Буйвит (1226951), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

3.3 Определение параметров компенсирующей установки

Применим силовой конденсатор типа КС2-10,5-100-2УЗ (номинальная мощность одного конденсатора меняется q_ном = 100 кВАр.)

Таблица 3.2 – Характеристики силового конденсатора КС2-10,5-100-2УЗ

Число конденсаторов М, шт., соединяемых последовательно, зависит от но­ минального напряжения КУ и конденсаторов, сопротивления реактора, разброса емкости рядов конденсаторов, а также от нагрева конденсаторов высшими гар­ мониками и солнечной радиацией:

(3.5)

где 1,03 - коэффициент, учитывающий разброс емкости рядов конденсаторов; u_Ш - номинальное напряжение на шинах, к которым подключено КУ, принимаемое 27,5 кВ; а - коэффициент увеличения напряжения на конденсаторной батарее из-за наличия реактора, принимаемый 1,14; u_ном.с - номинальное напряжение одного конденсатора, равное 10,5 кВ; b - коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев конденсаторов высшими гармониками и солнечной радиацией:

(3.6)

где 1,04 - коэффициент, учитывающий нагрев конденсаторов солнечными луча­ ми в КУ открытой установки; k - номер гармоники; _k- относительное содер­ жание k-й гармоники тока в КУ.

Таблица 3.3 – Гармонический состав тока в КУ

Номер гармоники
3	0,219
5	0,093
7	0,026
9	0,024
11	0,011
13	0,018

Число параллельных (цепочек) КУ определяется необходимой реактивной мощностью установки и типом применяемых конденсаторов:

(3.7)

Произведём расчёт по формулам (3.8-3.10):

.

Принимаем M=4 шт.

Принимаем N=16 шт

Согласно [24] установленная мощность КУ , должна быть несколько больше требуемой мощности КУ . По результатам расчётов видно, что выбранные параметры КУ удовлетворяют данному требованию.

6400 кВар ˃ 6267,784 кВар.

Последовательно с конденсаторами КУ устанавливается один или два реак­ тора для того, чтобы КУ выполняла функции фильтра высших гармонических составляющих кривой тока. Индуктивность реактора выбирается таким образом, чтобы КУ являлась фильтром 3-й гармоники (f=150 Гц), так как третья гармони­ ка составляет наибольший процент содержания высших гармонических состав­ ляющих в кривой тока электровоза переменного тока.

Реакторы в реальных условиях обычно настраивают на частоту, величина ко­ торой ниже, чем частота третьей гармоники. Это связано с тем, что емкость кон­ денсаторов и индуктивность реактора сильно зависит от температуры, влажно­ сти и других факторов воздействия окружающей среды. Частоту выбирают рав­ ной 130-140 Гц.

В качестве реактора в КУ, устанавливаемых на тяговых подстанциях, ис­ пользуют реактор ФРОМ-3200/35 (реактор фильтровой, однофазный, масляный, номинальной мощности 3200 кВАр класс, напряжения 35 кВ). Реактор имеет пять отпаек с различной величиной индуктивности [27].

Для определения номера отпайки реактора при подключении производят расчет индуктивности реактора, Гн:

(3.8)

где f - предварительная частота настройки реактора, f = 140 Гц.

По значению L_p, полученному по формуле (3.8), из пас­ портных данных реактора выбирают ближайшее паспортное значение индуктив­ ности реактора L_p.nacn и номер отпайки реактора №_реак.

В случае если индуктивность L_p получается намного меньше, чем паспорт­ ные значения, то необходимо установить два реактора, включенных параллель­ но, при индуктивность L_p> L_p.nacn устанавливают также два реактора, только включенных последовательно.

Фактическое значение частоты настройки реактора на основании выбранного значения индуктивности реактора L_p.nacn:

(3.9)

где m ‑ коэффициент, зависящий от количества и типа соединения реакторов: при одном реакторе - m = 1; при двух последовательных - m = 2; при двух парал­ лельных - m = 0,5.

(3.10)

где x_c - емкостное сопротивление одного конденсатора, Ом,

От выбранного числа параллельно и последовательно соединенных конден­ саторов зависит емкостное сопротив­ ление батареи конденсаторов Х_C, 0м:

(3.10)

где Х _р - индуктивное сопротивление реактора на частоте 50 Гц, 0м;

(3.11)

Произведём вычисления по формулам (3.8 -3.11):

;

1 реактор, m=1.

Гц;

Результаты расчётов параметров компенсационной установки сведём в таблицу:

Таблица 3.4 – Параметры компенсационной установки

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

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

Расчет производим по методике, приведенной в [10]

Характеристики

Список файлов ВКР