Выбор проводников и оборудования напряжением 10 и 0,4кВ.

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 10

Электрические аппараты, изоляторы и токоведущие устройства в условиях эксплуатации работают в трех основных режимах: длительном, перегрузки и короткого замыкания.

В длительном режиме надежная работа аппаратов, изоляторов и токоведущих устройств обеспечивается правильным выбором их по номинальному напряжению и току.

В режиме перегрузки надежная работа обеспечивается ограничением значения и длительности повышения напряжения или тока в таких пределах, при которых еще гарантируется нормальная работа электроустановок за счет запаса прочности.

В режиме К.З. надежная работа обеспечивается соответствием выбранных параметров устройств условием термической и электродинамической стойкости.

Для выключателей, предохранителей и выключателей нагрузки добавляется условие выбора их по отключающей способности.

При выборе аппаратов и проводников для первичных цепей электроустановок должны учитываться: прочность изоляции, необходимой для надёжной работы в длительном режиме и при кратковременных перенапряжениях, допустимый нагрев токами в длительных режимах, стойкость в режиме короткого замыкания (К3), соответствие окружающей среде и роду установки, достаточная механическая прочность, допустимые потери напряжения в нормальном и аварийных режимах.

Выбор проводников 10 кВ:

1. Выбор проводников по экономической плотности тока осуществлен и представлен в таблице

2. Проверка по длительно-допустимому току

3. Проверка на термическую стойкость.

Производим проверку на термическое действие токов КЗ по минимальной площади сечения:

Интеграл Джоуля:

Производим проверку для остальных кабелей аналогично. Расчет сводим в таблицу

Таблица 34. Выбор кабелей 10 кВ

Кабель:	Марка	F_эк, мм²		Выбираем кабель
РП – ТП1	АПвП	50	16	АПвП-2х50/16-10
РП – ТП2	АПвП	50	16	АПвП-2х50/16-10
РП – ТП3	АПвП	50	16	АПвП-2х50/16-10
РП – ТП4	АПвП	50	16	АПвП-2х50/16-10
РП – ТП6	АПвП	50	16	АПвП-2х50/16-10
ТП6 - ТП5	АПвП	50	16	АПвП-2х50/16-10

Проверку кабельных линий 0,4 кВ не выполняем (табл. 14).

Расчет заземления

Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие под ним оказаться вследствие повреждения изоляции, должны быть надёжно соединены с землёй. Такое заземление называется защитным, так как его задачей является защита обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения. В электрических установках заземляются корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, приводы электрических аппаратов, каркасы РУ, РП, ЩСУ, РЩ, ЩО, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки и броня кабелей, проводов, металлические конструкции зданий и сооружений и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования. Кроме того, заземление, которое предназначено для создания нормальных условий работы аппарата или электроустановки называется рабочим заземлением. К рабочему заземлению относится заземление нейтралей трансформаторов, генераторов, дугогасительных катушек. Без рабочего заземления аппарат не может выполнить своих функций или нарушается режим работы электроустановки. Наконец, для защиты оборудования от повреждений ударом молнии применяется грозозащита с помощью разрядников, стержневых и тросовых молниеотводов, которые присоединяются к заземлителям. Такое заземление называется грозозащитным. Обычно для выполнения всех трех типов заземления используют одно заземляющее устройство.

Произведём расчёт устройства заземления для трансформаторной подстанции № 3. Так как на трансформаторной подстанции есть электроустановки на различные напряжения (10/0,4), то согласно [15] допустимое сопротивление заземляющего устройства .

Сопротивление заземляющего устройства должно быть R₃≤125/I₃≤4 Ом в любое время года.

, где – напряжение сети, кВ;

l – общая длина сети, км.

Тогда с опротивление заземляющего устройства:

Ом.

Так как отсутствуют естественные заземлители, то предусматриваем сооружение искусственного заземлителя с сопротивлением .

В качестве искусственного заземлителя принимаем вертикальные стальные трубы диаметром 20 мм и длиной 3 м. Верхние концы труб располагаются на глубине 0,7 м от поверхности земли и соединяются между собой полосовой сталью размером 40×4 мм с помощью электросварки.

Определим расчётное удельное сопротивление грунта для вертикальных и горизонтальных электродов заземлителей по формуле:

где - коэффициент сезонности, учитывающий высыхание грунта летом и промерзание его зимой, для Иркутской области равен: вертикальные заземлители - 1,8, горизонтальные заземлители - 4,5 [7];

- сопротивление грунта, для суглинка .

Определяем сопротивление растеканию одного вертикального электрода:

Предварительное число вертикальных заземлителей:

Заземлитель будет размещаться по контуру трансформаторной подстанции длина которого составляет 6 метров, а ширина 3 метров, при размещении вертикальных заземлителей на расстоянии 3 метров между ними в контуре будет 6 вертикальных заземлителей, а длина полосы связывающей их будет составлять 18 метров.

Определяем расчетное сопротивление растеканию соединительных горизонтальных электродов по формуле:

где - сопротивление растеканию горизонтальных электродов, определяемое для полосы по формуле:

где - ширина полосы 40 мм;

- глубина заложения горизонтального заземлителя, 0,7 м

- длина горизонтального заземлителя, 60 м;

- коэффициент использования соединительной полосы в контуре из вертикальных электродов, 0,25.

Определим необходимое сопротивление вертикальных заземлителей:

Определяем число вертикальных заземлителей:

Принимаем .

Условие выполняется.

Рисунок 7.1. Контур заземления КТПН-1

Грозозащита

Расчет ведется согласно [1]

Открытые распределительные устройства и здания, от прямых ударов молнии защищаются стержневыми молниеотводами.Для защиты ГПП принимаем 2 стержневых молниеотвода высотой h = 50 м, высота защищаемого объекта

h _х =10 м, размеры объекта А·В=37·28 м, тип молниезащиты – одностержневая

n - среднегодовое число ударов молнии в 1км² земной поверхности в месте нахождения здания или сооружения ( т.е удельная плотность ударов молнии в землю), 1/(км² год) , среднегодовая продолжительность гроз в часах на территории Восточной Сибири составляет 40 ч/год/

По степени надёжности защиты различают два типа зон:

А – степень надёжности защиты > 99,5%

Б - степень надёжности защиты 95 - 99,5%

Для одиночного стержневого молниеотвода определяются параметры молниезащиты для зон.

Зона А:

h ₀ =0,85· h , м

где: h ₀ – высота вершины конуса стержневого молниеотвода, м.

h ₀ =0,85· h = 0,85·50м = 42,5 м.

Определяем радиусы защиты на уровне земли:

r ₀ = (1,1 – 2·10^-3 h ) · h

r ₀ = (1,1 – 2·10^-3 h ) · h = (1,1 – 2·10^-3·50) ·50 = 50 м

Определяем радиусы защиты на высоте защищаемого сооружения:

r_x = (1,1 – 2·10^-3 h ) · ( h -1,2· h_x )

r_x = (1,1 – 2·10^-3·50) · (50 - 1,2·10) = 38 м

Определяем высоту стержневого молниеприёмника:

h _м = h – h ₀ = 50 – 42,5=7,5 м

Определяем активную высоту молниеотвода:

h _a = h - h _x = 50 -10 = 40 м

Определяем угол защиты (между вертикалью и образующей):

, град.

Зона Б:

h ₀ =0,92· h , м

где: h ₀ – высота вершины конуса стержневого молниеотвода, м.

h ₀ =0,92· h = 0,92·50 = 46 м

Определяем радиусы защиты на уровне земли:

r ₀ = (1,5· h ), м

r ₀ = 1,5·50 = 75 м.

Определяем радиусы защиты на высоте защищаемого сооружения:

r_x =1,5· ( h -1,1· h_x ),м

r_x = 1,5· (50 - 1,1·10) = 58,5 м.

Определяем высоту стержневого молниеприёмника:

h _м = h – h ₀ = 50 – 46 = 4 м

Определяем активную высоту молниеотвода:

h _a = h - h _x = 50 -10 = 40 м

Определяем угол защиты (между вертикалью и образующей):

, град.

Определяем габаритные размеры защищаемого объекта в каждой зоне молниезащиты:

Зона А:

, град

,м

А·В·Н = 70*28*10м

Зона Б:

, град

А·В·Н = 112*28*10 м

Защищаемый объект полностью находится в зоне защиты молниеотвода.

Для защиты электроустановок от внутренних и грозовых перенапряжений применяем ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН).

б)

а)

Граница защиты на уровне земли

Граница защиты на уровне

Рисунок 8.1. Конструкция стержневого молниеотвода (а) и зона защиты одиночного стержневого молниеотвода (б): 1 – молниеприемник; 2 – несущая конструкция; 3 – токоотвод; 4 – заземлители.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок. – М.: Тяжпромэлектропроект, 1990.

2. Барыбин Ю.Г. и др. Справочник по проектированию электроснабжения. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.

3. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г. М. Кнорринга. - Л., «Энергия», 1976.

4. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещения. Нормы проектирования»

5. Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения: Справочные материалы по электрооборудованию: Учеб. пособие / Том. политехн. ун-т. – Томск, 2005. – 168 с.

6. Правила устройства электроустановок, 7-е издание

7. Федоров А.А. и др. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

8. Г.Я. Вагин, Н.Н. Головкин, О.В. Маслеева Пособие по дипломному проектированию. – Н.Новгород: изд-во Нижегородского Государственного Технического Университа, 2004.

9. ГОСТ Р 52735-2007 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ»

10. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2 т. Т. 1. Электроснабжение /Под общ. ред. А. А. Федорова. — М.: Энергоатомиздат, 1986.

11. СТО 56947007-29.240.30.010-2008 «Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения». ОАО «ФСК ЕЭС», 2007.

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 267; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910

Мы поможем в написании ваших работ!