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

Текст из файла (страница 8)

При горизонтальном или вертикальном расположении изоляторов всех фаз расчетная сила, действующая на изгиб, определяется по выражению:

где k_h≈ 1 – поправочный коэффициент на высоту шины (зависит от размеров изолятора).

5.3.2 Выбор подвесных изоляторов

Подвесные изоляторы выбираются в зависимости от напряжения. Количество изоляторов в гирлянде зависит от номинального напряжения РУ и условий окружающей среды. На механическую прочность подвесные изоляторы на высокой стороне можно не проверять, так как расстояния между фазами принимаются большими и при выборе количества изоляторов в гирлянде механические нагрузки уже учтены (вес провода, ветер и гололед). При напряжении сети 35 кВ – 3-4 изолятора в гирлянде; 110 кВ – 6-7 изоляторов. В натяжных гирляндах и при значительном загрязнении атмосферы гирлянду увеличивают на 1-2 изолятора. Для РУ до 20 кВ достаточно одного изолятора.

5.3.3 Выбор и проверка проходных изоляторов

Проходные изоляторы выбираются по классу напряжения (формула 5.9) и проверяются по номинальному току:

Далее проверяются по допустимой нагрузке (формула 5.10), а расчетная сила, действующая на изолятор проходной, определяется по формуле:

Выбор и проверку изоляторов производим в сводной таблице 5.2

Таблица 5.2 – Выбор и проверка изоляторов

6 РАСЧЕТ КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПОДСТАНЦИИ

Для обеспечения безопасных условий труда обслуживающего персонала от поражения напряжением прикосновения и шаговым напряжением необходимо все части электрооборудования, не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под таковым при повреждении изоляции, надежно заземлять.

Заземляющее устройство состоит из заземлителей (вертикально забитые в грунт на глубине 0,5-0,7 м трубы длиной 2-3 м) и заземляющих проводников (горизонтально уложенные стальные полосы), служащих для соединения заземлителей между собой и с заземляемыми частями электрооборудования.

6.1 Параметры заземляющего устройства

Площадь территории ПС 92х120 м². Согласно ПУЭ горизонтальные заземлители следует прокладывать по краю территории в виде замкнутого контура с расстоянием от ограды ПС до заземляющего устройства 2 м, следовательно, S₃ = 90х118 м².

Определяем общую длину горизонтальных заземлителей:

Число вертикальных электродов:

Общая длина вертикальных заземлителей:

где l_в = 5 м – длина вертикального заземлителя (принятая).

Расстояние между вертикальными электродами: а ≥ 2 ∙ l_в = 10 м.

Сопротивление заземляющего контура определяется по формуле:

где Р_э – эквивалентное сопротивление грунта

где Р₁ = 70 Ом∙м – удельное сопротивление верхнего слоя грунта; Р₂ = 70 Ом∙м – удельное сопротивление нижнего слоя грунта.

где h = 2 м – толщина верхнего слоя грунта; h_г = 0,8 м – глубина прокладки горизонтального заземляющего проводника; а = 6 м – расстояние между вертикальными заземлителями [2]:

Подставляем все значения в формулу (6.4), сопротивление заземляющего контура составит:

6.2 Расчет напряжения прикосновения

При объединении заземляющих устройств разных классов напряжений в один общий контур заземления следует напряжение прикосновения определять по наибольшему значению тока КЗ на землю объединяемых распределительных устройств.

Расчетное значение напряжения прикосновения определяется из выражения:

где k_пр– коэффициент прикосновения, зависящий от параметров заземляющего устройства и физиологии человека; I_к⁽¹⁾ – наибольший ток однофазного КЗ, А.

Рассчитываем коэффициент прикосновения:

где М = 0,5 – коэффициент, зависящий от соотношения Р₁/Р₂ [16]; β – коэффициент, характеризующий условия контакта человека с землей:

где R₄ = 1000 Ом – сопротивление тела человека; R_c–сопротивление растеканию тока со ступней человека:

Подставляем значения в формулу (6.6), тогда коэффициент составит:

Значение наибольшего тока КЗ на землю определяем для распределительного устройства напряжением 10 кВ, который приблизительно составит:

Тогда расчетное напряжение прикосновения составит:

Заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению, должно быть в любое время года не более 0,5 Ом (в сетях с глухозаземленной, эффективно заземленной нейтралью трансформатора) и не более 10 Ом (в сетях с изолированной нейтралью) в электроустановках выше 1000 В.

Расчетное напряжение прикосновения не должно превышать нормированное значение по ГОСТ 12.1.038 U_пр = 100 В. Соответственно в данном случае для снижения напряжения прикосновения у рабочих мест (площади оперативного обслуживания электрических аппаратов) необходимо выполнить подсыпку щебня слоем толщиной 0,1-0,2 м.

6.3 Конструктивное исполнение контура заземления

В качестве вертикальных заземлителей используем трубы диаметром 35-50 мм с толщиной стенки не менее 4 мм, соединенные электродуговой сваркой горизонтальными стальными полосами с наименьшим сечением 48 мм². Горизонтальные заземлители прокладываются по краю территории, занимаемой заземляющим устройством так, чтобы они в совокупности образовывали замкнутый контур. В целях выравнивания электрического потенциала и обеспечения присоединения электрооборудования к заземлителю на территории следует прокладывать продольные и поперечные горизонтальные полосы и объединять их между собой в заземляющую сетку. Продольные заземлители прокладываются вдоль осей электрооборудования со стороны обслуживания на глубине 0,5-0,7 м от поверхности земли и на расстоянии 0,8-1,0 м от фундаментов или оснований оборудования. Поперечные заземлители прокладываются в удобных местах между оборудованием. Чтобы исключить электрическую связь внешней ограды с контуром заземления, расстояние от ограды до элементов заземляющего устройства, расположенных вдоль нее с внутренней стороны, должно быть не менее 2 м.

Контур заземления подстанции представлен в графических материалах чертёж 3.

7 РАСЧЕТ ГРОЗОЗАЩИТЫ ПОДСТАНЦИИ

Атмосферное электричество представляет собой электрический разряд в виде молнии в атмосфере между облаками и землей. Молнии предшествует процесс разделения и накопления разрядов в грозовых облаках при возникновении восходящих воздушных потоков, которые конденсируясь, превращаются в водяной пар. В облаке образуются отрицательные разряды, а земля по закону индукции заряжается положительными зарядами. По мере увеличения напряженности электрического поля от облака к земле прорастает ступенчатый канал, характеризующийся волновым сопротивлением, по которому протекает ток молнии, амплитуда которого достигает 200 кА.

При прямом попадании молнии или индуцированном (вблизи электрооборудования) происходит кратковременное перенапряжение волнового импульсного характера, которое повреждает изоляцию электроустановок. В основном ударам молнии подвергаются предметы, имеющие большую высоту, чем другие, расположенные поблизости, поэтому для защиты применяются стержневые молниеотводы, принимающие прямой удар молнии и отводящие ток импульса в землю.

Зоной защиты молниеотводов является пространство вокруг, вероятность попадания молнии в которое исключена.

Рассчитываем зону защиты подстанции на уровне шинного моста 10 кВ.

Радиус зоны защиты:

где h = 25 м – высота молниеотвода; h_x = 8 м – высота защищаемого объекта; Р = 1 – постоянная (при h< 30 м).

Определяем ширину зоны защиты:

где а – расстояние между молниеотводами, м; h_a– активная часть молниеотвода.

Принимаем для защиты территории площадью S = 92x120 м²четыре молниеотвода: а₁ = 57 м; а₂ = 50 м; а₃ = 72 м; а₄ = 73 м.

Активная часть молниеотвода составит:

Тогда ширина зоны защиты при соответствующих расстояниях между молниеотводами составит:

При полной высоте молниеотвода h ≤ 30 м должно соблюдаться условие:

где D₁ = 77 м; D₂ = 85 м – наибольшие диагонали четырехугольника (при четырех молниеотводах):

Размещение молниеотводов на территории подстанции с указанием зоны защиты представлено в графических материалах чертёж 4.

8 РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ РЕТРОФИТ ЯЧЕЕК 10 кВ

Ретрофитом ячеек 10 кВ является разработка и внедрение проектов по модернизации существующих ячеек КРУН, КРУ, КСО, КРН различных типов и заводов изготовителей прошлых лет, учитывая особенности конструкции и технические характеристики оборудования. Основная цель таких проектных решений – это адаптация новых, высокотехнологичных и надёжных аппаратов к распределительным устройствам, не изменяя несущих рамных конструкций, с заменой морально устаревшего и физически изношенного оборудования.

Разработкой таких проектов занимаются различные компании в сфере электроэнергетики, одной из которых является «РК Таврида Электрик» город Йошкар-Ола республика Марий Эл.

Характеристики

Список файлов ВКР