущий элемент выполнен в виде отрезка кабеля из полиэтилена со стеклопластиковым сердечником и металлическими оконцевателями.
При воздействии перенапряжения на провод ВЛ, например при ПУМ ( см. Д. 109401. 021. 008) , сначала срабатывает искровой промежуток между разрядными стержнями, установленными на полимерном изоляторе, а затем МКС. Ток грозового перенапряжения отводится по проводнику заземления разрядника на опору, и далее - в землю. Благодаря высоким разрядогасящим характеристикам МКС ток гасится либо «в импульсе», либо « в нуле»,и линия электропередачи продолжает работу без отключения.[29]
Основные технические характеристики РМК на 27,5 кВ приведены в таблице 4.4.
Таблица 4.4- Технические характеристики разрядника РМК-35-IV-УХЛ1
| Класс напряжения, кВ | 35 |
| Число дугогасящих камер МКС | 300 |
| 50% импульсное пробивное напряжение, кВ, не более | 150 |
| Число выдерживаемых импульсных воздействий при приложении импульсного напряжения 500 кВ и срабатывании разрядника, не менее | 100 |
| Число выдерживаемых импульсных воздействий при приложении импульсного напряжения с крутизной 2000кВ/мкс и срабатывании разрядника, не менее | 3 |
| Выдерживаемое механическая нагрузка на растяжение, не менее, кН, кВ | 15 |
| Выдерживаемое напряжение промышленной частоты, кВ: | |
| в сухом состоянии | 95 |
| под дождем | 80 |
| Многократно выдерживаемый (10 воздействий) импульсный ток 4/10 мкс, кА | 100 |
5 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОТ С ДЛИННО-ИСКРОВЫМИ И МУЛЬТИКАМЕРНЫМИ РАЗРЯДНИКАМИ
5.1 Основные правила при производстве работ с разрядниками
Все работы в электроустановках должны выполняться в соответствие с требованиями НТД, направленными на:
обеспечение безаварийной эксплуатации электрооборудования;
обеспечение безопасности производства работ в электроустановках;
Документами регламентирующими безопасное производство работ являются:
- «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок»;
- «Правила пожарной безопасности на энергопредприятиях»;
- «Правила организации работы с персоналом»;
- «Правила безопасности при работе с инструментом и приспособлениями»
- Местные инструкции :
- по эксплуатации оборудования,
- по охране труда на производстве,
- по переключениям в электроустановках,
- ППР и технологические карты.
Безопасное производство работ обеспечивается выполнением организационных и технических мероприятий.
Данные мероприятия рассмотрены в Приложении Б.
5.4.7 Расчет заземляющего устройства
Сети 10 кВ работают с незаземленными нейтралами. На стороне 10 кВ –
А. Собственные нужды подстанции получают питание от трансформатора 27,5/0,4 кВ с заземленной нейтралью на стороне 0,4кВ. Грунт на подстанции суглинок с удельным сопротивлением
Ом
м. Оборудование подстанции занимает площадь 12221,28
.
Сопротивление заземляющего устройства для установок 6-35 кВ при использовании его одновременно для установки с напряжением до 1 кВ находим по формуле
, (5.1)
Ом,
Ом.
Сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора на стороне 0,4 кВ согласно [13] должно быть не более 4Ом значит
Ом. Заземляющее устройство выполняем в виде контура полосы 40х4 мм проложенной на глубине 0,7 м вокруг оборудования подстанции на расстоянии 2 м от внутренней стороны ограды. Общая длина полосы 152,2 м (рисунок 5.1).
1-площадь занятая оборудованием, 2-заземляющий контур,
3- ограждение подстанции
Рисунок 5.1 - План заземляющего устройства:
Сопротивление заземляющей полосы находится по формуле
, (5.2)
где l – длина полосы, м; t – глубина заложения, м; b – ширина полосы, м;
– расчетное сопротивление земли для горизонтальных заземлителей, Ом
м.
, (5.3)
где
– удельное сопротивление грунта, Ом
м;
– коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта,
.
Ом
м.
Рассчитаем сопротивление заземляющей полосы по формуле (5.2)
Ом.
Предварительно принимаем в контуре 40 вертикальных заземлителей из [2] для
, находим коэффициент использования полосы
, тогда сопротивление полосы в контуре из 40вертикальных заземлителей равно
Ом.
Необходимое сопротивление вертикальных заземлителей найдем по формуле
, (5.4)
Ом.
Количество вертикальных заземлителей
, (5.5)
где
– сопротивление одного вертикального заземлителя (уголок 5х5 см
длиной 250 см при
Ом
м).
Ом.
Тогда количество вертикальных заземлителей равно
Принимаем в контуре 55 вертикальных заземлителей
6 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ














