07РАЗДЕЛЫ ДИПЛОМА (1226822), страница 11
Текст из файла (страница 11)
(обязательное)
Под уровнем грозоупорности понимают предельный (критический) ток молнии тот наибольший расчетный ток в хорошо заземленном объекте, возникающий вследствие прямого удара молнии типичной формы, при котором еще не перекрывается изоляция линии. Показателем грозоупорности линии является число ее грозовых отключений.
Молниезащита ВЛ имеет целью уменьшение до экономически обоснованного числа грозовых отключений линий.
К основным средствам молниезащиты ВЛ относят:
1. Снижение сопротивления заземления опор.
2. Автоматическое повторное включение.
3. Увеличение числа изоляторов в гирлянде часто поражаемых опор.
4. Применение ограничителей перенапряжений для защиты ослабленной изоляции или отдельных опор.
5. Соблюдение нормированных расстояний по воздуху при пересечении ВЛ между собой и с линиями связи.
Применение грозозащитного троса на ВЛ 6-35 кВ малоэффективно из-за низкой импульсной прочности линейной изоляции и, соответственно, высокой вероятности обратного перекрытия при ударе в опору и трос.
Снижение сопротивлений заземления опор ВЛ с тросом является одним из основных средств уменьшения вероятности импульсного перекрытия изоляции при ударе молнии в трос или опору. Исключением являются ВЛ или участки на очень высоких опорах (переходы через реки и т.п.), грозоупорность которых в значительной мере определяется индуктивностью опор.
Сопротивление заземления металлических и железобетонных опор на ВЛ без троса должно быть по возможности низким. Это способствует уменьшению вероятности перекрытия изоляции при ударах в опору и уменьшению вероятности перехода однофазных перекрытий в многофазные при ударах молнии в опоры и провода.
Изоляцию очень высоких переходных опор, выбранную по рабочему напряжению, рекомендуется усиливать на 15 %. Эта мера позволяет компенсировать накапливаемые в эксплуатации поврежденные изоляторы и исключить проведение труднодоступных профилактических и ремонтных работ по замене изоляторов на переходных опорах в течение 25 лет.
Дополнительным средством повышения грозоупорности ВЛ могут служить ОПН, устанавливаемые непосредственно на опорах ВЛ. Применение ОПН на ВЛ наиболее эффективно в следующих случаях:
• на одной из цепей двухцепной ВЛ, что практически полностью предотвращает грозовые отключения одновременно двух цепей;
• при высоком сопротивлении заземления опор;
• на высоких опорах, например, на переходах через водные преграды.
При этом ОПН могут устанавливаться либо на всех фазах каждой опоры, либо на части опор или только на одной или двух фазах.
Повышенная грозоупорность ВЛ 35 кВ на железобетонных опорах может быть достигнута при использовании изоляционных траверс для подвески нижних проводов.
Грозовое перекрытие изоляции может наступить:
1. При ударе молнии в вершину металлической или железобетонной опоры или в трос вблизи опоры (nоп).
2. При ударе молнии в трос в пролете между опорами (nтр).
3. При ударе молнии в провод с последующим перекрытием с провода на ближайшую опору или между фазами (nпр).
4. При ударе молнии в землю вблизи линии вследствие индуктированных перенапряжений и низкой индуктивной прочности гирлянд изоляторов воздушных линий 6-35 кВ.
ВЛ 35 кВ п.Кенада стоит на железобетонных опорах типа СК1 без тросовых молниеотводов. Расположение фаз провода негоризонтальное.
Число грозовых отключений линии в году определяем по формуле:
, (В.1)
где 
- длина воздушной линии; 
- число грозовых часов в год; 
- удельное число отключения линии.
Для гирлянд изоляторов линий на железобетонных опорах коэффициент перехода грозового перекрытия в устойчивую дугу 
принимается для линий 35 кВ равный 0,7.
Для ВЛ без тросовой молниезащиты удельное число отключений ВЛ:
. (В.2)
Причем доли 
и 
распределены поровну.
Определяем высоту подвеса верхнего и нижнего провода для опоры СК1:
м (В.3)
м, (В.4)
где 
м - длина арматуры для поддерживания изолятора; 
м - длина изолятора (изолятор ЛК-70/35).
Стрела провеса провода:
м, (В.5)
где 
- наименьшее допустимое расстояние между нижним проводом и
землей; = 7 м для населенной местности [10, табл. 50.15].
Средняя высота провеса провода:
м. (В.6)
Для ВЛ 35 кВ для определения 
используется критический ток (
):
, (В.7)
где 
- пятидесятипроцентное разрядное напряжение для стандартного
импульса отрицательной полярности, кВ;
- импульсное сопротивление заземлителя опоры, 
;
- коэффициент связи провод-провод ( =0,240).
Вероятность перекрытия провода:
. (В.8)
Вероятность перекрытия линейной изоляции при ударе молнии в опору (искровой разряд) приближено может быть найдена [7].
, (В.9)
где 
- высота опоры, м; 
- длина пролета, м.
При ударах молнии в землю вблизи ВЛ удельное число отключений за счет индуктированных перенапряжений определяется как:
, (В.10)
где 
- годовое число индуктированных перенапряжений на 100 км длины ВЛ и 100 грозовых часов, приводящих к перекрытию изоляции.
Расчет индуктированных перенапряжений сложная задача. Поэтому в рамках учебного проектирования воспользуемся справочными усредненными величинами [10 стр. 312], для ВЛ 35 кВ равно 5.
Тогда для перерасчета на реальную длину ВЛ и число грозовых часов:
. (В.11)
Общее число грозовых отключений линии в году:
. (В.12)
Полученные результаты сведем в таблицу В.
Таблица В – Расчет молниезащиты ВЛ
|
|
|
|
|
|
|
| 0,458 | 0,224 | 12,113 | 1,365 | 0,394 | 1,76 |
Произведем расчет заземляющего устройства для ОРУ 35 кВ. Для защиты людей от поражения электрическим током и предотвращения попадания их в зону шагового напряжения на подстанции в обязательном порядке должна быть установлена сетка заземления.
Заземляющее устройство представляет собой сложную систему. Линейные размеры и общая форма этой системы определяется компоновкой электрооборудования. Обычно это сетка с прямоугольными ячейками, с которой соединяются вертикальные электроды молниеотводов. Кроме того вертикальные электроды могут устанавливаться и по периметру сетки, для достижения нормированных значений сопротивления заземлителя.
Все необходимые для расчета параметры соберем в таблицу В.
| Таблица В– Исходные данные для расчета заземления | |
| Параметр для расчета | Значение параметра |
| Удельное сопротивление грунта, ρуд Ом·м: первый слой: галечники чистые водоносные; второй слой: глины водонасыщенные | 200 20 |
| Глубина сезонного изменения грунта, м | 2,2 |
| Климатическая зона | I |
| Ток молнии, кА | 50 |
Определим расчетные удельные сопротивления слоев грунта, используя коэффициент сезонности 
[10, стр. 303]:
, (В.13)
, Ом∙м,
, Ом∙м.
Контур заземлителя сетки расположенной с выходом за границы территории ПС на 1,5 м, для того, чтобы исключить возможность попадания человека в зону наведенного потенциала. ПС имеет длину А = 50 м и ширину В = 46 м.
Площадь использования под заземлитель:
, (В.14)
, м2.
Для горизонтальных проводников в сетке выполненных в виде прутков, по условиям механической прочности, принимаем диаметр равный 
мм.
Производим проверку выбранного проводника по условиям:
, (В.15)
, мм2.
Проверка сечения на коррозийную стойкость:
, мм2, (В.16)
, (В.17)
где 
– время использования заземлителя, в месяцах за 20 лет; 
– коэффициенты аппроксимации, зависящие от типа грунта.
Для средней коррозийной активности принимаем: 
, мм2.
По приведенным выше условиям сечение горизонтальных проводников должно удовлетворять следующему условию:
, (В.18)
, мм2.
При принятом первоначально диаметре прутка условие выполняется.
Принимаем расстояние между полосами сетки lп-п = 6 м, тогда общая длина полос в сетке определяется по формуле:
м, (В.19)
м.
Количество горизонтальных полос по стороне А:
.
Количество горизонтальных полос по стороне В:
.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
