диплом (1226972), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

Контроль за выполнением этого пункта на практике приводят путем измерения, преимущественно в летнее время, в соответствие с отраслевыми правилами. Измерение производят с помощью измерителей сопротивления. Существует большое множество данных приборов, производимых как в нашей стране, так и за рубежом, а потому предлагается рассмотреть лишь прибор для измерения, а именно Ф4103 с разработкой методики измерение сопротивления заземляющих устройств.

Данная методика предназначена для производства измерений сопротивлений заземляющих устройств, с целью оценки качества за­земляющих устройств сравнением измеренных величин сопротив­лений с нормами по пункту 1.8.365 [2] и пункту 24.3 ПЭЭП. По данной методике выполняются также измерения сопротивлений за­земляющих устройств молниезащиты. Методика распространяется и на измерения удельного сопротивления грунта, которое по пункту 1.7.37. ПУЭ следует определять в качестве расчетного значения, со­ответствующего сезону года, когда сопротивление заземляющего устройства принимает наибольшее значения.

Методы измерений измерителем сопротивления заземле­ния Ф4103-М1.

Принцип действия прибора основан на измерении падения на­пряжения, создаваемого калибровочным током на испытуемом участке цепи заземления.

Измерительный ток создается источником тока частотой 265310 Гц с.

Согласно методике проведения измерений, измерительные электроды необходимо размещать по однолучевой или двухлучевой схеме.

Рисунок 6.2  Схема измерение сопротивления заземляющих устройств

Токовый электрод (R_Т2) установливается на расстоя­нии L_эт = 2Д (предпочтительно L_эт = ЗД) от края испытуемого уст­ройства (Д  наибольшая диагональ заземляющего устройства), а по­тенциальный электрод (R_П2) поочередно на расстояниях (0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8) L_эт .

Измерения сопротивления заземляющих устройств необходимо проводить при установке потенциального электрода в каждой из указанных то­чек. По данным измерений строиться кривая «б» зависимости сопро­тивления ЗУ от расстояния потенциального электрода до заземляю­щего устройства. Пример такого построения приводится на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3  Зависимость сопро­тивления ЗУ от расстояния потенциального электрода до заземляю­щего устройства

Полученную кривую «б» необходимо сравнить с кривой «а», если кривая «б» не имеет монотонный характер (такой же, как у кривой «а») и значе­ния сопротивлений ЗУ, измеренные при положениях потенциального электрода на расстояниях 0,4L_эт и 0,6 L_эт, отличаются не более, чем на 10%, то места забивки электродов выбраны правильно и за со­противление ЗУ принимается значение, полученное при расположе­нии потенциального электрода на расстоянии 0,5 L_эт.

Если кривая "б" отличается от кривой «а» (не имеет монотонно­го характера, как показано на рисунке 5.6 , что может быть следствием влияния подземных или наземных металлоконструкций, то измерения повторить при расположении токового электрода в другом направлении от за­земляющего устройства.

Если значения сопротивления ЗУ, измеренные при положениях потенциального электрода на расстоянии 0,4 L_эт и 0,6 L_эт, отличаются более, чем на 10%, то повторить измерения сопротивления ЗУ при увеличенном в 1,52 раза расстоянии от ЗУ до токового электрода.

Методика произведения измерения сопротивления представлена в приложении З.

6.3 Расчёт токораспределения по элементам сетки сложного заземляющего устройства

Сетка заземляющего устройства представляет собой сложную систему параллельно соединенных ветвей горизонтальных элементов (полос), и присоединенных к ним в узлах вертикальных элементов (заземлителей).

Для оценки токораспределения по отдельным элементам заземляющей сетки электроустановки в нормальных режимах и при возникновении не­нормальных режимов ее работы и определения напряжения заземляюще­го устройства в различных точках по степени удаленности от места ввода тока и напряжения до прикосновения в узлах ячеек сетки, для оценки электробезопасности на поверхности земли введем ряд допущений:

- неоднородная структура многослойной земли заменяется ее двух­слойным эквивалентом, так как использование большего количества слоев земли при расчетах значительно увеличивает их сложность при незначи­тельном повышении точности результатов [12];

- горизонтальные элементы сетки заземляющего устройства располо­жены в одном слое ρ₁, вертикальные заземлители пересекают области обоих слоев - ρ₁ и ρ₂;

- на первом этапе исследования элементы сложного заземлителя представлены как линии с сосредоточенными параметрами ввиду их не­значительной длины [14].

Место ввода тока короткого замыкания выбирается исходя из наиболее тяжелых условий электробезопасности. Поэтому местом вво­да тока к.з. обозначена крайняя ячейка. Именно в этом месте будут на­блюдаться максимальные значения напряжения на контуре заземляющего устройства, а значит, и величины напряжения прикосновения и шага на поверхности земли. При выборе места ввода тока между ячейками, на­пример в средней части сетки, путь стекания тока к.з. будет определяться параллельно подключенными горизонтальными и вертикальными сосед­ними элементами сетки. Это уменьшит суммарное сопротивление расте­канию в точке к.з, а значит, и указанные выше напряжения.

Для анализа протекающих в сетке процессов и разработки методики, описывающей эти процессы, достаточно рассмотреть фрагмент сетки заземляющего устройства. В качестве фрагмента примем уча­сток заземляющей сетки в виде шести связанных ячеек (рис. 2 лист 7), схема замещения фрагмента сетки изображена на рис. 3 листа 7.

На схеме сопротивления растеканию отдельных горизонтальных и вер­тикальных элементов сетки заземляющего устройства учиты­вают принятую двухслойную модель земли и рассредоточенность собственных параметров по длине элемента.

Для определения численной картины распределения токов и потен­циалов по элементам заземляющей сетки определим следующие исходные данные:

- длина горизонтальных элементов сетки (l_гор) - (5...40) м.;

- длина вертикальных элементов сетки (l_вер) - (3,5...5) м.;

- сопротивление верхнего слоя земли с учетом сезонного изменения сопротивления грунта ρ₁ – 130 Ом∙м;

- сопротивление нижнего слоя земли с учетом сезонного изменения сопротивления грунта ρ₂– 30 Ом∙м;

- толщина (мощность) верхнего слоя h₁ – 2 м;

- толщина (мощность) нижнего слоя h₂ – ∞;

- ширина стороны горизонтального элемента b₁ − 0,04 м;

- ширина стороны уголка вертикального элемента b₂ − 0,02 м;

- ток короткого замыкания, втекающий в сетку I_кз − 250 А.

Для построения математической модели фрагмента сетки заземляющего устройства необходимо определить параметры входящих в эти модели элементов - сопротивления растеканию, которые будут иметь отдельные элементы сетки заземляющего устройства в момент возникновения аварийного режима.

При определении сопротивления растеканию горизонтального заземлителя сетки заземляющего устройства, необходимо определить эк­вивалентное удельное сопротивление земли для горизонтальных заземлителей. Значение ρ_э.г. определяем методом линейной интерполяции по номограмме рис. 4.16 [16].

Определим отношение ρ₁/ ρ₂

.

Максимальный эквивалентный радиус заземлителя определим как половина его максимального размера: , где d– длина горизонтального заземлителя в метрах.

Относительное значение размера определяется

.

Тогда по номограмме определим k = 0,75.

Откуда имеем .

Диаметр горизонтального заземлителя

Сопротивление растеканию горизонтального заземлителя определяется по формуле [6.1]

, (6.1)

где t − глубина залегания проводника заземлителя.

.

Эквивалентное удельное сопротивление земли для вертикальных заземлителей

Диаметр вертикального заземлителя

Сопротивление растеканию вертикального заземлителя определяется по формуле [6.1]

. (6.2)

Ом.

Применим для расчета токораспределения по элементам сетки сложного заземляющего устройства теорию направленных графов и матричной алгебры [15], расчет представлен в ПРИЛОЖЕНИИ З.

Определив токораспределение и распределение потенциалов непо­средственно по сетке заземляющего устройства, найдем напряжение при­косновения в характерных точках над заземляющим устройством. Именно этот критерий и является основным при нормировании и оценке состояния заземляющего устройства.

Для сложных заземлителей из горизонтальных и вертикаль­ных электродов напряжение прикосновения определяется

(6.3)

где U_з − напряжение в данной точке заземляющего устройства; α₁ - ко­эффициент напряжения прикосновения, учитывающий форму потенциаль­ной кривой; α₂ - коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий падение напряжения в сопротивлении растеканию основания, на котором стоит человек.

Для расчета коэффициента α₁ необходимо определить значение па­раметра М, определяемого отношением ρ₁/ρ₂. Из [16] определяем, что при ρ₁/ρ₂=4,333, параметр М = 0,408. Тогда, имеем

Значение коэффициента α₂ определяется

В соответствии с (6.3) и рассчитанными выше значениями коэффициентов максимальная величина напряжения прикосновения (в месте ввода тока)

В.

По результатам расчета распределения токов по элементам и напряжений в узлах фрагмента ячейки можно сделать вывод, что максимальное значение напряжения в узле и соответственно напряжение прикосновения будет наблюдаться в месте ввода тока в ячейку заземляющего устройства. При этом самыми опасными с точки зрения электробезопасности будут места прикосновения над крайними ячейками контура заземляющего уст­ройства, так как путь растекания тока ограничивается меньшим количест­вом окружающих место ввода тока ячеек, чем при условии ввода тока в центр контура заземляющего устройства. При этом основная часть тока будет стекать с ближайших к месту ввода тока вертикальных электродов (в данном случае большая часть вводимого в сетку тока стекает с вертикального заземлителя № 3

7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ КРУ НА ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ

7.1 Расчет капитальных вложений, необходимых для модернизации КРУ

В рамках модернизации понизительной подстанции 35/10 кВ согласно электротехническим решениям производится модернизация ячеек КРУ – 10 с установкой вакуумных выключателей марки BB/TEL–10–20/630 УХЛ2 в количестве 7 шт.

Капитальные вложения-это инвестиции, направленные на постройку или приобретение объектов, они могут быть использованы на создание новых объектов основных фондов или на реконструкцию действующих объектов. Капитальные вложения, иначе именуются вложениями вовне обратимые активы.

Рассчитаем капитальные вложения для установки вакуумных выключателей

, (7.1)

где – количество выключателей, подлежащих монтажу (демонтажу), шт; – стоимость одного выключателя согласно прайс-листу ТАВРИДА ЭЛЕКТРИК, тыс. руб;

от , от

принимаем равной нулю, так как превышен срок нормативной службы старого оборудования. Выключатели эксплуатируются на подстанции с 1983 года.

тыс. руб.

Характеристики

Список файлов ВКР