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

Текст из файла (страница 5)

I_т = 10²  3 = 300 (кА)²с;

4.9 Выбор вспомогательного оборудования

Выбор разъединителей производим аналогично выбору выключателей без проверки отключающей способности.

Трансформаторы, встроенные в выключатели, по термической стойкости не проверялись.

П
еречень и количество приборов, а так же потребляемую ими мощность, принимаем по справочным данным. . На рисунке 4.1 представлена расчетная схема для проверки трансформатора напряжения.

Рисунок 4.1 - Расчётная схема для проверки трансформатора

напряжения НТМИ – 10

Суммарная мощность вторичной нагрузки S_2 , ВА для РУ-10 кВ определяется по формуле, кВА:

Для РУ-10 кВ выбираем трансформаторы типа НТМИ – 10.

5 ГРОЗОЗАЩИТА ПОДСТАНЦИИ

Грозозащита – это комплекс мероприятий, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний и разрушений, возникающих при воздействии молнии.

Устройство, воспринимающее прямой удар молнии с целью защиты сооружений и электрического оборудования, называется молниеотводом. Различают стержневые и тросовые молниеотводы, первые выполняют в виде вертикальных стержней (мачт), вторые – в виде проводов, горизонтально подвешенных на опорах ЛЭП [10].

Молниезащита подстанции осуществляется стержневыми молниеотводами, устанавливаемыми на конструкциях ОРУ.

В устройство молниеотвода входит: молниеприемник – верхняяч часть стержня или провод-трос; спуск – металлическая часть мачты или опора ЛЭП; заземлитель – устройство, выполняемое в земле под молниеотводом для растекания тока молнии в землю. Стержневые молниеотводы выполняются как трубчатые мачты до 10 м и решетчатые мачты до 40 м, устанавливаемые на конструкциях распределительных устройств и крышах сооружений с надежным заземлителем [11].

Зоной защиты стержневого молниеотвода называют пространство вокруг молниеотвода, вероятность попадания в которое очень низкая.

По территории РУ 10 кВ максимальная высота защищаемого объекта (будка трансформатора) h_x = 2,2 м.

В соответствии с «инструкцией по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений» все здания и сооружения выделены в категории по степени устройства молниезащиты.

Высота молниеотводов, установленных на линейных порталах ОРУ h=19,85 м.

Радиус зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода, найдем по формуле, м:

где h - высота молниеотвода, м.

r₀=(1,1-0,002 19,85)∙19,85=21,04 м.

Вершина конуса одностержневого молниеотвода, найдена по формуле, м:

h₀=0,85∙19,85=18,26 м.

Ширина защитной зоны на уровне h_x для одиночного молниеотвода, найдем по формуле, м:

Высота защитной зоны между двумя молниеотводами, найдем по формуле, м:

где L - расстояние между молниеотводами, м.

hc=18,26–(0,17+3∙10^-4∙19,85)∙(25–19,85)=17,35 м.

Расчет границы защиты между двумя молниеотводами, найдем по формуле, м:

Для остальных участков расчет ведется аналогично. Параметры грозозащиты представлены в ДП 19401.65.023.003.

Высота защитной зоны между двумя молнеотводами во всех случаях превышает h_x, что удовлетворяет условиям.

5.1 Расчет заземления ОРУ 10кВ

Сопротивление естественных заземлителей – система трос-опора воздушных линий, составляет 1,2 Ом. Так как значение сопротивления естественных заземлителей больше допустимого (R_зу=0,5 Ом), необходимо сооружение искусственного заземлителя. Место расположения подстанции – станция Угольная. Подстанция занимает площадь S=4010 м.

Исходные данные для расчета группового заземлителя методом наведенных потенциалов приведены в таблице 5.1,

где R_зу – сопротивление заземляющего устройства; h_с - толщина слоя сезонных изменений; ρ₁ и ρ₂ – удельные сопротивления верхнего и нижнего слоев земли соответственно; t_кз – длительность короткого замыкания;

Таблица 5.1 – Исходные данные для расчета заземлителя

В качестве заземлителей использованы: горизонтальная полоса из стали сечением (440) мм, проложенная на глубине 0.8 м; вертикальный электрод длиной 4 м (диаметр стальных стержней 1,2 м). Расчёт ведётся по ОРУ 10 кВ. Предварительная схема расположения группового заземлителя представлена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 Схема группового заземлителя

в двухслойной земле

Намечена к выполнению сетка горизонтального заземлителя с 13 ячейками, размерами 55 м, количество вертикальных электродов – 21.

Эквивалентное удельное сопротивление двухслойной земли, Ом/м;

где k – показатель степени, при 0.1 ρ₁/ρ₂ 10

k = 0,43·l_отн+0,272 ln(a · 2 / l_в),

где l_в – длина вертикального электрода; а – расстояние между вертикальными электродами (среднее расстояние 5 м); l_отн – относительная длина верхней части вертикального электрода

l_отн = (h₁ – t_в)/l_в, (5.7)

где h₁ – толщина верхнего слоя земли, t_в – глубина погружения в землю верхнего конца вертикального электрода

l_отн = (2 -0,8)/4= 0,3 м,

k = 0,43·0,3+0,272· ln(5,5 ·2/4) = 0,207

ρ_экв = 40·(150/40)^0.207=52,588 Ом·м.

Сопротивление растеканию группового заземлителя в двухслойной земле

, (5.8)

где S – площадь, занимаемая заземлителем, S = 400 м²; L_Г и L_В – суммарная длина горизонтальных и вертикальных электродов соответственно: L_Г = 200 м; L_В = 42 м; А – коэффициент, значение которого при 0t’_отн0.5

А = 0,385 – 0,25 · t’_отн, (5.9)

где t_отн – относительная глубина погружения в землю вертикальных электродов

t_отн = (t_в+l_в) / S , (5.10)

t_отн = (0,8+4)/ 200 = 0,118

А = 0,385–0,25 · 0,118= 0,356

Сопротивление заземляющего устройства в целом

R_з = R_и·R_е/(R_и+R_е), (5.11)

R_з =1,002·1,2/(0,528+1,2) = 0,69 Ом.

Далее определяется ток однофазного КЗ

, (5.12)

где х₀ и х₁ – сопротивления до точки КЗ, соответственно нулевой и прямой последовательности;

х_0ЛЭП = 4.7·х_1ЛЭП = 4,7·0,806=3,788 о.б.е.

х₁=1,256 о.б.е.

кА

Для расчёта принимается I_з = I⁽¹⁾_K1.

Напряжение прикосновения

U_пр = I_з·R_з·₁₂, (5.13)

где ₁ – коэффициент напряжения прикосновения; ₂ – шаговый коэффициент:

, (5.14)

где М = 0,71 – определяется по [19];

,

, (5.15)

где R_h = 1000 Ом – сопротивление тела человека;

U_пр = 3.207 · 0.367 · 0.059 · 0.816 = 56.66 В.

По [15] допустимое напряжение прикосновения в зависимости от длительности короткого замыкания на землю составляет 65 В.

6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТАВОК РЕЛЕ МТЗ

Максимальная токовая защита с независимой выдержкой времени обеспечивает защиту от многофазных к.з. всей линии до шин подстанции потребителей.

Ток срабатывания защиты отстраивается от максимального рабочего тока линий найдем по формуле, А:

Где коэффициент при реле РТ-40, равный 1,1-1,2;

максимальный рабочий ток линии, А.

Выдержку времени принимают на ступень больше выдержки времени основной защиты потребителя. Токовая отсечка без выдержки времени защищает от многофазных к.з. не менее 15-20 процентов длины линии.

Ток срабатывания её отстраивается от максимального тока к.з. в конце защищаемой линии найден по формуле, А:

Где (при реле РТ-40); максимальный ток трехфазного к.з. в конце защищаемой линии, А;

Зона действия отсечки в наиболее неблагоприятном случае( в процентах от длины линии).

где длина защищаемой линии, км; сопротивление 1 км линии, Ом\км; номинальное напряжение на шинах подстанции (РУ), к которым присоединена линия, В; минимальный ток трехфазного к.з. на тех же шинах, А.

Должно быть выполнено условие один процент больше либо равен пятнадцати процентов. В противном случае установка токовой отсечки нецелесообразна.

Для защиты от однофазных замыканий на землю при двух и более линиях, отходящих от подстанции, используют направленную защиту нулевой последовательности, расчет которой в дипломном проекте не выполняют [13].

Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности Кч, представляющим отношение наименьшего тока короткого трехфазного замыкания на шинах РУ к току срабатывания защиты:

Ток уставки срабатывания реле найден по формуле, А:

Приведем пример расчета защиты для ВЛ 10кВ «Угольная»:

Максимальная токовая защита:

Ток срабатывания защиты опр. по формуле (6.1).

Коэффициент чувствительности опр. по формуле (6.4).

Характеристики

Список файлов ВКР