Расчет электрической подстанции
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
µктроустановках выше 1000В применяются следующие изолирующие электрозащитные средства основные: штанги изолирующие, оперативные и измерительные клещи, изолирующие и электроизмерительные указатели напряжения, средства для ремонтных работ под напряжением выше 1000 В; дополнительные средства: диэлектрические перчатки, боты и коврики, изолирующие подставки.
В электроустановках до 1000В применяются основные электрозащитные изолирующие средства: штанги изолирующие оперативные, клещи изолирующие и электроизмерительные, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолированной рукояткой; дополнительные: диэлектрические галоши и коврики, изолирующие подставки.
При пользовании основными электрозащитными средствами с каждым из них достаточно применять только одно дополнительное электрозащитное средство, т.е. одновременное применение, например диэлектрических перчаток, бот и ковриков при работах с изолирующей штангой или изолирующими клещами не требуется. Вместе с тем применение двух или более дополнительных защитных средств нельзя заменить основное защитное средство, например в электроустановках выше 1000В диэлектрические перчатки и боты не заменяют изолирующих вещей.
3.3.1 Расчет заземления подстанции
Все металлические части электроустановок нормально не находящиеся под напряжением, должны заземляться. Для заземления используются естественные и искусственные заземлители. В зависимости от необходимого сопротивления заземляющего устройства или допустимого напряжения соприкосновения, определяется число электродов.
Порядок расчета заземления: l = 5 м; а = 5 м; d = 12 мм; Rз = 4 Ом; t = 0.5 м; L = 210 м; ?=400Омм
В сетях с незаземленной нейтралью заземляющее устройство заземлений подстанций высокого напряжения должно иметь сопротивление:
(3.1)
где UРАСЧ расчетное напряжение принимаем 125 В, так как заземляющее
устройство используется также и для установок подстанции напряжением до 1000 В; IРАСЧ полный ток замыкания фазы на землю.
Таким образом, в качестве расчетного сопротивления принимается сопротивление: r3 = 0,5 Ом.
Сопротивление искусственного заземлителя рассчитывается с учетом использования системы трос-опора. Это сопротивление Rn можно вычислить следующим образом по формуле:
(3.2)
где rC сопротивление системы трос опора.
См,
Ом.
Рекомендуемое для предварительных расчетов удельное сопротивление грунта в месте сооружения заземлителя для нашего грунта составляет 30 Омм. Повышающие коэффициенты Кr и КВ равны соответственно 3,5 и 1,5. Они определяются из таблиц [14] для горизонтальных протяженных электродов при глубине заложения 0,8 м и для вертикальных электродов при глубине заложения вершины 0,5..0,8 м.. В качестве вертикальных электродов применяются электроды, изготовленные из круглой стали диаметром 12 мм, длиной 5 м с одним отточенным концом. К ним присоединяются горизонтальные электроды полосы 304 мм2, приваренные к верхним концам вертикальных.
Расчетное удельное сопротивление для горизонтальных электродов
расч.г = Кггр3.3)
где гр удельное сопротивление грунта.
расч.г = Кггр=3,530=105 Омм,
расч.в = Квгр=1,530=45 Омм,
Определим сопротивление растеканию одного вертикального электрода при погружении ниже уровня земли на 0,8 м
(3.4)
где l длина вертикального электрода, равняется 5 м; d диаметр вертикального электрода, равный 0,012 м; t геометрический параметр, в данном случае равный l/2+0,8 ,м.
Определим примерное число вертикальных электродов при предварительном коэффициенте использования, принятом равным в = 0,6:
(3.6)
Определим сопротивление растеканию горизонтальных электродов. Коэффициент использования соединительной полосы в контуре при числе электродов порядка 20 и отношении между расстояниями между вертикальными электродами и их длиной, равном 1 равен по таблицам в=0,27.
Сопротивление растеканию полосы по периметру контура (l=296,4) равно:
(3.7)
где в = 30 мм ширина полосы.
Ом.
Уточненное число вертикальных электродов определяется при коэффициенте использования в=0,47, принятого при числе электродов порядка 18 и отношении расстояний между вертикальными электродами и их длине равном 1.
(3.8)
Окончательно принимаем 18 вертикальных электрода. Все соединения элементов заземляющих устройств, в том числе и пересечения, выполняются сваркой внахлест. У входов и выходов на территорию ОРУ должно быть обеспечено выравнивание потенциалов путем укладки двух полос на расстоянии 1 и 2 м от заземлителя на глубине 1 и 1,5 м соответственно. Расстояние от границ заземлителя до забора с внутренней стороны должно быть не менее 3 м. Число и месторасположения заземлителей представлены на рисунке 3.1
3.3.2 Молниезащита подстанции
На ПС 110/6,3 кВ трансформаторы, ОРУ, в том числе шинные мосты и гибкие связи, ЗРУ, маслохозяйство и другие взрывоопасные и пожароопасные сооружения должны быть защищены от прямых ударов молнии.
Порядок расчета молниеотводов:
Определяем активную высоту молниеотвода, задаваясь высотой молниеотвода:
h=30 м,
ha = h hx = 30 10 = 19 м
Определяем зону защиты:
(3.9)
Установим 4 молниеотвода, так чтобы они накрывали всю теритoрию подстанции