грозозащита. Заземляющее устройство. Описание зру 10 кВ. Грозозащита



Скачать 188.5 Kb.
Дата27.07.2018
Размер188.5 Kb.
Название файла9 Грозозащита. Расчёт.doc

9. ГРОЗОЗАЩИТА. ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО. ОПИСАНИЕ ЗРУ 10 кВ.
9.1 Грозозащита

Возможны два различных пути уменьшения числа грозовых отключений линий: уменьшения вероятности перекрытия и уменьшение вероятности перехода импульсного перекрытия в устойчивую дугу тока короткого замыкания. Первый метод реализуется подвеской тросовых молниеотводов и созданием малого импульсного сопротивления заземления опор. При этом с одной стороны резко снижается вероятность непосредственного поражения молнией фазных проводов, и с другой стороны, снижается импульсное напряжение на изоляции при ударах в опоры и тросы. Второй метод осуществляется с помощью дугогасящих реакторов в сетях 10-35 кВ, что даёт значительное увеличение вероятности самопроизвольного погасания дуги замыкания на землю. Поражение молнией фазного провода, сопровождающееся прохождением большого тока, создаёт на проводе такое высокое импульсное напряжение, что практически невозможно создать изоляцию, которая могла бы его выдержать. Поэтому в большинстве случаев линии на металлических опорах имеют один или два заземлённых троса, подвешиваемых выше фазных проводов и воспринимающих на себя удар молнии.

На линиях 10-35 кВ, работающих с изолированной нейтралью, часто используются металлические или железобетонные опоры. Применение грозозащитных тросов на таких линиях не целесообразно, поскольку воздействие малой электрической прочности изоляции линии практически любой удар в трос приводит к обратному перекрытию с троса на провод. Поэтому наиболее эффективными мерами, повышающими грозоупорность таких линий, являются оборудования их АПВ и установка дугогасящего реактора, уменьшающего ток дуги однофазного замыкания на землю и увеличивающего вероятность самопроизвольной локализации дуги.

Линии 110 кВ и 220 кВ на металлических опорах без тросов в районах со средней или большой интенсивностью грозовой деятельности имели бы недопустимо большое число отключений. Как правило, такие линии защищаются тросовыми молниеотводами по всей длине. В ЛЭП 220 кВ тросы на опорах изолируются и заземление их происходит только в момент разряда молнии. Дело в том, что в многократно заземлённых тросах в замкнутых контурах трос-земля или трос-трос появляются значительные токи, возникающие под действием ЭДС наводимых в тросах путём электромагнитной индукции токами в проводах. Протекание токов в тросах связано с значительными потерями электрической энергии. На участках проводов в ПС длиной 2-3 км для ЛЭП 220 кВ тросы заземляются на каждой опоре. Это обеспечивает надёжную защиту оборудования ПС от волн атмосферных перенапряжений и позволяет использовать тросы в качестве естественных заземлителей на ПС. Все линии оборудованы устройствами автоматического повторного включения, которые ликвидируют короткое замыкание на линиях, возникающие при грозовых поражениях, без нарушения их нормальной работы. При прямых ударах молнии в привод, обратными перекрытиями с опор на провода или индуктивными перенапряжениями возникают импульсные электромагнитные перенапряжения. Распространяясь вдоль линии электромагнитные волны набегают на ПС и воздействуют на установленное на ПС электрооборудование. В связи с этим необходимо применение специальных устройств – разрядников, предназначенных для снижения амплитуд набегающих с линий электромагнитных волн до величин, безопасных для изоляции электрооборудования. К таким разрядникам относятся трубчатые и вентильные разрядники.

Защита электрооборудования ПС от прямых ударов молнии осуществляется с помощью стержневых молниеотводов в соответствии с указаниями, молниеприёмники целесообразно устанавливать на порталах, прожекторных мачтах и крышах зданий. Металлоконструкции порталов и мачт при этом используется в качестве токоотводов, соединяющих молниеприёмники с заземлителем. Заземлители ПС с целью выравнивания потенциалов по их территории при аварийных замыканиях на землю и обеспечения таким образом электробезопасности персонала выполняются в виде сетки, образуемой горизонтально расположенными в земле полосами, которыми соединяются вертикальные электроды. К заземлителю присоединяются все металлоконструкции и металлические корпуса электрооборудования.

Для защиты электрооборудования станций и подстанций применяются следующие виды ОПН:

- ОПН 220/146-10/450 (II)

- ОПН 110/73-10/450 (II)

- ОПН 35/40,5-10/450 (II)

- ОПН 10/12-10/450 (II)

О - ограничитель,

П - перенапряжения,

Н- нелинейный,

220 кВ - номинальное напряжение,

146 кВ – наибольшее длительное допустимое рабочее напряжение,

10 – импульс сквозного тока короткого замыкания,

450 А – амплитуда выдерживаемого не менее 18 раз импульса пропускной способности.
9.2 Расчёт контура заземления ОРУ 110, 220 кВ.

Согласно ПУЭ заземляющие устройства электроустановок сети с эффективно-заземлённой нейтралью выполняют с учётом сопротивления заземления RЗ ≤ 0,5Ом или допустимого напряжения прикосновения.

Расчёт по допустимому сопротивлению приводит к неоправданному перерасходу проводникового материала и трудозатрат при сооружении заземляющего устройства. Опыт эксплуатации распределительных устройств 110 кВ и выше позволяет перейти к нормированию напряжения прикосновения, а не величины сопротивления заземления.

Расчет заземляющего устройства произвожу по токам однофазного короткого замыкания на ОРУ 220 кВ.

Сложный заземлитель заменяется расчётной квадратной моделью при условии равенства их площадей S, общей длины горизонтальных проводников, глубины их заложения t, числа и длины вертикальных заземлителей и глубины их заложения.

ОРУ 220 кВ - схема четырехугольника с однорядным расположением выключателей, количество ячеек 4.

ОРУ 110 кВ - схема две системы сборных шин с обходной системой шин, количество ячеек 11.

Площадь ОРУ:



(9.1)

где - площадь ОРУ 220 кВ ориентировочно по рис. 37.15 стр. 201 [11].



(9.2)

(9.3)

где а, б, в, г, д, к – размеры типового ОРУ, таблица 6.1 стр. 417 [4]

м – расстояние до ограждения: для 220 кВ - 4 м

для 110 кВ - 3 м.

n – количество ячеек.

по (9.2)

по (9.3)

по (9.1)

В расчётах многослойный грунт представляется двухслойным: верхний - толщиной h1 с удельным сопротивлением ρ1, нижний с удельным сопротивлением ρ2.

По таблице 7.3 стр. 592 [2] выбираю грунт – супесок. ,

Толщина верхнего слоя грунта 2-3 метра, принимаю ,

Глубина заложения заземляющих устройства , принимаю .

Длина вертикального заземлителя , принимаю .

Расстояние между вертикальным заземлителем и полосами , принимаю .

Рисунок 9.1- Схема контура Общая длина горизонтальных заземлителей:

заземления



Коэффициент напряжения прикосновения:



(9.4)

где - коэффициент, зависящий от отношения удельного сопротивления грунтов, по стр. 598 [2] , тогда



- коэффициент определяющий по сопротивлению тела человека, принимаемого 1000 Ом и сопротивлению растекания тока от ступней человека.

(9.5)

где - сопротивление тела человека;



= 1,5 · 400 = 600 Ом - сопротивление растекания тока от ступней человека

по (9.5)

по (9.4)

Напряжение на заземлителе:



(9.6)

где - допустимое напряжение прикосновения, определяется от tоткл

t откл - время отключения, выбирается из зон защит, стр. 211 [2] на 220 кВ, t откл = 0,16 сек.

При t откл = 0,16 сек согласно стр. 155 [4]

по (9.6)

Допустимое сопротивление заземляющего устройства:



(9.7)

где I З - ток, стекающий с заземлителя проектируемого заземляющего устройства при однофазном коротком замыкании.



(9.8)

где Х о - результирующее сопротивление нулевой последовательности электроустановок.

Х т - сопротивление нулевой последовательности трансформаторов рассматриваемой установки. Из пункта 4.5 Х о = 8,47 и Х т = 18

по (9.8)

по (9.7)

Число вертикальных заземлителей:



шт

Принимаю штуки.

Общая длина вертикальных заземлителей:

Относительная глубина заложения заземляющих устройств:



Общее сопротивление сложного заземлителя:



(9.9)

где коэффициент А по стр. 599 [3]:



Относительная толщина верхнего слоя



По таблице 7.6, стр. 600 [2] определяю относительное эквивалентное удельное сопротивление для сеток с вертикальными заземлителями:



Эквивалентное сопротивление грунта:



по (9.9)

Напряжение прикосновения:

Заземляющее устройство удовлетворяет условиям.

9.3 Описание конструкции закрытого распределительного устройства.

В графической части, лист 2, представлено закрытое распределительного устройства (ЗРУ) напряжением 10 кВ выполненного по схеме одна система шин секционированная выключателем. ЗРУ выполнено комплектными распределительными устройствами (КРУ) серии К-104КФ. Одноэтажное здание с железобетонными стенами. Ширина 7600 мм. Длиной 14000 мм. Общая площадь ЗРУ составляет: 7600 мм х 14000 мм = 106,4 м2. Согласно ПУЭ ЗРУ имеет 2 выхода из помещения с открыванием дверей наружу ЗРУ разделено на два помещения. В первом помещении шириной 8000мм, длиной 3450мм и площадью помещения 8000 мм х 3600 мм = 28,8 м2. Здесь размещены панели «ТУ, защит и собственных нужд» расположенные в одном ряду по центру в количестве 6 шт. Во втором помещении шириной 8000 мм, длиной 10050 мм. Общая площадь помещения составляет: 8000 мм х 10160 мм = 81,28 м2. Здесь, так же предусмотрено бытовое помещение для персонала. Большую часть данного помещения занимают ячейки стоящие в 2 ряда с двухсторонним обслуживанием шириной коридора 2100 мм. Ширина прохода между ячейкой КРУ и железобетонной стеной так же согласно ПУЭ составляет 600мм. Так же здесь расположена панель управления ячейками КРУ. Габариты ячейки серии К-104составляет 1150х750х2432 мм. ЗРУ-10кВ состоит:



  • Две ячейки трансформаторного ввода: выключателя типа ВВТЭ-М-10-12,5/1000УХЛ1, трансформатор тока типа ТОЛ-10-800/5-У3.

  • Две ячейки трансформатора напряжения типа: НАМИ-10

  • Две ячейки КРУ для секционного выключателя и шинный разъем цепи для ремонта трансформатора тока

  • Две ячейки кабельного ввода для подключения трансформатора собственных нужд с предохранителями типа: ПКТ102-10/40-31,5У3

  • Шесть ячеек кабельного ввода потребительских линий типа: ААБлУ-10-3х95 с Iдоп = 205А, выключателями типа: ВВТЭ-М-10-12,5/1000УХЛ1 и трансформаторами тока типа: ТОЛ-10-200/5-У3

  • Одна ячейка для заземляющего дугогасящего реактора типа: РЗДСОМ - 380/35У1

Все ячейки имеют выкатную тележку спереди для ремонта отдельных элементов ячеек КРУ. Все ячейки соединяются сборными шинами однополосными, алюминиевыми, окрашенные, расположенные плашмя со стандартным сечением 480 мм2 (60 мм х 8 мм) расположенный над ячейками КРУ. Опорные изоляторы типа: ИО-10-3,75У3 и проходные изоляторы типа: ИП-10/1000-750У с Iном =1000А, обеспечивают надежное крепление и прохождение тока рабочего максимального. Ввод в ЗРУ от трансформатора расположений от земли на высоте 3600мм. В ЗРУ предусмотрено резервное место резервное место для установки дополнительных шкафов КРУ, в случае дальнейшего расширения ЗРУ.

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nashuch.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Лабораторная работа
Пояснительная записка
Методические указания
Рабочая программа
Методические рекомендации
Теоретические основы
Учебное пособие
Практическая работа
Общие сведения
Федеральное государственное
Общая характеристика
Дипломная работа
Теоретические аспекты
Самостоятельная работа
Общая часть
Физическая культура
Методическое пособие
государственное бюджетное
История развития
квалификационная работа
Направление подготовки
Выпускная квалификационная
Техническое задание
Технологическая карта
Краткая характеристика
Понятие предмет
Общие положения
Теоретическая часть
Металлические конструкции
Методическая разработка
прохождении производственной
Сравнительная характеристика
Технология производства
Технические характеристики
Электрические машины
Исследовательская работа
Правовое регулирование
Математическое моделирование
Гражданское право
Общие требования
Описание технологического
История возникновения
Основная часть
Организация работы
бюджетное учреждение
Организация производства
Техническое обслуживание
Примерная программа
учреждение высшего