Проектирование системы электроснабжения части Мосеевского района Вологодской области

В низковольтных комплектных распредустройствах (НКУ) работники из числа оперативного персонала, должны иметь группу III. Единоличный осмотр электромеханической части технологического оборудования может выполнять работник, имеющий группу не ниже III, из числа оперативного персонала.

11.2 Подготовка подстанции и питающей сети к грозосезону. Выбор и обоснование сети до 1 кВ в сельхозпроизводстве

Схема сети, а следовательно, и режим нейтрали источника тока, питающего эту сеть, выбирается по технологическим требованиям, а также по условиям безопасности.

При напряжении до 1000 В распространение получили две схемы трехфазных сетей: трехпроводная с изолированной нейтралью и четырехпроводная с глухо заземленной нейтралью.

По технологическим требованиям предпочтение, как правило, отдается четырехпроводной сети, поскольку она позволяет использовать два рабочих напряжения - линейное и фазное.

По условиям безопасности выбор одной из двух схем производится с учетом следующих условий: по условиям прикосновения к фазному проводу в период нормального режима работы сети более безопасна, как правило, сеть с изолированной нейтралью, а в аварийный период - сеть с глухо заземленной нейтралью.

Поэтому по условиям безопасности сети с изолированной нейтралью целесообразно применять на объектах с повышенной опасностью поражения током и в тех случаях, когда имеется возможность поддержать высокий уровень изоляции проводов сети относительно земли и когда емкость проводов относительно земли незначительна. Такими являются сравнительно короткие сети, не подверженные воздействию агрессивной среды и находящиеся под постоянным надзором электротехнического персонала. ПУЭ рекомендует использовать трехфазные трехпроводные сети с изолированной нейтралью при повышенных требованиях безопасности (для передвижных установок, торфяных разработок, шахт и т. п.)

Сети с глухо заземленной нейтралью (четырехпроводные) следует применять там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию проводов (из-за высокой влажности, агрессивной среды, большой протяженности и т. п.), когда нельзя быстро отыскать или устранить повреждение изоляции или когда емкостные токи замыкания на землю достигают больших значений, опасных для человека. Примером таких сетей могут служить сети крупных п промышленных предприятий, городские и сельские сети.

11.3 Расчет заземляющего устройства подстанции. Расчет молниезащиты

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним.

Заземляющие устройства служат для обеспечения необходимого уровня электробезопасности в зоне обслуживания электроустановки и за ее пределами, для отвода в землю импульсных токов с молниеотводов и ограничителей перенапряжений, для создания цепи при работе защиты от замыканий на землю. Вертикальные заземлители применяются длиной 3-5 м.В траншею вертикально ввинчиваются стержни, а выступающие из земли верхние концы соединяются сваркой внахлестку. Расстояние между горизонтальными заземлителями должно быть равно ширине входа или въезда [3]. Горизонтальные заземлители следует прокладывать по краю территории, занимаемой ЗУ так, чтобы они в совокупности образовывали замкнутый контур [3].

Согласно [3] п. 1.7.93, для исключения электрической связи внешней ограды с заземляющим устройством, расстояние от ограды до элементов заземляющего устройства, расположенных вдоль неё с внутренней, с внешней или с обеих сторон, должно быть не менее 2 метров. Если от электроустановки отходят ВЛ-35 кВ и выше, то ограду следует заземлять с помощью вертикальных электродов длиной 2-3 м, установленных у стоек ограды по всему периметру.

Тогда площадь ПС будет равна:

, (мІ).

Заземляющее устройство выполняем:

- горизонтальные заземлители из стального полосы 40х4 мм;

- вертикальные заземлители из стального прутка ш 20 мм.

При расчете защитного заземления за основную сторону принимаем сторону 35кВ с эффективно заземленной нейтралью. Согласно [3] п.1.7.90 "В электроустановках, напряжением выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью, сопротивление заземляющего устройства при прохождении расчетного тока замыкания на землю в любое время года с учетом сопротивления естественных заземлителей должно быть не более 0,5 Ом". При расчете сопротивления ЗУ по [3] необходимо учитывать естественные заземлители: металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, металлические трубы водопровода, проложенные в земле, различные металлические конструкции, находящиеся в земле. Примем сопротивление естественных заземлителей 2 Ом. Тогда сопротивление искусственных заземлителей:

где -сопротивление заземляющего устройства;

- сопротивление искусственных заземлителей;

- сопротивление естественных заземлителей.

Тогда, зная регламентированное п. 1.7.90 [1] сопротивление заземляющего устройства (0,5 Ом) и сопротивление естественных заземлителей (2 Ом), из уравнения (11.1) нахожу что .

Расчет производим в автоматизированной системе “ОНЛАЙН-ЭЛЕКТРИК” (www.online-electric.ru).По результатам расчета принимаем к установке 38 вертикальных заземлителя, общая длина горизонтального заземлителя 192 м при расстоянии между вертикальными заземлителями 5 м.

Допустимое напряжение прикосновения на рабочих местах по ГОСТ 12.1.038-82 не должно превышать 500 В при длительности импульса до 0,1 с и 100 В при длительности импульса до 1 с.

Расчет зон молниезащиты. Высота порталов на ОРУ-110 кВ - 11 м. Высоты остальных сооружений не превышают 8 м. Ввиду этого, для двух молниеприемников, установленных около КРУН-10 кВ на прожекторных мачтах, зона защиты расположена на высоте 8 метров, для двух других, установленных на порталах (согласно п. 4.2.135 [3] при удельном сопротивлении земли до 1000 Ом·м это разрешается) - на 11 метрах. Габариты полуконусов, по которым выполнено построение зон молниезащиты:

- молниеприемник, установленный на прожекторной мачте около КРУН-10 кВ:

- молниеприемник, установленныйна портале:

Зона защиты на уровне 11 м у порталов и 8 м около КРУН-10 кВ полностью перекрывает всю территорию подстанции. Принимаем к установке 4 молниеприемника, установленных на прожекторных мачтах. В соответствии с п. 4.2.135 [3], от стоек конструкций с молниеотводами должно быть обеспечено растекание тока молнии не менее чем в двух направлениях с углом не менее 90є между соседними. При этом должно быть установлено не менее одного вертикального электрода длиной 3-5 метров на каждом направлении.

Чертеж заземляющего устройства, места установки и защитная зона действия молниеотводов представлены на листе 6 дипломного проекта.

11.4 Тушение пожаров на щитах управления огнетушителями ОУ

Электрооборудование подстанции является пожаро- и взрывоопасным. Пожары происходят в результате взрыва масляных выключателей, отклю-чающая способность которых не соответствует токам к.з. Пожары маслонаполненных трансформаторов возможны из-за выброса масла и его паров при к.з. внутри трансформатора и несрабатывании газовой защиты.

Пожары в кабельном хозяйстве возможны из-за загорания изоляции жил при к.з., сопровождающиеся разрывом оболочки, а также при перегреве кабеля в условиях его плохого охла-ждения. Это может произойти в результате неправильной эксплуатации ЭУ, не-срабатывании соответствующих защит.

Согласно [3] к первичным средствам огнетушения относятся объединенные в пожарный пункт ручные и передвижные огнетушители, пожарный ручной инструмент и инвентарь, ведра, бочки с водой, лопаты, ящики с песком, асбестовые полотна, войлочные маты, кошма, ломы, пилы, багры, вилы, топоры.

Таблица 11.1 - Виды огнетушителей, применяемые для тушения оборудования, находящегося под напряжением:

Огнетушитель углекислотный предназначен для защиты промышленных и гражданских объектов, для применения в качестве первичного средства тушения пожаров жидких горючих веществ и электрооборудования находящегося под напряжением.

Углекислотные огнетушители при тушении не оставляют после себя следов тушения, в связи с тем, что огнетушащее вещество двуокись углерода, попадая на горящее вещество охлаждает его, производит тушение и испаряется. Углекислотный огнетушитель не может применяться для тушения пожаров твердых горючих веществ, а так же веществ, горение которых может происходить без доступа кислорода.

Углекислотные огнетушители ОУ-2, ОУ-5, ОУ-3, ОУ-35, ОУ-30, отличаются емкостью от 2 до 80 л, запускаются вращением маховичка вентиля. Они применяются для тушения различных веществ и материалов (за исключением щелочных металлов), электроустановок под напряжением до 380В, транспортных средств.

Углекислотные - бромэтиловые огнетушители СУБ-3а, ОУБ-3А, включаются также вентилем и применяются для тушения различных пожаров, в том числе и в электроустановок под напряжением.

Переносной огнетушитель СКВ-30 включается вентилем и применяется для тушения пожаров при низких температурах, когда пенные и углекислотные огнетушители замерзают.

Порошковые огнетушители ОПО-10 , ПО-10 применяются для тушения различных загораний, в том числе и щелочных металлов, запускаются вращением вентиля.

Для быстрой локализации очагов загорания служат ручные огнетушители, которые широко применяются в электроустановках.

11.5 Допуск пожарных команд на ОРУ 110 для тушения пожаров. Разработка оперативных карточек пожаротушения

При возникновении пожара на территории ОРУ, первый заметивший должен немедленно сообщить начальнику смены или руководству, а при наличии связи - в пожарную охрану и приступить к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения.

Начальник смены обязан немедленно сообщить о пожаре в пожарную охрану, руководству (по специальному списку) и диспетчеру энергосистемы.

До прибытия подразделений пожарной охраны руководителем тушения пожара (РТП) является начальник смены, который обязан организовать:

- удаление с места пожара всех посторонних лиц;

- установление места возникновения пожара, возможные пути его распространения и образования новых очагов горения (тления);

- проверку включения системы автоматического пожаротушения, а в случае отказа ее ручное включение;

- выполнение подготовительных работ с целью обеспечения эффективного тушения пожара;

- тушение пожара персоналом и средствами пожаротушения;

- встречу подразделений пожарной охраны, лицом хорошо знающим безопасные маршруты движения, расположение водоисточников, места заземления пожарной техники.

Отключение оборудования в зоне пожара производится дежурным персоналом по распоряжению начальника смены.

После прибытия на место пожара первого подразделения пожарной охраны руководителем тушения пожара является старший начальник этого подразделения. Начальник смены (руководитель энергопредприятия) при передаче ему руководства тушением пожара должен информировать о принятых мерах и организовать дальнейшие действия персонала, согласно указаний РТП.

Решение о подаче огнетушащих средств принимается руководителем тушения пожара после проведения инструктажа и выполнения необходимых мер безопасности.

Руководитель тушения пожара (РТП) имеет право приступить к тушению энергооборудования под напряжением только после получения письменного допуска на тушение от начальника смены энергообъекта, инструктажа личного состава пожарных подразделений представителями энергетического предприятия и создания условий визуального контроля за электроустановками.

11.6 Чертеж заземляющего устройства подстанции, молниезащита, схема собственных нужд. Подключение защитного проводника к заземляющему устройству

Нейтраль источника тока - генератора или трансформатора - на стороне до 1000 В должна быть присоединена к заземлителю и выведена на щит управления распределительного устройства (рис 12). Нейтраль присоединяется к заземлителю специальным проводником, который называется заземляющим. Обычно это полосовая сталь, сечение которой зависит от мощности генератора (трансформатора), но должно быть не меньше 24 мм² при прокладке в здании и 48 мм² при прокладке в земле.

Рис. 12 Заземление нейтральной точки обмотки трансформатора на стороне до 1000 В: 1 - заземляющий проводник; 2 - магистраль заземления; 3 - заземляющий болт на баке трансформатора; 4 - гибкая перемычка для заземления бакак трансформатора

Заземлитель, к которому присоединяется нейтраль источника тока, должен быть расположен в непосредственной близости от источника. В отдельных случаях, например во внутрицеховых подстанциях, заземлитель допускается сооружать около самой стены здания.

Как правило, для заземления нейтрали трансформатора на стороне низшего напряжения (до 100 В) заземлитель специально не сооружают, а присоединяют нейтраль к заземлителю подстанции (распредилительного устройства, трансформаторного пункта и т. п.), который служит одновременно заземлителем в устройстве защитного заземления на стороне высшего напряжения (выше 100 В). Разумеется, сопротивление растеканию общего заземлителя должно удовлетворять нормам, предъявляемым к заземлителям защитного заземления в электроустановках выше 100 В и заземлителям нейтрали трансформатора при напряжении до 1000 В.

Вывод заземления нейтрали, т. е. нулевойточки обмотки источника тока, на щит управления распределительного устройства осуществляется специальным проводником, который на данном участке является одновременно рабочим и нулевым защитным, причем если фазы от генератора или трансформатора выводятся на щит шинами (или изолированными проводами), то нулевая точка должна быть выведена шиной на изоляторах (или изолированным проводом); при выводе фазы кабелем нулевая точка выводится жилой кабеля (например, четвертой жилой). Если кабель имеет алюминиевую оболочку, то она может быть использована в качестве нулевого проводника (вместо четвертой жилы кабеля).

Проводимость нулевого проводника, идущего от нулевой точки генератора или трансформатора, должна быть не меньше 50% проводимости фазных проводников. Нулевой защитный проводник прокладывают, начиная от щита распределительного устройства, на которой выведена нулевая точка источника тока, по трассе фазных проводов и возможно ближе к ним.

В качестве нулевых защитных проводников в первую очередь должны быть использованы нулевые рабочие проводники, а там, где это невозможно, следует применять специально предназначенные для этой цели проводники. Обычно это неизолированная полосовая сталь (сечением не менее 24 мм² при прокладке в зданиях и 48 мм² при прокладке в наружных установках или в земле и толщиной не менее соответственно 3 и 4 мм) или прутовая сталь (диаметром не менее 5,6 и 10 мм при прокладке соответственно в зданиях, наружных установках и в земле).

Заключение

В данной работе спроектирована система электроснабжения сельскохозяйственного района, которая включает в себя районную понизительную подстанцию 35/10 кВ, связывающие её с энергосистемой линии электропередач 35 кВ и линии 10 кВ, питающие потребителей. Подстанция спроектирована с перспективой роста электрических нагрузок на 5-10 лет.

Выбрано основное силовое оборудование и спроектировано его расположение на подстанции.

Для обеспечения надежности и безопасности применены средства релейной защиты и автоматики элементов системы электроснабжения.

Разработаны организационные и технические меры по обеспечению электробезопасности при обслуживании электроустановок.

Расчитана сметная стоимость спроектированной системы электроснабжения и ее срок окупаемости.

Список использованных источников

1. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ (НТП ПС). Приложение к приказу ОАО «ФСК ЕЭС» от 13.04.2009 №136. Москва, 2009.-96 с.

2. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций. Учеб.для техникумов/ Л.Д. Рожкова, Д.С. Козулин. - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.

3. Правила устройства электроустановок. - 7-е и 6-е изд.-СПб:ДЕАН, 2010. - 1168 с.

4. Гук, Ю.Б. и др. Проектирование электрической части станций и подстанций: Учеб. пособие для вызов/ Ю.Б.Гук, В.В.Кантан, С.С.Петрова.-Л.:Энергоатомиздат, 1985.- 312 с.

5. Федоров, А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. В двух томах/ А.А. Федоров. - М.:Энергоатомиздат, 1986.-566с.

6. Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб.пособие для вузов/ Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков.- 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.: ил.

7. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических вузов: Учеб.пособие для студентов вузов/ под ред. В.М.Блок.- М.: Высш. школа, 1981.-304 с.

8. Крюков, К.П. Конструкции и механический расчет линий электропередачи. Издание второе, переработанное и дополненное/ К.П. Крюков, Б.П. Новгородцев - Ленинград, «Энергия». Ленинградское отделение, 1979.-311 с.

9. Электропитающие системы и электрические сети: методические указания по выполнению контрольных работ и курсовому проектированию для студентов заочной формы обучения: ЭЭФ: специальность 140211/ [ сост.: Воробьев В.А., Машанов П.В.]. - Вологда: ВоГТУ, 2008.-27с.

10. СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Стандарт организации. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения: утв. ОАО «ФСК ЕЭС». - Введ. 20.12.2007. - ОАО «ФСК ЕЭС», 2007. - 132 с.

11. РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. -М.: «Издательство НЦ ЭНАС», 2002. - 67 с.

12. Электрические станции и подстанции систем электроснабжения: Методические указания к курсовому проектированию для студен-тов специальности 0303. - Вологда: ВоПИ. - 1986. - 31 с.

13. Крючков, И.П. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений / И.П. Крючков, Б.Н. Неклепаев, В.А. Старшинов и др. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 416 с.

14. Рекомендации по выбору уставок устройств защиты трансформаторов «Сириус-Т» и «Сириус-3Т». ЗАО «Радиус Автоматика».

15. Шабад, М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей: - 4-е изд., испр. и доп./ М.А. Шабад- СПб.: ПЭИПК, 2008.-350с.

16. Старкова, Л.Е. Проектирование цехового электроснабжения: учеб.пособие/ Л.Е. Старкова, В.В. Орлов. - Вологда.: ВоГТУ, 2003 - 131с.

17. Старкова, Л.Е. Электрическое освещение: Учеб.пособие/ Старкова Л.Е. - Вологда: ВоГТУ, 2000. - 108 с.

18. СНиП 23-05-95. Строительные нормы и правила РФ. Естественное и искусственное освещение: введ. 01.01.96 - Изд. Офиц. - М.: Госстрой России, 1999 - 35 с.

Размещено на Allbest.ru