ВКР_Чипизубов_646 (1232729), страница 6
Текст из файла (страница 6)
,
где kп – коэффициент напряжения прикосновения, значение которого зависит от условий растекания тока с заземлителя и человека;
– значение однофазного тока КЗ,
А; Rз – сопротивление заземляющего устройства, равное 0,33Ом.
Коэффициент напряжения прикосновения определяется по формуле:
,
где M – параметр, зависящий от состава многослойного грунта (в связи с отсутствием данных принимаем равным 0,75); lв=3 м – длина вертикального заземлителя; Lг=2821.6 м – длина горизонтальных заземлителей, м; a – расстояние между вертикальными заземлителями, м; Sз=8458.8 м2 - площадь заземляющего устройства; β – коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека и сопротивлению растекания тока от ступней.
,
где Rч=1000 Ом – сопротивление тела человека, Rс=1,5∙ρв.с сопротивление растекания тока от ступней, Ом∙м; ρв.с – удельное сопротивление верхнего слоя грунта, принимаем равным 400 Ом∙м.
.
м.
Коэффициент прикосновения равен:
.
Тогда напряжение прикосновения будет равно:
В.
Согласно ГОСТ 12.1.038-82 [26], предельно допустимое значение напряжения прикосновения при продолжительности 0,1 с при аварийном режиме производственных электроустановок с частотой тока 50 Гц, напряжением выше 1000 В, с глухим заземлением нейтрали не должно превышать Uпр.доп=500 В. Расчетное напряжение прикосновения равно 53.4 В, что не превышает допустимого значения.
Определим напряжение на заземлителе:
,
В.
Допустимое сопротивление заземляющего устройства:
,
Ом.
Расчет напряжения прикосновения производился в соответствии с указаниями [19, 26, 27]. Расчетные условия по заземляющим устройствам взяты из данных на проектирование.
8.2 Молниезащита
Защита оборудования от прямых ударов молнии предусмотрена существующим молниеотводом, установленном на концевой опоре 35 кВ. существующим отдельно стоящим молниеотводом и устанавливаемыми стержневыми молниеотводами на приемных порталах 220 кВ.
Рассчитаем радиус защиты молниеотвода на приемных порталах 220 кВ:
,
где ha – активная высота молниеотвода, м; h – высота молниеотвода, м; hx=17м – высота на которой требуется обеспечить защиту; р – коэффициент, зависящий от высоты молниеотвода равный 1.
Выбираем стержневой молниеотвод СМ-30, высотой 30 м. Тогда радиус защиты будет равен:
м.
Сводим в таблицу 8.1 расчет радиусов защиты молниеотводов, устанавливаемых на подстанции.
Таблица 8.1 – Расчет зон защиты молниеотводов
| Место установки | h, м | hx, м | rx, м |
| Приемные порталы 220 кВ | 30 | 17 | 25.2 |
| Концевые опоры 35 кВ | 26 | 10.8 | 19.0 |
| Отдельно стоящий | 23 | 10.8 | 13.31 |
Расчет производился в соответствии с [28].
Все существующие и установленные объекты ПС 220/35/6 кВ Олекма располагаются в пределах зоны молниезащиты (см. чертеж БР 13.03.02 022 005).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Целью выпускной квалификационной работы было создание проекта реконструкции подстанции 220/35/6 кВ Олекма, с установкой второго трансформатора в связи с увеличением потребляемой мощности на 11 МВт (нагрузка увеличилась с 4 МВт до 15 МВт).
В качестве исходных данных использовались схема главных электрических соединений подстанции, сведения о приемниках собственных нужд подстанции, сведения об установленном оборудовании, значения трехфазного и однофазного токов короткого замыкания.
В результате анализа схемы главных электрических соединений для ОРУ 220кВ была принята схема №220-5АН «мостик с выключателями в цепях трансформаторов», для ОРУ 35 кВ схема №35-9 «одна рабочая секционированная выключателем системы шин», для КРУН 6 кВ схема №6-1 «одна секционированная выключателем система шин».
С учетом резервирования потребителей установлен второй трехфазный трехобмоточный трансформатор ТДТН с номинальной мощностью 25000 кВА. После выбора трансформатора был произведен расчет токов трехфазного короткого замыкания. Для стороны 220 кВ ток составил 0,94 кА, для стороны 35 и 6 кВ 3,11 и 13,32 кА соответственно. Были рассчитаны максимальные рабочие токи присоединений подстанции. На основании этих токов и токов трехфазного короткого замыкания было выбрано и проверено основное электрическое оборудование. Так же выбрана ошиновка распределительных устройств – гибкая для РУ 220 и 25 кВ, жесткая для КРУН 6 кВ. Согласно исходным данным мероприятия по компенсации реактивной мощности не потребовались.
На основании данных о потребителях собственных нужд подстанции были выбраны трансформаторы собственных нужд, аккумуляторные батареи и зарядно-подзарядные устройства.
Произведен расчет напряжения прикосновения, которое не превысило допустимого значения. Так же произведен расчет зон защиты устанавливаемых молниеотводов, в результате расчета было установлено, что все оборудование подстанции находится в зоне защиты от поражения грозовых перенапряжений.
При разработке проекта реконструкции подстанции использовались действующая нормативная документация, технические каталоги оборудования, профильная справочная литература.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
-
ОАО "ФСК ЕЭС", Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения [Текст], СТО 56947007-29.240.30.010-2008;
-
ОАО "ФСК ЕЭС", Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35 - 750 кВ [Текст], СТО-56947007-29.240.30.047-2010;
-
Карапетян, И.Г. Справочник по проектированию электрических сетей [Текст] / под ред. Д.Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: ЭНАС, 2012. - 376 с.;
-
ОАО "ФСК ЕЭС", Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ [Текст], СТО 56947007- 29.240.10.028-2009;
-
Кабышев, А.В. Расчет и проектирование систем электроснабжения [Текст]: Справочные материалы по электрооборудованию: Учеб. пособие / А.В. Кабышев, С.Г. Обухов – Томск, 2005. – 168 с.;
-
Правила устройства электроустановок [Текст], все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7 ред., Новосибирск: Норматика, 2014. – 464 с.;
-
Технические данные: «Трехфазные масляные трансформаторы ТМГ» [Текст], ОГГ.672 233.001 ТУ, ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока»;
-
Каталог продукции фирмы «OLDHAM» [в Интернете], http://www.oldham.ru/products_acc_bat;
-
РД 153-34.0-20.527-98 Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования [Текст] / Под ред. Б. Н. Неклепаева. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. – 152 с.;
-
ГОСТ Р 52735–2007 Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ [Текст];
-
Фоков, К. И. Электрическая часть станций и подстанций [Текст]: методическое указание на выполнение курсового проекта / К. И. Фоков - Хабаровск: ДВГУПС, 1996. – 37с.;
-
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категория, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды [Текст];
-
«Выключатель элегазовый ВГТЗ-220», техническая информация; «Уралэлектротяжмаш»;
-
«Выключатель элегазовый ВГБЭ-35», техническая информация; «Уралэлектротяжмаш»;
-
«Выключатель вакуумный ВБЭ-10», техническая информация; АО «НПП «Контакт»;
-
ОАО "ФСК ЕЭС", Выключатели переменного тока на напряжение от 3 до 1150 кВ. Указания по выбору [Текст], СТО 56947007- 29.130.10.095-2011;
-
ОАО "ФСК ЕЭС", Выключатели-разъединители 110-330 кВ. Общие технические требования [Текст], СТО 56947007- 29.130.01.029-2009
-
«Технический каталог разъединителей серии РГ на напряжение 35-500кВ», ЗАО «Завод электротехнического оборудования»;
-
Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций [Текст]: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб пособие/ Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков. – 5–е изд., стер. – СПб: БХВ–Петербург, 2013. – 608 с
-
МИ 3023-2006. ГСИ. Нормализация нагрузки вторичных цепей измерительных трансформаторов напряжения [Текст];
-
Электротехнический справочник [Текст]: в 4 т. Т 2. Электротехнические изделия и устройства / Под ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. – 9-е изд., стер. – М: Издательство МЭИ, 2003. – 518с;
-
РАО «ЕЭС России». Методические указания по применению ограничителей в электрических сетях 110–750 кВ [Текст]. – Введ. 30-09-1999. – М.: Изд-во Эл-Проект, 2000. – 71 с;
-
ГОСТ 9920-89. Электроустановки переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Длина пути утечки внешней изоляции [Текст]. – Введ. 30-06-1990. – М.: Изд-во стандартинформ, 2008. – 6 с;
-
РАО «ЕЭС России». Методические указания по применению ограничителей перенапряжения нелинейных в электрических сетях 6 – 35 кВ [Текст]. – Введ. 27-04-2001. – М. – 52 с.;
-
Гайсаров, Р.В. Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов [Текст]: учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию / Р.В. Гайсаров, И.Т. Лисовская. - Челябинск: Изд-во, ЮУрГУ, 2002. – 59с;
-
ГОСТ 12.1.038-82 Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов [Текст];
-
ОАО «ФСК ЕЭС» Руководящие указания по проектированию заземляющих устройств подстанции напряжением 6-750 [Текст], СТО 56947007-29.130.15.114-2012
-
РД 34.21.122-87 Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений [Текст]. – М.: Изд-во госэнергонадзор, 1995.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Таблица А.1 - Расчет мощности приемников СН
| Наименование приемника | Кол-во, шт | Уст. мощ-ть | cosφ | KС | P, кВт | Q, кВАр | S, кВА | |
| одного | общая | |||||||
| PН, кВт | PН, кВт | |||||||
| Обогрев приводов выкл. 220 кВ (антиконденсатный) | 9 | 0,05 | 0,45 | 1,00 | 1,00 | 0,45 | 0,00 | 0,45 |
| Обогрев приводов выкл. 220 кВ (низкотемпературный) | 9 | 1,60 | 14,40 | 1,00 | 1,00 | 14,40 | 0,00 | 14,40 |
| К двигателям заводки пружин выкл. 220 кВ | 9 | 1,10 | 9,90 | 0,95 | 1,00 | 14,14 | 4,65 | 14,89 |
| Обогрев приводов разъединителей 220 кВ | 12 | 0,20 | 2,40 | 1,00 | 1,00 | 2,40 | 0,00 | 2,40 |
| Питание двигателей приводов разъединителей 220 кВ | 1 | 0,25 | 0,25 | 0,95 | 1,00 | 0,36 | 0,12 | 0,38 |
| Обогрев выкл. 35 кВ (антиконденсатный) | 4 | 0,03 | 0,12 | 1,00 | 1,00 | 0,13 | 0,00 | 0,13 |
| Обогрев приводов выкл. 35 кВ (низкотемпературный) | 4 | 0,80 | 3,20 | 1,00 | 1,00 | 3,20 | 0,00 | 3,20 |
| Обогрев приводов выкл. 35 кВ (антиконденсатный) | 4 | 0,05 | 0,20 | 1,00 | 1,00 | 0,20 | 0,00 | 0,20 |
| Обогрев приводов выкл. 35 кВ (низкотемпературный) | 4 | 0,85 | 3,40 | 1,00 | 1,00 | 3,40 | 0,00 | 3,40 |
| Обогрев приводов двигателя РН тр-ра | 2 | 0,50 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 0,00 | 1,00 |
| Обогрев ОПУ №1 | 1 | 20,00 | 20,00 | 1,00 | 1,00 | 20,00 | 0,00 | 20,00 |
| Обогрев ОПУ №2 | 1 | 23,00 | 23,00 | 1,00 | 1,00 | 23,00 | 0,00 | 23,00 |
ОКОНЧАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ А
| Наименование приемника | Кол-во, шт | Уст. мощ-ть | cosφ | KС | P, кВт | Q, кВАр | S, кВА | |
| одного | общая | |||||||
| PН, кВт | PН, кВт | |||||||
| Обогрев ОПУ №3 | 1 | 20,00 | 20,00 | 1,00 | 1,00 | 20,00 | 0,00 | 20,00 |
| Вентиляция ОПУ №1, ОПУ №2, ОПУ №3 | 3 | 0,30 | 0,9 | 0,85 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| Кондиционер в ОПУ №3 | 1 | 1,60 | 1,60 | 0,85 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| Обдув силового тр-ра Т1(Т2) | 2 | 3,50 | 7,00 | 0,80 | 1,00 | 8,24 | 6,18 | 10,29 |
| РН силовго тр-ра Т1(Т2) | 2 | 1,10 | 2,20 | 0,85 | 1,00 | 2,59 | 1,60 | 3,04 |
| Освещение ОРУ 220, 35 кВ | 12 | 0,25 | 3,00 | 1,00 | 0,35 | 1,05 | 0,00 | 1,05 |
| ЗВУ | 2 | 25,90 | 51,80 | 1,00 | 0,12 | 6,22 | 0,00 | 6,22 |
| Освещение ОПУ | 3 | 0,50 | 1,50 | 1,00 | 0,60 | 0,90 | 0,00 | 0,90 |
| Обогрев шкафов зажимов | 20 | 0,20 | 4,00 | 1,00 | 1,00 | 4,00 | 0,00 | 4,00 |
| Освещение шкафов защиты | 13 | 0,04 | 0,52 | 1,00 | 0,35 | 0,18 | 0,00 | 0,18 |
| Обогрев ячеек КРУН 6 кВ | 13 | 1,00 | 13,00 | 1,00 | 1,00 | 13,00 | 0,00 | 13,00 |
| Обогрев релейных шкафов КРУН 6 кВ | 11 | 0,20 | 2,20 | 1,00 | 1,00 | 2,20 | 0,00 | 2,20 |
| Телемеханика и связь | 1 | 2,00 | 2,00 | 0,65 | 0,92 | 1,94 | 2,26 | 2,98 |
| Освещение КРУН 6 кВ | 1 | 0,50 | 0,50 | 0,93 | 0,35 | 0,19 | 0,07 | 0,20 |
| Вентиляция КРУН 6 кВ | 1 | 0,30 | 0,30 | 0,85 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| Суммарная нагрузка | 147,51 | |||||||
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Таблица Б.1 - Определение максимальных рабочих токов присоединений подстанции
| Наименование потребителя | Расчетная формула | Макс. рабочий ток, А |
| 1. Питающий ввод 220 кВ |
| 196.82 |
| 2. Ввод трансформатора 220 кВ |
| 98.41 |
| 3. Сборные шины 220 кВ | | 68.89 |
| 4. Ввод 35 кВ | | 536.11 |
| 5. Сборные шины 35 кВ | | 433.01 |
| 6. Фидер районной нагрузки 35 кВ | | 176.83 |
| 7. Ввод 6 кВ | | 3127.3 |
| 8. Сборные шины 6 кВ | | 2525.91 |
| 9. Ввод ТСН 6/0,4 | | 36.08 |
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Таблица В.1 - Проверка выключателей
| Место установки | Паспортные данные [13,14,15] | Тип выключателя | Расчетные данные | ||||||||||||
| Наименование ячейки | Uном, кВ | Iном, А | Iотк, Iп.вкл., кА | iвкл, кА | √2∙Iотк, кА | I2терм∙tтерм, кА2∙с | tс.в, с | Uсети, кВ | Iр.max, А | Iпо, кА | iуд, кА | √2∙Iпо+ iaτ, кА | Bк, кА2∙с | ||
| ОРУ 220кВ | Ввод 220 кВ Т1, Т2 | 220 | 2500 | 40 | 102 | 56,5 | 4800 | 0,055 | ВГТ-220II-40/2500 ХЛ1 | 220 | 98,4 | 0,94 | 2,39 | 1,63 | 0,10 |
| СВ 220 кВ | 220 | 2500 | 40 | 102 | 56,5 | 4800 | 0,055 | ВГТ-220II-40/2500 ХЛ1 | 220 | 68,89 | 0,94 | 2,39 | 1,63 | 0,10 | |
| ОРУ 35кВ | Ввод 35 кВ Т1, Т2 | 35 | 630 | 12,5 | 35 | 17,7 | 468,8 | 0,06 | ВГБЭ-35-12,5/630 ХЛ1 | 35 | 536,1 | 3,11 | 7,94 | 5,33 | 1,11 |
| СВ 35 кВ | 35 | 630 | 12,5 | 35 | 17,7 | 468,8 | 0,06 | ВГБЭ-35-12,5/630 ХЛ1 | 35 | 433,1 | 3,11 | 7,94 | 5,33 | 1,11 | |
| ОРУ 6кВ | Ввод 6 кВ Т1, Т2 | 10 | 3150 | 31,5 | 80 | 44,55 | 2976,75 | 0,04 | ВБЭ-10-31,5/3150 УХЛ2 | 6 | 3127,3 | 13,32 | 33,91 | 25,03 | 8,87 |
| СВ 6 кВ | 10 | 3150 | 31,5 | 80 | 44,55 | 2976,75 | 0,04 | ВБЭ-10-31,5/3150 УХЛ2 | 6 | 2525,91 | 13,32 | 33,91 | 25,03 | 8,87 | |
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Таблица Г.1 - Выбор и проверка трансформаторов тока
| Место установки | Расчетные данные | Тип аппарата | Паспортные данные | |||||||||||
| Обмотка | Uсети, кВ | Iраб.сети, А | iуд, кА | Bк, кА2·с | S2, ВА | Нагрузка на обмотке | Класс точности | Uном, кВ | Iном, А | iп.скв, кА | I2т∙tt, кА2·с | S2, ВА | ||
| ОРУ 220 кВ | Ввод | 220 | 196.82 | 2.39 | 0.07 | 22.453 | Учет | 0,2S | ТРГ-220 ХЛ1 600-1200/5 («УЭТМ») | 220 | 1200 | 80 | 992 | 30 |
| 23.15 | Измерения | 0,5S | 30 | |||||||||||
| 28.25 | РЗ | 10P | 30 | |||||||||||
| Тр-р | 220 | 98.41 | 2.39 | 0.07 | 25.6 | РЗ | 10P | ТРГ-220 ХЛ1 600-1200/5 («УЭТМ») | 220 | 1200 | 80 | 992 | 30 | |
| СВ | 220 | 68.89 | 2.39 | 0.07 | 18.2 | Учет | 0,2S | ТРГ-220 ХЛ1 600-1200/5 («УЭТМ») | 220 | 1200 | 80 | 992 | 30 | |
| 22.6 | Измерения | 0,5 | 30 | |||||||||||
| 25.7 | РЗ | 10P | 30 | |||||||||||
| ОРУ 35 кВ | Тр-р | 35 | 536.11 | 7.94 | 1.11 | 18.4 | Учет | 0,5 | ТВ-35 600/5 («СЗТТ») | 35 | 600 | 55 | 469 | 30 |
| 27.6 | РЗ | 10P | 30 | |||||||||||
| СВ | 35 | 433.01 | 7.94 | 1.11 | 25.6 | Учет | 0,5 | ТВ-35 600/5 («СЗТТ») | 35 | 600 | 55 | 469 | 30 | |
| 24.6 | РЗ | 10P | 30 | |||||||||||
ОКОНЧАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ Г
| Место установки | Расчетные данные | Тип аппарата | Паспортные данные | |||||||||||
| Обмотка | Uсети, кВ | Iраб.сети, А | iуд, кА | Bк, кА2·с | S2, ВА | Нагрузка на обмотке | Класс точности | Uном, кВ | Iном, А | iп.скв, кА | I2т∙tt, кА2·с | S2, ВА | ||
| КРУН 6 кВ | Тр-р | 6 | 3127.3 | 33.91 | 8.87 | 9.9 | Учет | 0,5 | ТОЛ-10-М-2 4000/5 («СЗТТ») | 10 | 4000 | 152,5 | 3721 | 10 |
| 13.2 | РЗ | 10P | 15 | |||||||||||
| СВ | 6 | 2525,91 | 33.91 | 8.87 | 6,5 | Учет | 0,5 | ТОЛ-10-М-2 4000/5 («СЗТТ») | 10 | 4000 | 152,5 | 3721 | 10 | |
| 13,5 | РЗ | 10P | 15 | |||||||||||
1














