ДИПЛОМ ПОМЫТКИН В.В. (1226963), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Таблица 6.3 - Выбор ограничителей перенапряжений
Наименование РУ | Тип ОПН | Условие выбора |
ОРУ-220 кВ | ОПН-П-220/163 УХЛ1 | 163 145,5 |
6.6 Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения
Проверку выбранный трансформатор напряжения проходит по параметру вторичной нагрузки, согласно неравенству:
| (6.9) |
где |
Для проверки выполнения условий выбора измерительного трансформатора напряжения определим тип подключаемых приборов ко вторичным обмоткам, сведя данные в таблицу 6.7.
Таблица 6.7 - Приборы, подключенные ко вторичным обмоткам
трансформатора напряжения
Наименование прибора | Мощность одной обмотки, ВА | Число обмоток | Cos φ | Sin φ | Число приборов | Суммарная потребляя емая мощность | |
Р, Вт | Q, Вар | ||||||
Вольтметр | 1,5 | 1 | 1 | 0 | 2 | 3 | - |
Ваттметр | 1,0 | 3 | 1 | 0 | 1 | 1 | - |
Варметр | 2,0 | 2 | 1 | 0 | 1 | 2 | - |
Счетчик активной и реактивной энергии | 2,5 | 2 | 0,6 | 0,85 | 3 | 4,5 | 6,4 |
Суммарное значение: | 10,5 | 6,4 |
Согласно справочным данным, выбираем антирезонансный элегазовый измерительный трансформатор напряжения 220 кВ марки ЗНГ-220 со значением номинальной вторичной нагрузки до 200 ВА.
Суммарное значение мощности всех установленных приборов будет равно:
| (6.23) |
где |
Выполним проверку для выбранного трансформатора напряжения в выбранном классе точности:
Следовательно условие проверки ТН 220 кВ выполняется.
Паспортные данные выбранного трансформатора напряжения на 220 кВ приведены в таблице 6.10.
Таблица 6.10 - Паспортные данные трансформатора напряжения на 220 кВ
Uном, кВ | Номинальное напряжение обмоток, В | Номинальная мощность в классе 0.5 ВА | Предельная мощность ВА | Группа соединений | |
Первичная | Вторичная | ||||
220 | 220000/ | 100/ | 200 | 630 | 1/1/1-00 |
7 РАСЧЕТ МОЛНИЕЗАЩИТЫ И ЗАЗЕМЛЕНИЕ ПОДСТАНЦИИ
7.1 Расчет зоны молниезащиты ОРУ 220 кВ
Защита подстанции от прямых ударов молнии будет осуществляется отдельно стоящими или портальными стержневыми молниеотводами.
Молниеотвод образует вокруг зону защиты. Это пространство называют зоной защиты молниеотвода.
В зависимости от типа, числа и взаимного расположения молниеотводов зоны защиты могут иметь самые разнообразные геометрические формы.
Для защиты ОРУ-220 кВ устанавливаем 6 отдельно стоящих и 4 портальных молниеотвода с высотами:
h20 = 20 м, №: 1-4; h31,75 = 31,75 м, №: 5, 6, 7, 8, 9, 10.
Защищаемая высота оборудования:
ОРУ-220 кВ hх1 = 9,5 м, hх2 = 12,5 м.
Для определения радиуса защитных зон отдельно стоящих молниеотводов rх, м, при высоте защищаемого оборудования hx используется формула:
| (7.1) |
где h – высота молниеотвода, м; hх – высота защищаемого оборудования, м. |
Расчет радиуса зоны защиты группы молниеотводов основан на том, что объект высотой hх находящийся внутри треугольника (или прямоугольника), образуемого молниеотводами, будет защищен в том случае, если диаметр D окружности, проходящей через вершины молниеотводов (или диагональ прямоугольника, в углах которого находятся молниеотводы), не будет больше восьмикратной активной высоты молниеотводов hа = h - hх, то есть условием защищенности площади между молниеотводами на уровне hх является:
| (7.2) |
Зоны защиты ОРУ-220 кВ определяем, как совокупность зон пар молниеотводов. Выбираем молниеотводы по периметру:
ОРУ-220 кВ 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-1.
Для стержней одинаковой высоты и при условии , применяем следующие формулы:
| (7.3) |
| (7.4) |
| (7.5) |
где ho – защитная высота молниеотвода, м; ro – радиус защитной зоны на нулевой высоте, м; L – расстояние между молниеотводами, м.
Значения ho и ro определяются по формулам:
| (7.6) |
| (7.7) |
Определяем радиусы защитных зон отдельно стоящих молниеотводов по формуле (8.1), тогда для молниеотвода высотой h = 20 м получим:
Аналогично рассчитываем для молниеотводов высотой 20 и 31,75 м. Результаты расчетов сводим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 - Зоны защиты отдельно стоящих молниеотводов
h, м | hx, м | rx, м | ho, м | ro, м |
20 | 9,5 | 15,32 | 24,2 | 41,4 |
12,5 | 10,43 | |||
31,75 | 9,5 | 32,95 | 27,6 | 48,9 |
12,5 | 28,06 |
Определяем зоны защиты ОРУ-220 кВ как совокупность зон пар молниеотводов. Защищенность оборудования будет определяться зонами между несколькими молниеотводами. Таким образом, при соединении защитных зон молниеотводов, оборудование ОРУ-220 кВ полностью защищено от прямых попаданий молнии.
7.2 Защитное заземление ОРУ 220 кВ
Расчет и проектирование заземления подстанции будем осуществлять в соответствии с "Руководящими указаниями по проектированию заземляющих устройств электрических станций и подстанций напряжением 3 - 750 кВ переменного тока". Сопротивление растеканию заземляющего устройства в любое время года не должно превышать 0,5 Ом. Допустимое напряжение на заземляющем устройстве 5 кВ, а допустимое напряжение прикосновения - 65 В.
Экранирование кабелей вторичных цепей прокладываемых в ж/б лотках выполнить двумя горизонтальными заземлителями, прокладываемыми под лотком на глубине 0,1 м по всей трассе кабельного лотка. Экранирующий проводник должен через каждые 50-60 м присоединяться к заземляющему устройству ПС, но не менее чем в двух местах, включая начало и конец кабельного лотка.
Заземление корпусов или конструкций трансформаторов тока и напряжения каждой фазы, коммутационных аппаратов, ОПН, конденсаторов связи, фильтров присоединения и шкафов РЗА следует выполнять присоединением к продольным горизонтальным элементам заземляющего устройства.
Вокруг зданий прокладывается заземляющий проводник на расстоянии 1 м от фундамента и на глубине 1 м, который соединяется с сетью заземления внутри здания.
Расчет защитного заземляющего контура производится с целью нахождения таких его оптимальных параметров, при которых сопротивление растекания контура (R3) и напряжение прикосновения (Uпр) не превышают допустимых значений.
Исходные данные для расчета заземляющего устройства представлены в таблице 7.2.
Таблица 7.2 - Исходные данные для расчета заземления ОРУ-220 кВ
Расчетный параметр | Значение |
Сопротивление верхнего слоя земли | 180 |
Сопротивление нижнего слоя земли | 100 |
Толщина верхнего слоя земли | 2,0 |
Время протекания | 0,5 |
Глубина заложения электродов в землю | 0,7 |
Сечение электродов горизонтальных электродов заземления, мм | 5х50 |
Длина вертикального стержневого электрода | 5,0 |
Диаметр вертикальных стержневых электродов, мм | 18 |
Полосу заземления укладываем на ребро. Для этого через каждые 10 м к полосе присоединяются вертикальные арматурные стержни (l = 200мм) или электроды.
Длина горизонтальных заземлителей определим по формуле:
| (7.8) | |
где | S – площадь заземляющего контура 102 х 45 = 4590 м2. |
м.
Число вертикальных электродов:
| (7.9) |
шт.
Длина вертикального электрода, м:
| (7.10) |
м.
Общая длина вертикальных электродов, м:
| (7.11) |
м.
Расстояние между вертикальными электродами, м:
| (7.12) |
м.
Глубина заложения горизонтальных электродов:
| (7.13) |
Принимаем м (см. исходную таблицу 8.2).
Сопротивление заземляющего контура:
| (7.14) | |
где |
| |
| (7.15) | |
| (7.16) | |
| (7.17) |
Так как