Анализ выбора оборудования тяговой подстанции переменного тока и ремонт трансформаторов напряжения

Исходные данные:

1. План размещения заземляемого оборудования - рис. 1. Территория подстанции занимает площадь S = 2217,6 м².

План КТП 110/35/10 кВ

2. Сведения о грунте. Рассчитывать заземлитель будем для двуслойного грунта с удельными сопротивлениями верхнего и нижнего слоев земли с₁= 200 Ом·м, с₂ = 70 Ом·м. Мощность верхнего слоя грунта h = 2,5 м.

Данные сведения выбраны произвольно.

3. Сведения о естественных заземлителях. В качестве естественного заземлителя будет использоваться система трос-опоры двух подходящих к подстанции ЛЭП напряжением 110 кВ на металлических опорах с длиной пролета l = 250 м. Каждая линия имеет один стальной грозозащитный трос сечением s = 50 мм² [2.5.39, Л5].

Сопротивление заземления опор воздушных линий для выбранного типа грунта не должно превышать 10 Ом [табл. 2.5.21, Л5]. Принимаем r_оп = 10 Ом.

4. Ток замыкания на землю в сети напряжением 110 кВ принимаем равным I_з = 5,2 кА [§ 5.4, Л7].

5. Заземлитель будем выполнять из горизонтальных полосовых электродов и вертикальных стержневых электродов длиной l_в = 5 м. Глубина заложения электродов в землю t = 0,7 м [1.7.51, Л5].

Расчет

Сопротивление естественного заземления:

Заземляющее устройство подстанции должно иметь сопротивление R_з не более 0,5 Ом согласно [1.7.51, Л5]. Исходя из этого требуемое сопротивление исскуственного заземлителя:

Составляем схему заземлителя и наносим ее на план подстанции, приняв контурный тип заземлителя, т.е. в виде сетки из горизонтальных полосовых и вертикальных стержневых (длиной l_в = 5 м) электродов. Вертикальные электроды размещаем по периметру заземлителя (рис. 5.2). При составлении схемы заземлителя руководствуемся [1.7.51, Л5].

Схема заземлителя

По рис. 2 определяем суммарную длину горизонтальных электродов:

L_г = [6·67,2 + 1·(67,2 - 11,4 - 1,6) + 1·(5,2 + 5,5 + 5,2) + 2·(5,2 + 5,2) + + 1·(5,2 + 6 + 5,2) + 2·(5,2 + 12,8 + 5,2) + 2·(5,2 + 6 + 5,2) + 1·(5,2 + 6 + 24,4) + + 1·(67,2 - 6 - 1,6)] + [7·33 + 9·(5,5 + 5,5) + 4·(33 - 9,2 - 1,6) + 2·(3,5 + 4,4 + 5,5) + 2·4,4 + 2·(7,5 + 7,5) + 4·(7,5 + 4,3) = 684,9 + 531,6 = 1216,5 (м).

Количество вертикальных электродов: n_в = 43 шт.

Суммарная длина вертикальных электродов:

Относительная глубина погружения в землю вертикальных электродов:

Относительная длина вертикальных электродов:

Для определения эквивалентного удельного сопротивления грунта с_э определяем значения с₁ / с₂ и k:

Эквивалентное удельное сопротивление грунта:

Для определения расчетного сопротивления искусственного заземлителя R_и находим коэффициент А:

Сопротивление искусственного заземлителя:

Сопротивление заземления подстанции:

Напряжение на заземлителе при стекании с него тока замыкания на землю:

Сопротивление заземляющего устройства подстанции и напряжение на заземлителе при стекании с него тока замыкания на землю не превышают допустимых значений: R_з < 0,5 Ом; U_з < 10 кВ.

Защитные меры от других опасных факторов

При проведении работ на высоте необходимо использовать страховочный пояс. Все приспособления для подъема на высоту (лестницы, поручни) должны быть исправны, устойчивы и надежно закреплены.

Для предотвращения поражения электрической дугой запрещается приближаться к токоведущим частям под напряжением на расстояние, меньшее допустимого (для электроустановок напряжением 110 кВ - 1 м) [табл. 1, Л8].

Защитные меры от вредных факторов

При работе на холоде, с одной стороны, необходимо предупреждать сильное охлаждение организмов работающих, с другой - обеспечивать их быстрое согревание. Теплая одежда предупреждает чрезмерное охлаждение организма человека. Важным фактором является применение устройств местного обогрева (на постоянных рабочих местах) или организация периодических перерывов в работе с целью согревания в специальных теплых помещениях.

Меры защиты от шума:

1. Устранение неполадок в трансформаторе, которые создают шум.

2. Использование индивидуальных средств защиты от шума: специальные наушники, вкладыши в ушную раковину, противошумные каски.

3. Пожарная безопасность при эксплуатации силовых трансформаторов класса напряжения 110 кВ

Перечень горючих веществ и материалов в силовом трансформаторе:

- трансформаторное масло;

- твердая изоляция обмоток.

Причины возгорания:

- короткие замыкания, которые возникают при повреждении изоляции; При этом проводники нагреваются надтоками и может загораться изоляция.

- перегрузки трансформаторов вследствие неправильного выбора их мощности;

- большие переходные сопротивления;

- электрические дуги и искры;

- нарушение правил эксплуатации силовых трансформаторов.

Профилактические меры для предотвращения возникновения и распространения пожара в силовых трансформаторах класса напряжения 110/35 кВ.

Для предотвращения растекания масла и распространения пожара при повреждениях маслонаполненных силовых трансформаторов с массой масла более 1 т в должны быть выполнены маслоприемники, маслоотводы и маслосборники.

Расчет маслоприемника для трансформатора ТМН-6300/110-У1.

Масса трансформаторного масла: m_тр.м = 9,96 т = 9,96·10³ кг.

Обьем трансформаторного масла:

V_тр.м = m_тр.м / с = (9,96·10³)/(0,87·10³) = 11,45 (м³),

где с = 0,87·10³ кг/м³ - плотность масла.

Габариты трансформатора: длина - 5,8 м; ширина - 4,2 м.

Габариты маслоприемника должны выступать за габариты трансформа-тора не менее чем на 1 м при массе масла от 2 до 10 т согласно [4.2.70, Л5].

Принимаем габариты маслоприемника: длина а = 6,8 м; ширина в = 5,2 м.

Объем маслоприемника должен быть рассчитан на одновременный прием 100% масла, содержащегося в корпусе трансформатора [4.2.70, Л5].

Обьем маслоприемника:

V_м = V_тр.м = 11,45 (м³).

Глубина маслоприемника:

h = V_м / (а·в) = 11,45 / (6,8·5,2) = 0,32 (м).

Принимаем глубину маслоприемника h =0,35 м.

Размещено на Allbest.ru