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

Текст из файла (страница 9)

Защитное действие молниеотвода основано на том, что во время лидерной стадии на вершине молниеотвода скапливаются заряды, и наибольшие напряжённости электрического поля создаются на пути между развивающимся лидером и вершиной молниеотвода. Возникновение и развитие с молниеотвода встречного лидера ещё более усиливает напряжённость поля на этом пути, что окончательно предопределяет удар молнии в молниеотвод. Защищаемый объект более низкий, чем молниеотвод, будучи расположен поблизости от него, оказывается заэкранированным молниеотводом и встречным лидером и практически не может быть повреждён молнией [15].

Средством от прямых ударов молнии служит молниеотвод – устройство, рассчитанное на непосредственный контакт с каналом молнии и отводящие её ток в землю.

Молниеотводы разделяются на отдельно стоящие, обеспечивающие растекание тока молнии, минуя объект, и установленные на самом объекте. При этом растекание тока происходит по контролируемым путям так, что обеспечивается низкая вероятность поражения людей, от взрыва или пожара.

Установка отдельно стоящих молниеотводов исключает возможность термического воздействия на объект при поражении молниеотвода; для объектов с постоянной взрывоопасностью, отнесённых к объектам первой категории, принят способ защиты, обеспечивающий минимальное количество опасных воздействий при грозе. Для объектов второй и третьей категорий, характеризующихся меньшим риском взрыва или пожара, в равной мере допустимо использование отдельно стоящих молниеотводов и установленных на защищаемом объекте.

Зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода, двух и двух молниеотводов разной высоты представлены на рисунках.

Радиус зоны защиты одиночного молниеотвода, м, на расчетной высоте определяется по формуле [18]

r_x = 1,5 (h - ) , (7.1)

где h – высота молниеотвода, м; h_х – расчетная высота, м.

Наименьшая ширина зоны защиты 2b_х, м, определяется согласно [11] и [4].

Для двух молниеотводов одной высоты:

2b_x = 4 , (7.2)

где h_а – разность между высотой молниеотвода и расчетной высотой, м; а – расстояние между двумя молниеотводами.

Для двух молниеотводов разной высоты наименьшая ширина зоны защиты:

2b_х = 2 , (7.3)

где r_с – радиус зоны защиты на высоте h_c. м.

Величины r_с и h_c определяются по формулам:

r_c = , (7.4)

h_c = . (7.5)

Зона защиты нескольких молниеотводов определяется как зона защиты померно взятых соседних стержневых молниеотводов.

Пример расчета.

Рассчитываем зону защиты молниеотводов М₁ и М₂ на высоте 17м и

11,5 м. Высота молниеотводов 30,5 м.

Радиус зоны защиты каждого молниеотвода:

- на высоте 17 м

r_x = 1,5(30,5 - ) = 18 м ,

- на высоте 11,5 м

r_x = 1,5(30,5 - ) = 27 м.

Определяется наименьшая ширина зоны защиты молниеотводов:

- на высоте 17 м

2b_x = 4 ∙ 18 = 29 м,

- на высоте 11,5 м

2b_x = 4 ∙ 27 = 43 м.

Остальные молниеотводы рассчитаны подобным образом, и результаты расчетов приведены в таблице 7.1.

Рисунок 7.1 – Зона защиты одиночного молниеотвода:

а) сечение зоны защиты;

б) зона защиты объекта на высоте h₀.

Таблиц 7.1 – Зоны защиты оборудования и зданий на подстанции

Рисунок 7.2 – Зона защиты молниеотводов

одинаковой высоты

а) сечение зоны защиты;

б) наименьшая ширина b_x зоны защиты.

Рисунок 7.3 – Зона защиты двух

молниеотводов разной высоты:

а) сечение зоны защиты;

б)наименьшая ширина b_x зоны защиты.

7. 2 Заземление

Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции на подстанции предусматривается защитное заземление. Заземляющие устройства электроустановок выше 1 кВ сети с заземленной нейтралью следует выполнять с соблюдением требований либо к их сопротивлению, либо к напряжению прикосновения [22]. В дипломном проекте заземление выполняется в соответствии с требованиями к его сопротивлению.

Заземляющее устройство должно иметь в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом.

Ввиду того, что отсутствуют данные о сопротивлении естественных заземлителей на подстанции, рассчитывается только искусственное заземление.

В целях выравнивания электрического потенциала и обеспечения присоединения электрооборудования подстанции к заземлителю на территории, занятой оборудованием, прокладываются продольные и поперечные горизонтальные заземлители и соединяются между собой в заземляющую сетку. Соединение осуществляется сваркой. Ограда к заземлителю не присоединяется [22].

Продольные и поперечные заземлители укладываются на глубине 0,7 м от поверхности земли.

Расстояние между поперечными заземлителями принимается увеличивающемся от периферии к центру заземляющей сетки. Эти расстояния равны соответственно : 4,0; 5,0; 6,0; 7,5; 9,0; 11,0; 13,5 м.

Контур заземляющего устройства располагается в пределах внешнего ограждения подстанции. У входов и въездов на её территорию выравнивается потенциал путем установки двух вертикальных заземлителей у внешнего горизонтального заземлителя напротив входов и въездов. Длина вертикальных заземлителей равна 3 м, а расстояние между ними равно ширине входа и въезда.

В соответствии с проведенными изысканиями определено, что грунт – суглинок с удельным сопротивлением 100 Ом ∙ м. Длина вертикальных заземлителей равна 2,5 м, расстояние между ними равно 5м.

В соответствии с методикой, изложенной в [2], ведется расчет заземляющего устройства.

Сопротивление растеканию тока одного заземлителя из уголка, Ом:

R_уг = , (7.6)

где Р – удельное сопротивление грунта, Ом ∙ м ; l – длина уголка, м; b – ширина уголка, м; t – глубина заложения контура, м.

Сопротивление растеканию тока одного заземлителя из уголка 60 х 60 мм:

R_уг = = 38 Ом

Количество электродов с учетом экранирования:

n_э = , (7.7)

где R₃ – сопротивление заземляющего устройства, Ом по [22] R₃ =0,5Ом; Z_э – коэффициент экранирования, для

а/l – 2 Z_э = 0,62 [7].

Количество электродов:

n₃ = = 122

Количество электродов, забиваемых по периметру:

n_n =

где L_n – периметр подстанции равный 704,7, м²; а – расстояние между электродами, м².

Количество электродов, забиваемых по периметру:

n_n = = 141

Из расчета видно, что сопротивление растеканию тока равное 0,5 Ом обеспечивается при 122 электродах. Принимается число вертикальных электродов равное 141. Вертикальные электроды забиваются по параметру подстанции.

Для соединения с землей молниеотводов используются также вертикальные заземлители, которые забиваются у молниеотвода и соединяются с контуром заземления подстанции.

Невозможно создать идеальную защиту от прямых ударов молнии, полностью исключить прорывы на защищаемый объект. На практике применяют взаимное расположение объекта и молниеотвода, обеспечивающие низкую вероятность прорыва, например, 0,1 и 0,01, что соответствует уменьшению числа поражений объекта примерно в 10 и 100 раз по сравнению с незащищенным объектом. Для большинства современных объектов при таких уровнях защиты обеспечивается малое количество прорывов за весь срок службы.

8 РАСЧЕТ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР

УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

В настоящее время огромное внимание уделяется вопросам энергосбережения (экономии электрической и тепловой энергии) во всех направлениях промышленности [26,27].

Одним из способов экономии электроэнергии в распределительных сетях является уменьшение потерь в них посредством снижения потребления реактивной мощности по­требителями.

Реактивная мощность в установках переменного тока загружает обмотки машин, трансформаторов, провода линий. В результате увеличиваются располагаемые мощности соответствующих устройств. Кроме того реактивный ток, протекая по элементам системы энергоснабжения, обладающей реактивным сопротивлением, вызывает дополнительную потерю напряжения на зажимах потребителя.

На протяжении последних лет системы электроснабжения промышленных предприятий в нашей стране практически не рассматривали проблему компенсации реактивной мощности. Это предопределяет более детальное внимание к данному вопросу в настоящее время.

8.1 Расчет параметров компенсации реактивной мощности

Для компенсации реактивной мощности, применяются специальные компенсирующие устройства, являющиеся источниками реактивной энергии ёмкостного характера.

До 1974 года основным нормативным показателем, характеризующим потребляемую промышленным предприятием реактивную мощность, был средневзвешенный коэффициент мощности cosφ.

Средневзвешенный коэффициент мощности за время t:

, (8.1)

где Р и Q - соответственно расход активной и реактивной электроэнергии за рассматриваемый промежуток времени.

Действовавшие до 1974 г. руководящие указания по компенсации реактивной мощности сыграли положительную роль в существенном снижении потреблении реактивной мощности и в повышении средневзвешенного коэффициента мощности в целом по стране с 0,75 в 1946 г. до 0,93 в 1974 г. В то время промышленные предприятия производили оплату израсходованной электроэнергии с учётом cosφ. Требования электроснабжающей организации были таковы, что на вводах предприятия значение cosφ должно было, находится в пределах 0,92-0,95.

Характеристики

Список файлов ВКР