Супрун Д.А. Реконструкция ПС Лондоко (1232754), страница 7
Текст из файла (страница 7)
где – максимальный ток, стекающий с ЗУ при однофазном замыкании на землю, согласно полученным данным
А.
Напряжение на ЗУ равно:
В.
Так как величина напряжения меньше 5 кВ, следовательно, согласно [15], каких-либо мер по предотвращению выноса опасного потенциала, и по защите изоляции кабелей связи не требуется.
Проверка установленных заземляющих проводников по допустимому сечению.
Допустимое сечение заземляющих проводников по термической устойчивости, выбираемое из условия отсутствия перегрева более 400оС определяется соотношением:
, (13.3)
где τ – время отключению замыкания на землю, равно 0.3 с.
Таким образом, допустимые значения должны быть не менее:
мм2.
Фактически установленное сечение заземляющих проводников, используемых в ЗУ: SØ18 = 254 мм2 и S40×4 = 160 мм2.
Напряжение прикосновения заземляющего устройства.
В связи с тем, что окончательным критерием безопасности электрической установки является величина напряжения прикосновения , то необходимо определить его расчётное значение и сравнить с допустимым, равным 200 В (для времени отключения резервной защиты 0,5с).
Эксплуатирующей организацией были произведены замеры, согласно которым напряжение прикосновения, для ряда рабочих мест превышает норму, и его величина составляла 957 В.
В зонах рабочих мест, на которых напряжение прикосновения превышает нормируемые ГОСТом предельные значения, необходимо согласно [13], принять дополнительные меры по снижению :
– проложить дополнительные горизонтальные заземлители, соединив их с заземляющим устройством и заземляющим спуском рамы разъединителя (восстановление металлосвязи);
– сделать подсыпку гравием в местах возможного расположения оперативного персонала при ручных коммутациях;
– выравнивание потенциала посредством установки металлической площадки на рабочих местах, которая обязательно должна быть соединена с заземляющего устройства.
14.РАСЧЕТ ЗОНЫ МОЛНИЕЗАЩИТЫ
На данной подстанции от прямых ударов молнии электроустановки защищают стержневые молниеотводы, установленные на прожекторные мачты ПМС – 32.5, а также на ячейковые порталы ПС – 220 Я.
Защита от молний обеспечивается четырнадцатью молниеотводами, пять из которых установлены на прожекторных мачтах, высота их составляет 40 м, остальные установлены на порталах ОРУ 220 кВ с высотой 30,9 м.
Расчет зон молниезащиты произведен в соответствии с [16].
Зона защиты стержневого молниеотвода, высота которого больше 30 м рассчитывается по формуле:
, (14.4)
где h – высота молниеотвода, м; – высота защищаемого объекта, м.
Наименьшая ширина зоны защиты двух молниеотводов одинаковой высоты равна , где
:
, (14.5)
где K нопределяется по типовым кривым, представленным в [16].
При расчете наименьшей ширины защищаемой зоны двух молниеотводов разной высоты за расчетную принимают высоты меньшего, а расчетное расстояние между ними уменьшается на величину равную зоне защиты большего молниеотвода объекта с высотой меньшего молниеотвода.
Радиус защиты сорокаметрового молниеотвода объекта с высотой 17,5 м:
м.
Для молниеотводов М1 – М2, расстояние между которыми 56,5 метров, величина :
м.
Ниже, в таблице 14.1 отображены зоны молниезащиты для высот, соответствующих наивысшим точкам подстанции на ее территории.
Таблица 14.1 – Результаты расчета зон молниезащиты, для одиночных стержневых молниеотводов
Высота молниеотвода, м | Высота защищаемого объекта, м | Наибольшая ширина зоны защиты, м |
40 | 17,5 | 22,458 |
7,5 | 38,179 | |
30,9 | 17,5 | 14,195 |
7,5 | 29,9 |
Расчет наименьшей ширины молниезащиты зависит от расстояния, в таблице 14.2 приведены значения полученных зон защиты для каждой пары периферийных молниеотводов.
Таблица 14.2 – Наименьшая ширина зоны защиты для защиты объектов высотой 17,5 м.
Расчетные молниеотводы | h, м | Расстояние между молниеотводами, м | K | Наименьшая ширина зоны защиты, м |
М1 – М2 | 40 | 56,5 | 0,85 | 17 |
М2 – М3 | 40 | 74,12 | 0,7 | 14 |
М3 – М6 | 30,9 | 59,73 | 0,65 | 8,93 |
М6 – М9 | 30,9 | 21,61 | 0,85 | 11,68 |
М – М114 | 30,9 | 59,57 | 0,7 | 9,62 |
М13 – М14 | 30,9 | 69,92 | 0,6 | 8,24 |
М12 – М13 | 30,9 | 81,53 | 0,4 | 5,49 |
М1 – М12 | 40 | 110,622 | 0,4 | 8 |
Расчет внутренней зоны молниезащиты произведем защищаемого участка, ограниченного молниеотводами М–3, М–5, М–8, М–6, и оценим его молниезащищенность.
Согласно [16], объект находящийся внутри треугольника или четырехугольника, образованного молниеотводами, будет защищен в случае, если:
, (13.6)
где – диаметр окружности, равный наибольшей из диагоналей четырехугольника, или окружности описаной около треугольника, м.
,
.
Исходя из полученного значения можно сказать, что условие выполняется.
Ниже представлены значения диагоналей зон, ограниченных четырьмя молниеотводами, а также диаметры окружностей, описаных около зон с тремя молниеотводами.
Таблица 14.3 – Данные для определения эффективности молниезащиты между соответствующими молниеотводами
Зона, ограниченная молниеотводами |
|
| Предельное значение, м | |
4 – 5 – 8 – 7 | 64,771 | 64,699 | 106,066 | |
1 – 2 – 4 – 7 | 61,5 | 72,05 | ||
8 – 11 – 13 – 10 | 31,091 | 75,213 | ||
2 – 3 – 5 – 4 | 46,23 | 68,27 | ||
1 – 7 – 12 | 105,63 | |||
7 – 8 – 10 | 64,28 | |||
6 – 8 – 8 | 64,07 | |||
8 – 9 – 11 | 62,52 | |||
9 – 14 – 11 | 60,7 | |||
11 – 14 – 13 | 80,76 | |||
10 – 13 – 12 | 90,28 | |||
7 – 10 – 12 | 60,3 |
Полученные значения для всех зон защиты не превышают предельное значение, следовательно, на всей территории подстанции обеспечивается надежная молниезащита.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Целью выпускной квалификационной работы была реконструкция подстанции 220/35/6 кВ Лондоко с заменой силовых трансформаторов и всего оборудования, нуждающегося в этом.
В качестве исходных данных были использованы суточные замеры мощности, сведения об установленном оборудовании и сроки введения его в эксплуатацию, значение тока однофазного короткого замыкания на сторонах 35 и 6 кВ, предоставленные ПАО «ФСК ЕЭС» ХПМЭС.
По результатам анализа присоединенной мощности были выбраны трехобмоточные трехфазные трансформаторы ТДТН–25000/220. Данные трансформаторы будут работать по схеме горячего резервирования, однако при необходимости не исключена возможность параллельной работы. После установки трансформаторов, характеристики которых отличны от предшествующих, возникла необходимость проведения расчетов тока короткого замыкания на сторонах 35 и 6кВ, однако на высокой стороне трансформатора ток короткого замыкания остался прежним. При выборе трансформаторов напряжения и трансформаторов тока была произведена проверка загрузки их вторичных обмоток приборами релейной защиты, учета и измерения. В ходе проверки было выявлено, что величина нагрузки вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения полностью удовлетворяет нормам.
На ОРУ устанавливается 6 элегазовых выключателей типа Siemens 3AP1DT со встроенными трансформаторами тока SB. 08 с пятью вторичными обмотками, разъединители РН–СЭЩ–220/1250–УХЛ1 и РПДО–220/1250–УХЛ1 со стороны шин с одним заземляющим ножом, со стороны линий и трансформаторов с двумя. Антирезонансные трансформаторы напряжения типа ЗНГ–220–УХЛ1 подключаются к шинам через разъединители и имеют две вторичные обмотки.
Открытое распредустройство 35 кВ существенным изменениям не подверглось, произведена замена разъединителей на РГПЗ – СЭЩ – 220/1250 с одним или двумя заземляющими ножами, в зависимости от места установки. Выбраны ограничители перенапряжения Polim – L производства АББ – УЭТМ, также трансформаторы напряжения ЗНОЛ–35–УХЛ. Выключатели ВГБЭ–35–12,5/630 со встроенными трансформаторами тока ТВЭ–35–УХЛ, с тремя вторичными обмотками, не подверглись замене, но была проведена оценка работоспособности по необходимым критериям.
ЗРУ–6 кВ переоборудована ячейками КРУ СЭЩ 63, устанавливаемые в два ряда вдоль стен помещения. Оснащены ячейки оборудованием, выбранным из предложенного производителем списка встаиваемого, а именно: выключатели выкуумные ВВ/TEL–10–25/1600, установленные на выкатных элементах; трансформаторами тока ТОЛ–СЭЩ–10 и трансформаторы тока нулевой последовательности ТЗРЛ-100.
Трансформаторы собственных нужд, установленные на подстанции, замене не подлежат, ввиду своей новизны, однако они был проверены на способность обеспечивать собственные нужды подстанции в новых условиях работы.
На основе предоставленных данных по величине тока однофазных коротких замыканий на стороне 6 кВ был произведен расчет мощности дугогасящих реакторов и выбран дугогасящий агрегат типа АЗДПМ–190/6.
Выбор проводов и шинных мостов производился по максимальному рабочему току, по условию радио помех и короны, и по номинальному напряжению для кабеля. Кабели применены бронированные не распространяющие горение. Ошиновка ОРУ 220 кВ в соответствии с расчетом выполнена проводом АС–240/32.
При проведении оценки состояния существующего заземляющего устройства было определено сопротивление растеканию тока ЗУ. Полученное значение не соответствует нормативному значению, для устранения рекомендуется, в ходе реконструкции, восстановить сетку заземляющего устройства.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. РД 153–34.0–20.527–98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования [Текст]/ Под ред. Б. Н. Неклепаева. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. – 152 с.