Районная понизительная подстанция 110/35/10 кВ
Технико-экономический расчет по выбору числа и мощности силовых трансформаторов. Определение токов короткого замыкания. Выбор оперативного тока, источников питания, регулирование напряжения на подстанции, конструкции распределительных устройств.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.10.2012 |
| Размер файла | 1013,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
где - сопротивление контактов, принимается равным 0,1 Ом
Для соединительных проводов принимаем кабель с алюминиевыми жилами, длинной 80 м для РУ 110 кВ, ТТ включены по схеме неполной звезды, поэтому , тогда сечение , вычисляют по формуле
мм2
где - удельное сопротивление материла провода, Ом/мм2.
Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2.
Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие
,
Ом Ом
Расчетные и каталожные данные сведем в следующую таблицу 7.15
Таблица 7.15. Расчетные и каталожные данные по выбору ТТ на стороне ВН
|
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
|
кВ |
кВ |
||
|
А |
А |
||
|
кА |
кА |
||
|
кА2с |
кА2с |
||
|
, |
Ом |
Ом |
Выбор измерительных трансформаторов тока наружной установки на стороне СН
Расчетные токи продолжительного режима принимаем по таблице 7.1
А; А.
Расчетные токи КЗ принимаем по таблице 6.1.
А; кА; кА;
кА2с.
По [1, таблица 5.9] выбираем трансформатор тока наружной установки с фарфоровой изоляцией с обмотками звеньевого типа, маслонаполненный ТФЗМ_35Б-I У1, кВ,А, А, кА, кА, , Ом, ВА.
Определим вторичную нагрузку ТТ, для этого по [2, таблица 4.11] составим схему подключения к нему измерительных приборов. Перечень необходимых измерительных приборов принимаем по [2, таблица П4.7]. Вторичную нагрузку ТТ представим в следующей таблице
Таблица 7.16. Вторичная нагрузка трансформатора тока
|
Прибор |
Тип |
Нагрузка, ВА, фазы |
|||
|
А |
В |
С |
|||
|
Амперметр |
Э_335 |
0,5 |
|||
|
Ваттметр |
Д_335 |
0,5 |
0,5 |
||
|
Счетчик активной энергии |
САЗ-И680 |
2,5 |
2,5 |
||
|
Счетчик реактивной энергии |
САЗ-И681 |
2,5 |
2,5 |
||
|
Итого |
6 |
5,5 |
Общее сопротивление приборов
Ом
Допустимое сопротивление проводов
Ом
Для соединительных проводов принимаем кабель с алюминиевыми жилами, длинной 70 м, ТТ включены в неполную звезду, поэтому , тогда сечение , вычисляют по формуле
мм2
Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2.
,
Ом Ом
Расчетные и каталожные данные сведем в следующую таблицу
Таблица 7.17. Расчетные и каталожные данные по выбору ТТ на стороне СН
|
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
|
кВ |
кВ |
||
|
А |
А |
||
|
кА |
кА |
||
|
кА2с |
кА2с |
||
|
, |
Ом |
Ом |
Выбор измерительных трансформаторов тока наружной установки на отходящих фидерах СН
Расчетные токи продолжительного режима принимаем по таблице 7.1.
А; А.
Расчетные токи КЗ принимаем по таблице 6.1.
А; кА; кА;
кА2с.
По [1, таблица 5.9] выбираем трансформатор тока наружной установки с фарфоровой изоляцией с обмотками звеньевого типа, маслонаполненный ТФЗМ_35Б-I У1, кВ,А, А, кА, кА, , Ом, ВА.
Определим вторичную нагрузку ТТ, для этого по [2, таблица 4.11] составим схему подключения к нему измерительных приборов. Перечень необходимых измерительных приборов принимаем по [2, таблица П4.7]. Вторичную нагрузку ТТ представим в следующей таблице
Таблица 7.18. Вторичная нагрузка трансформатора тока
|
Прибор |
Тип |
Нагрузка, ВА, фазы |
|||
|
А |
В |
С |
|||
|
Амперметр |
Э_335 |
0,5 |
|||
|
Счетчик активной энергии |
САЗ-И680 |
2,5 |
2,5 |
||
|
Счетчик реактивной энергии |
САЗ-И681 |
2,5 |
2,5 |
||
|
Итого |
5,5 |
5 |
Общее сопротивление приборов
Ом
Допустимое сопротивление проводов
Ом
Для соединительных проводов принимаем кабель с алюминиевыми жилами, длинной 70 м, ТТ включены в неполную звезду, поэтому , тогда сечение , вычисляют по формуле
мм2
Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2.
,
Ом Ом
Расчетные и каталожные данные сведем в следующую таблицу
Таблица 7.19. Расчетные и каталожные данные по выбору ТТ на стороне СН
|
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
|
кВ |
кВ |
||
|
А |
А |
||
|
кА |
кА |
||
|
кА2с |
кА2с |
||
|
, |
Ом |
Ом |
Выбор измерительных трансформаторов тока внутренней установки на стороне НН
Расчетные токи продолжительного режима принимаем по таблице 7.1.
А; А.
Расчетные токи КЗ принимаем по таблице 6.1.
А; кА; кА;
кА2с.
По [1, таблица 5.9] выбираем трансформатор тока внутренней установки с литой изоляцией ТЛМ_10_I, кВ, А, А, кА, кА, , Ом, ВА.
Определим вторичную нагрузку ТТ, для этого по [2, таблица 4.11] составим схему подключения к нему измерительных приборов. Перечень необходимых измерительных приборов принимаем по [2, таблица П4.7]. Вторичную нагрузку ТТ представим в следующей таблице
Таблица 7.20. Вторичная нагрузка трансформатора тока
|
Прибор |
Тип |
Нагрузка, ВА, фазы |
|||
|
А |
В |
С |
|||
|
Амперметр |
Э_335 |
0,5 |
|||
|
Ваттметр |
Д_335 |
0,5 |
0,5 |
||
|
Счетчик активной энергии |
САЗ-И680 |
2,5 |
2,5 |
||
|
Счетчик реактивной энергии |
САЗ-И680 |
2,5 |
2,5 |
||
|
Итого |
6 |
5,5 |
Общее сопротивление приборов
Ом
Допустимое сопротивление проводов
Ом
Для соединительных проводов принимаем кабель с алюминиевыми жилами, длинной 5 м, ТТ включены в неполную звезду, поэтому , тогда сечение , вычисляют по формуле
мм2
Принимаем по условию прочности [ПУЭ, § 3.4.4] контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 2,5 мм2.
,
Ом Ом
Расчетные и каталожные данные сведем в следующую таблицу
Таблица 7.21. Расчетные и каталожные данные по выбору ТТ на стороне СН
|
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
|
кВ |
кВ |
||
|
А |
А |
||
|
кА |
кА |
||
|
кА2с |
кА2с |
||
|
, |
Ом |
Ом |
Выбор измерительных трансформаторов тока внутренней установки на отходящих фидерах НН
Расчетные токи продолжительного режима принимаем по таблице 7.1.
А; А.
Расчетные токи КЗ принимаем по таблице 6.1.
А; кА; кА;
кА2с.
По [1, таблица 5.9] выбираем трансформатор тока внутренней установки с литой изоляцией ТЛМ -10_I, кВ, А, А, кА, кА, , Ом, ВА.
Определим вторичную нагрузку ТТ, для этого по [2, таблица 4.11] составим схему подключения к нему измерительных приборов. Перечень необходимых измерительных приборов принимаем по [2, таблица П4.7]. Вторичную нагрузку ТТ представим в следующей таблице
Таблица 7.22. Вторичная нагрузка трансформатора тока
|
Прибор |
Тип |
Нагрузка, ВА, фазы |
|||
|
А |
В |
С |
|||
|
Амперметр |
Э_335 |
0,5 |
|||
|
Счетчик активной энергии |
САЗ-И680 |
2,5 |
2,5 |
||
|
Счетчик реактивной энергии |
САЗ-И680 |
2,5 |
2,5 |
||
|
Итого |
5,5 |
5 |
Общее сопротивление приборов
Ом
Допустимое сопротивление проводов
Ом
Для соединительных проводов принимаем кабель с алюминиевыми жилами, длинной 5 м, ТТ включены в неполную звезду, поэтому , тогда сечение , вычисляют по формуле
мм2
Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 2,5 мм2.
,
Ом Ом
Таблица 7.23. Расчетные и каталожные данные по выбору ТТ на стороне НН
|
Условия выбора |
Расчетные данные |
Каталожные данные |
|
|
кВ |
кВ |
||
|
А |
А |
||
|
кА |
кА |
||
|
кА2с |
кА2с |
||
|
, |
Ом |
Ом |
7.9 Выбор измерительных трансформаторов напряжения
Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Выбор измерительных трансформаторов напряжения на стороне СН
По [1, таблица 5.13] выбираем трансформатор напряжения однофазный с естественным масляным охлаждением НОМ_35-66 У1, кВ, В, ВА при классе точности 0,5.
Определим вторичную нагрузку ТН, для этого по [2, таблица 4.11] составим трехлинейную схему подключения к нему реле и измерительных приборов. Перечень необходимых измерительных приборов принимаем по [2, таблица П4.7]. Вторичную нагрузку ТН представим в следующей таблице
Таблица 7.24. Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
|
Прибор |
Тип |
одной обмотки, ВА |
Число обмоток |
Число приборов |
Общая потребляемая мощность |
||||
|
Р, Вт |
Q, ВА |
||||||||
|
Вольтметр (сборные шины) |
Э_350 |
2 |
1 |
1 |
0 |
1 |
2 |
||
|
Ваттметр (ввод от тр-ра) |
Д_335 |
1,5 |
2 |
1 |
0 |
1 |
3 |
||
|
Счетчик активной энергии (ввод от тр-ра) |
И_672 |
3 |
2 |
0,38 |
0,93 |
1 |
6 |
14,6 |
|
|
Счетчик реактивной энергии (ввод от тр-ра) |
И_676 |
3 |
2 |
0,38 |
0,93 |
1 |
6 |
14,6 |
|
|
Счетчик активной энергии (фидеры) |
И_672 |
3 |
2 |
0,38 |
0,93 |
5 |
30 |
73 |
|
|
Счетчик реактивной энергии (фидеры) |
И_676 |
3 |
2 |
0,38 |
0,93 |
5 |
30 |
73 |
|
|
Итого |
77 |
175,2 |
Вторичная нагрузка , вычисляется по формуле
ВА
Два трансформатора напряжения имеют мощность 2150=300 ВА, что больше . Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.
Для соединения трансформаторов напряжения с приборами принимаем контрольный кабель АКРВГ с сечением жил 10 мм2 по условию механической прочности:
мм2
Выбор измерительных трансформаторов напряжения внутренней установки на стороне НН
По [1, таблица 5.13] выбираем трансформатор напряжения однофазный с естественным масляным охлаждением НТМИ_10-66 У3, кВ, В, ВА при классе точности 0,5.
Определим вторичную нагрузку ТН, для этого по [2, таблица 4.11] составим трехлинейную схему подключения к нему реле и измерительных приборов. Перечень необходимых измерительных приборов принимаем по [2, таблица П 4.7]. Вторичную нагрузку ТН представим в следующей таблице
Таблица 7.25. Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
|
Прибор |
Тип |
одной обмотки, ВА |
Число обмоток |
Число приборов |
Общая потребляемая мощность |
||||
|
Р, Вт |
Q, ВА |
||||||||
|
Вольтметр (сборные шины) |
Э_350 |
2 |
1 |
1 |
0 |
1 |
2 |
||
|
Ваттметр (ввод от тр-ра) |
Д_335 |
1,5 |
2 |
1 |
0 |
1 |
3 |
||
|
Счетчик активной энергии (ввод от тр-ра) |
И_672 |
3 |
2 |
0,38 |
0,925 |
1 |
6 |
14,6 |
|
|
Счетчик реактивной энергии (ввод от тр-ра) |
И_676 |
3 |
2 |
0,38 |
0,925 |
1 |
6 |
14,6 |
|
|
Счетчик активной энергии (фидеры) |
И_672 |
3 |
2 |
0,38 |
0,925 |
7 |
42 |
102,2 |
|
|
Счетчик реактивной энергии (фидеры) |
И_676 |
3 |
2 |
0,38 |
0,925 |
7 |
42 |
102,2 |
|
|
Итого |
101 |
233,6 |
Вторичная нагрузка
ВА
Три трансформатора напряжения имеют мощность 3120=360 ВА, что больше . Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.
Для соединения трансформаторов напряжения с приборами принимаем контрольный кабель АКРВГ с сечением жил 2,5 мм2 по условию механической прочности.
мм2
8. Выбор релейной защиты и автоматики
8.1 Выбор релейной защиты подстанции
В процессе эксплуатации возможны повреждения в трансформаторах и на их соединениях с коммутационными аппаратами.
Укажем типы защит, которые предусматриваются при различных повреждениях и ненормальных режимов работы.
Защита силовых трансформаторов, работающих на общие шины:
1) От замыканий внутри бака маслонаполненных трансформаторов, сопровождающихся выделением газа, а также от понижения уровня масла в баках применятся газовая защита трансформаторов.
2) От всех видов коротких замыканий в обмотках, на выводах и токопроводах к выключателям (включая витковые замыкания в обмотках) применяется дифференциальная токовая защита.
3) От токов внешних несимметричных и симметричных коротких замыканий применяется максимальная токовая защита.
4) От перегрузок обмотки применяется токовая защита трансформаторов от сверхтоков внешних коротких замыканий и перегрузок.
Защита шин 110 кВ:
1) От замыканий между фазами применяется поперечная направленная дифференциальная защита.
2) От однофазных и многофазных коротких замыканий применяется защита нулевой последовательности.
Защита шин 35 и 10 кВ:
3) От замыканий между фазами применяется максимальная токовая защита.
4) От двойных замыканий на землю и двухфазных замыканий на землю в одной точке применяется балансная защита.
От замыканий на землю применяется защита нулевой последовательности.
Защита кабельных линий 10 кВ и линий 35 кВ
1) От многофазных замыканий применяется дистанционная защита или продольная дифференциальная токовая защита.
2) От однофазных замыканий с действием на сигнал применяется защита обще неселективной сигнализации.
8.2 Выбор автоматики подстанции
Выбор автоматического включения резервного питания
Назначение АВР состоит в автоматическом восстановлении электроснабжения потребителей от резервного источника питания к шине, по каким либо причинам потерявшей питание.
Рисунок 8.1
При включенном положения выключателя Q4 промежуточное реле KL находится под током и держит свои контакты в замкнутом состоянии. При отключении выключателя Q2 или Q4 схема АВР обеспечивает включение секционного выключателя без выдержки времени: через размыкающие вспомогательные контакты выключателя Q4 и контакты реле KL получает питание катушка промежуточного контактора секционного выключателя YAC3.
При отключении выключателя Q4 разрывается цепь питания катушки промежуточного реле KL, однако его контакты размыкаются с выдержкой времени, достаточной для надежного включения секционного выключателя. Реле KL обеспечивает однократность действия АВР, так как не позволяет дважды включать секционный выключатель на устойчивое К3.
В случае исчезновения напряжения на секции 1 сборных шин срабатывают реле напряжения КV1 и КV2. При наличии напряжения на секции 2 они запускают реле времени КТ. Контроль наличия напряжения осуществляется реле напряжения КV3. После замыкания контактов реле времени отключается выключатель Q4 и далее устройство работает так же, как и в первом случае. Установка реле напряжения КV1 и КV2 с последовательно соединенными контактами вызвана необходимостью исключить запуск схемы АВР при перегорании предохранителей в цепях ТН.
8.2.2 Выбор автоматического повторного включения (АПВ) на отходящих линиях
Значительная часть отключений оборудования релейной защитой возникает в связи с пробоями изоляции, то есть КЗ, имеющими временный характер и устраняющимися путем снятия напряжения.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 8.2
Схема действует следующим образом. При отключении выключателя по любой причине вследствие замыкания его вспомогательного контакта срабатывает реле положения выключателя KQT и замыкает свой контакт KQT.1 в цепи пуска устройства АПВ. Если отключение произошло не от ключа управления SA, то он остается в положении «Включено» а его контакт SA.1 замкнут. Таким образом фиксируется несоответствие положений ключа управления и выключателя, необходимое для пуска реле времени KT. Его контакт KT.1, размыкаясь без выдержки времени, включает резистор R1, обеспечивая термическую стойкость реле, а контакт KT.2 с заданной выдержкой времени подключает обмотку KL1.2 промежуточного реле к конденсатору C1. Вследствие разряда конденсатора реле KL1 срабатывает и замыкает контакт KL1.1 в цепи контактора включения выключателя KM, в которую включена последовательная обмотка KL1.1 реле. Она удерживает реле KL1 в возбужденном состоянии до полного включения выключателя. При успешном АПВ выключатель остается во включенном положении. Действие устройства АПВ фиксируется указательным реле KH.
9. Измерение и учет электроэнергии
Контроль за соблюдением установленного режима работы подстанции, качеством и количеством передаваемой электроэнергии осуществляется с помощью показывающих и регистрирующих измерительных приборов и счетчиков, виды и места, установки которых наглядно отображены на упрощенной схеме проектируемой подстанции.
10. Выбор оперативного тока и источников питания
Выпрямленный оперативный ток применяется на подстанциях с тяжелыми выключателями, снабженными мощными электромагнитными приводами и сложными быстродействующими защитами.
Источниками выпрямленного оперативного тока являются блоки питания и конденсаторные устройства.
Выберем блок питания БП_1002, который применяется для питания электромагнитов отключения.
Цепи включения выключателей с электромагнитными приводами питаются от трансформаторов собственных нужд через специальные мощные выпрямительные устройства КВУ_66/2, размещаемые в комплектных шкафах КРУН.
11. Собственные нужды подстанции
Для определения мощности трансформатора собственных нужд составим ведомость ожидаемых нагрузок (таблица 11.1) с учетом обеспечения всех потребителе собственных нужд при выходе из строя одного из трансформаторов собственных нужд.
Таблица 11.1. Расход на собственные нужды для подстанции 110/35/10
|
Электроприемники собственных нужд |
Установленная мощность (Pуст) приемника, кВт |
Количество приемников |
Суммарная мощность, кВт |
||
|
1 |
Электродвигатели обдува силового трансформатора |
8 |
2 |
16 |
|
|
4 |
Подогрев шкафов КРУН К_59 У1 |
0,6 |
20 |
12 |
|
|
5 |
Подогрев приводов выключателей ВБЭ_110 |
1,75 |
3 |
5,25 |
|
|
5 |
Подогрев приводов выключателей ВБЭС_35III_20/630 |
1,15 |
3 |
3,45 |
|
|
5 |
Подогрев приводов разъединителей |
0,6 |
22 |
13,2 |
|
|
6 |
Подогрев шкафов релейной аппаратуры |
0,5 |
4 |
2 |
|
|
7 |
Наружное освещение |
4,5 |
1 |
4,5 |
|
|
8 |
Оперативные цепи |
1,8 |
1 |
1,8 |
|
|
Итого: |
58,2 |
Полученную суммарную нагрузку необходимо умножить на коэффициент спроса
кВА
Согласно ГОСТ 9680-77 выберем мощность трансформатора собственных нужд равной 63 кВА.
По рекомендациям «Норм технологического проектирования» на подстанции с двумя трансформаторами устанавливаются два трансформатора собственных нужд ТМ -63/10.
Трансформатор собственных нужд присоединяют к выводам 10 кВ силового трансформатора.
12. Регулирование напряжения на подстанции
Для нормальной работы потребителей необходимо поддерживать определенный уровень напряжения на шинах ПС. В электрических сетях предусматриваются различные способы регулирования, одним из которых является изменение коэффициента трансформации трансформаторов.
Обмотки трансформаторов снабжаются дополнительными ответвлениями, с помощью которых можно изменять коэффициент трансформации. Переключение ответвлений может происходить без возбуждения (ПБВ), то есть после отключения всех обмоток от сети или под нагрузкой (РПН).
Районные понизительные ПС согласно ПУЭ должны иметь силовые трансформаторы со встроенными в них устройствами РПН. Регулирование под нагрузкой позволяет переключать ответвления обмотки трансформатора без разрыва цепи. Регулировочные ступени выполняются на стороне ВН, так как меньший по значению ток позволяет облегчить переключающее устройство. Для увеличения диапазона регулирования без увеличения числа ответвлений применяют ступени грубой и тонкой регулировки. Наибольший коэффициент трансформации получается, если переключатель П находится в положение II, а избиратель И на ответвление 6. Наименьший коэффициент трансформации при положение переключателя I, а избирателя - на ответвлении 1.
Рисунок 12.1. Схема включения регулирующих ступеней РПН трансформатора
13. Выбор конструкции распределительных устройств
Распределительные устройства 110 и 35 кВ выполняем открытого типа, т. е. предлагается, что вблизи нет химически активных и загрязненных сред, а так же нет ограничения по площади. Принимаем, что площадь земельного участка под подстанцию 2808 м2. Данная площадь учитывает размещение на подстанции ОРУ высшего и среднего напряжений, открытую установку двух трансформаторов. КРУ низшего напряжения и вывод ВЛ в противоположные стороны.
Порталы для ошиновки принимаем со стойками из железобетонных центрифугированных труб. Ошиновка РУ жесткая алюминиевая и гибкая из сталеалюминевых проводов.
Все аппараты на стороне высшего напряжения подстанции располагаем на низких основаниях в горизонтальной плоскости. Разъединители, трансформаторы напряжения монтируем на специальных опорных конструкциях (стульях).
Фундаменты под силовые трансформаторы выполняем в виде железобетонных подножников. Их также как и опоры аппаратов, сооружаем на отметках 250 мм выше уровня планировки.
Распределительные устройства 10 кВ выполняем из комплектных шкафов наружной установки заводского изготовления. Выбираем шкафы серии К_59 У1 завода изготовителя ОАО «Самарский завод «ЭЛЕКТРОЩИТ».
Рисунок 13.1 Блок КРУ серии К_59 исполнения УI
Разрез по ячейке на 1600 А с воздушным вводом (линией)
1 - разъем штепсельный, 2 - привод заземляющего разъединителя, 3 - тележка с высоковольтным выключателем, 4 - педаль фиксатора положения тележки, 5 и 6 - рамы основания блока, 7 - отсек тележки, 8 - электронагреватель, 9 - стенка съемная, 10 - отсек сборных шин, 11 - изолятор проходной с неподвижными разъединяющими контактами, 12 - перегородка предохранительная, 13 - дверь отсека ввода, 14 - трансформатор тока, 15 - шторки защитные, 16 - заземляющий разъединитель, 17 - отсек ввода, 18 - клапан дифференциальный, 19 - клапан разгрузочный, 20 - кронштейн ввода, 21 - перегородка, 22 - шкаф релейный, 23 - узел освещения, 24 - дверь, 25 - блок релейных шкафов.
14. Заземление подстанции
Рассмотрим меры защиты обслуживающего персонала и оборудования, применяемого на ПС.
Все металлические части электроустановок, нормально находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, должны надежно заземляться (соединяться с землей). Для этой цели создается защитное заземление и его целью является защита обслуживающего персонала от опасных напряжений.
На проектируемой ПС заземлены корпуса трансформаторов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, приводы электрических аппаратов, каркасы электрических щитов, пультов, шкафов, металлические конструкции РУ и другое оборудование.
Заземление, предназначенное для создания нормальных условий работы аппаратов или электроустановок - это рабочее заземление. К нему относится заземление нейтрали трансформаторов, дугогасительных катушек.
Для защиты оборудования от повреждений ударами молний применяется грозозащита с помощью разрядников и молниеотводов, которые присоединяются к заземлителям. Обычно для выполнения заземлителей используются естественные или искусственные заземлители. В связи с тем, что данных о естественных заземлителях нет, то в данном проекте применяем искусственное заземляющее устройство.
В качестве искусственных заземлителей применяем прутковую, круглую сталь и полосовую сталь.
Заземляющее устройство выполним из вертикальных заземлителей, соединенных полос, полос, проложенных вдоль рядов оборудования, и выравнивающих полос, проложенных в поперечном направлении, которые создают заземляющую сетку.
При расчете заземляющего устройства принимаем, что площадь проектируемой ПС равна
м2
Определим коэффициент напряжения прикосновения по формуле
где - параметр зависящий от
здесь - удельное сопротивление верхнего слоя грунта,
- удельное сопротивление нижнего слоя грунта,
, следовательно по [2, с 598]
- длина вертикального заземлителя, м,
- длина горизонтальных заземлителей, м,
- расстояние между вертикальными заземлителями, м
- коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека и сопротивлению растекания тока от ступней
здесь Ом, Ом,
Коэффициент напряжения прикосновения
Определим напряжение на заземлителе по формуле
где - наибольшее допустимое напряжение прикосновения, В, по [2, с 596].
В.
Условие выполняется.
Напряжение на заземлителе
Определим сопротивление заземляющего устройства по формуле
где - ток стекающий с заземлителя при однофазном коротком замыкании
Действительный план заземляющего устройства преобразуем в расчетную квадратную модель со стороной
м,
Число ячеек на стороне квадрата
; принимаем .
Длина полос в расчетной модели
м.
Длина сторон ячейки
м
Число вертикальных заземлителей по периметру контура при ,
; принимаем .
Общая длина вертикальных заземлений
м.
Относительная глубина
,
где - глубина прокладки заземлителя,
тогда
.
По [2, таблица 7.6] для ; ;
определяем , тогда Омм.
Общее сопротивление сложного заземлителя
Ом,
что меньше допустимого
В
что меньше допустимого В
15. Молниезащита подстанции
Защиту распредустройств проектируемой подстанции осуществляем молниеотводами. Молниеотвод состоит из металлического молниеприемника, который возвышается над защищаемым объектом и воспринимает удар молнии, и токопроводящего спуска с заземлителем, через который ток молнии отводится в землю.
Применим четыре стержневых молниеотвода.
Определим зону защиты молниеотводов.
Так как число молниеотводов больше двух, то внешние части зоны защиты определяются по формуле
где - превышение молниеотвода над рассматриваемым уровнем, м,
,
- высота молниеотвода, м,
- высота защищаемого объекта, м,
Принимаем высоту четырех молниеотводов м
Высота защищаемого объекта м;
тогда м
, так как м.
Определим внешние зоны защиты
м,
Определим наименьшую ширину зоны защиты всех попарно стоящих молниеотводов по кривым
м
Для защиты объектов на проектируемой подстанции от заноса высоких потенциалов присоединяем все металлические коммуникации и оболочки кабелей (в месте ввода их в объект) к заземлителю защиты от вторичных воздействий молнии. Заземляющие устройства молниеотводов удалены на расстояние 3 метра от заземляющего контура, защиты от вторичных воздействии.
Заключение
В результате курсового проектирования была спроектирована районная понизительная подстанция для электроснабжения потребителей электрической энергии напряжением 110/35/10 кВ.
Спроектированная подстанция позволяет:
- бесперебойно снабжать электроэнергией потребителей I и II категории. Для этого были рассмотрены и выбраны различные устройства релейной защиты и автоматики;
- измерять и учитывать протекающую через нее электрическую энергию;
- устройства автоматического регулирования напряжения (РПН), установленные в силовых трансформаторах, позволяют без выключения трансформаторов изменять напряжение в заданных пределах;
- установки комплектных распределительных устройств наружной установки (КРУН) позволяют не только «легко» управлять подстанцией, но и затраты на сооружение такой подстанции существенно меньше, нежели при сооружении открытых устройств;
- большая часть подстанции управляется с помощью автоматических устройств, наличие дежурного персонала становится не обязательным.
Список использованных источников
1) Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. - М. Энергоатомиздат, 1989 г.
2) Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. - М. Энергоатомиздат, 1987 г.
3) Крючков И.П, Кувшинский Н.Н, Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций // Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М: Энергия, 1978.
4) Правила устройства электроустановок /Минэнерго. - 6_е изд., перераб. и доп. - М.: Главгосэнергонадзор, 1998. - 608 с.
5) Электрическая часть станций и подстанций. /Под ред. А.А. Васильева. - М. Энергоатомиздат, 1990 г.
6) Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей. /Под. Ред. В.М. Блок. - М. Высш. школа, 1981 г.
7) ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Подобные документы
Выбор структурной схемы подстанции и мощности силовых трансформаторов. Определение числа линий и схем распределительных устройств. Произведение технико-экономического расчета, вычисление токов короткого замыкания. Проверка выключателей и разъединителей.
курсовая работа [229,0 K], добавлен 06.07.2011Разработка схемы электрических соединений районной понизительной подстанции; графики нагрузок. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор электрооборудования и токоведущих частей, релейная защита и автоматика.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 15.02.2016Расчет суммарной расчетной мощности подстанции на шинах 10 кВ. Выбор числа и расчет мощности силовых трансформаторов. Определение токов короткого замыкания. Выбор электроаппаратов, токопроводов, заземляющих устройств по условиям рабочего режима.
дипломная работа [775,7 K], добавлен 23.09.2014Схема проектируемой подстанции. Выбор силовых трансформаторов. Обоснование главной схемы подстанции и монтаж распределительных устройств. Выбор сечений проводников воздушных линий. Расчет токов короткого замыкания. Конструкции распределительных устройств.
курсовая работа [573,6 K], добавлен 25.03.2015Проект сетевой подстанции: выбор структурной схемы, мощности силовых трансформаторов, схем распределительных устройств и электроснабжения; определение числа линий. Расчет токов короткого замыкания; подбор электрических аппаратов и токоведущих частей.
курсовая работа [199,4 K], добавлен 29.04.2011Выбор автотрансформаторов, сборных шин, измерительных трансформаторов напряжения и тока, распределительных устройств, выключателей для подстанции. Расчет токов короткого замыкания и заземляющего устройства. Схемы питания потребителей собственных нужд.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 24.02.2013Выбор оборудования подстанции, числа и мощности трансформаторов собственных нужд и источников оперативного тока. Сравнение релейных защит с использованием электромеханических и микропроцессорных устройств релейной защиты. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 01.10.2013Тип подстанции и ее нагрузка. Разработка понизительной подстанции. Выбор силовых трансформаторов, расчёт токов короткого замыкания. Составление схем замещения. Выбор электрической схемы распределительного устройства подстанции. Типы релейной защиты.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 27.08.2012Проект районной понизительной подстанции для электроснабжения потребителей электрической энергией напряжением 220/35/10 кВ. Число и мощность силовых трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Измерение и учет электроэнергии. Заземление подстанции.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 25.02.2013Технико-экономический расчет числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор электрических соединений подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Выбор оборудования и токоведущих частей. Релейная защита и автоматика. Заземление и освещение подстанции.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 24.06.2012
