, (12.12)
т.к окончательно принимается число вертикальных электродов nВЕРТ = 66 шт.
Вывод: Сетка по территории идет в запас.
Сопротивление заземлителя определится по выражению:
, (12.13)
Данное значение сопротивления заземлителя соответствует ПУЭ.
Внутреннюю сеть заземления выполняют в виде магистралей заземления, проложенных во всех помещениях электроустановки. С заземлителями внутреннюю сеть соединяют в нескольких местах. Выполняют сеть заземления стальными полосами сечением не менее 24 мм2, при толщине не менее 3 мм. Все соединения заземляющих проводников между собой и с заземлителем выполняют сваркой.
Каждый заземляющий элемент установки присоединяют к заземлителю при помо-щи отдельного ответвления.
К кожухам электрооборудования заземляющие проводники присоединяют при по-мощи болтов или сварки.
Открыто проложенные заземляющие проводники окрашивают в фиолетовый цвет.
Для снижения напряжения прикосновения у рабочих мест может быть выполнена подсыпка щебня слоем толщиной 0,1- 0,2 м.
12.2 Расчёт молниезащиты
Главная понизительная подстанция 110/10 кВ защищается четырьмя стержневыми молниеотводами, установленными на концевых опорах. Защита изоляции электрооборудования 110 кВ, и 10 кВ подстанции от волн грозовых перенапряжений, набегающих с воздушных линий, обеспечиваются ограничителями перенапряжения типа ОПН-110У1 и вентильными разрядниками типа РВС-10У1, а также наличием грозозащитного троса воздушной линии 110 кВ по всей длине и на заходах.
Заход ВЛ 110 кВ на портал и приёмные устройства подстанции выполняется раздельно на одноцепных опорах.
Защита изоляции от обратных перекрытий осуществляется путём заземления опор.
Трос на приёмное устройство подстанции не заводится. Участки концевая опора - приёмное устройство защищаются двумя стержневыми молниеотводами, установленными на концевых опорах ВЛ 110 кВ и два отдельно стоящих молниеотвода защищают ЗРУ 10 кВ.
М1 -молниеотвод на концевой опоре воздушной линии 110 кВ с одной стороны.
М2 -молниеотвод на концевой опоре воздушной линии 110 кВ с другой стороны.
М3 -отдельно стоящий молниеотвод за силовым трансформатором возле ЗРУ с одной стороны.
М4 -отдельно стоящий молниеотвод за силовым трансформатором возле ЗРУ с другой стороны.
Расчетная высота молниеотводов М1 и М2 определится согласно выражению:
(12.14)
где hX = 11 м - высота концевой опоры, на которую ставится штырь;
hA = 8 м - высота штыря.
Верхняя граница зоны защиты представляет собой дугу окружности радиуса R, соединяющую вершины молниеотводов и точку, расположенную на перпендикуляре, восстановленном из середины расстояния между молниеотводами на высоте h0, которая определится исходя из выражения:
(12.15)
где a - расстояние между молниеотводами, м;
rX - радиус зоны защиты молниеотвода, м.
Радиус зоны защиты молниеотвода определится:
, (12.16)
,
Необходимо чтобы выполнялось условие: h0 > hX. Данное условие 15,7 м > 11 м - выполняется.
Значение h0 определится исходя из необходимой (требуемой) ширины зоны защиты bХ, которая, в свою очередь, определяется высотой защищаемого сооружения и его размерами в плоскости, перпендикулярной оси молниеотводов:
, (12.17)
Для отдельно стоящих молниеотводов расчет производится по аналогии с предыдущим.
Расчетная высота отдельно стоящих молниеотводов М3 и М4 определится:
Радиус зоны защиты молниеотвода определится:
,
Условие 23,3 м > 11 м - выполняется.
Условие защиты всей площади для молниеотводов высотой менее 30 м: т к. , то условие - выполняется.
Так как условие выполняется, то защищаемый объект полностью находится в зоне защиты молниеотводов.
12.3 Функции заземления
Заземление какой-либо части электрической установки - это преднамеренное соединение её с заземляющим устройством с целью сохранения на ней достаточно низкого потенциала и обеспечения нормальной работы системы или её элементов в выбранном режиме.
Различают три вида заземления: рабочее, защитное (для обеспечения безопасности людей) и заземление молниезащиты.
Рабочее заземление сети - это соединение с землёй некоторых точек сети (в данном случае нейтрали обмоток части силовых трансформаторов) со следующей целью: снижение уровня изоляции элементов электроустановки, эффективная защита сети разрядниками от атмосферных перенапряжений, снижение коммутационных перенапряжений, упрощение релейной защиты от однофазных коротких замыканий, возможность удержания повреждённой линии в работе и так далее.
Защитное заземление - это заземление всех металлических частей установки (корпуса, каркасы, приводы аппаратов, опорные и монтажные конструкции, ограждения и другие), которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции. Защитное заземление выполняется для того, чтобы повысить безопасность эксплуатации, уменьшить вероятность поражения людей электрическим током в процессе эксплуатации электрических установок.
Заземление молниезащиты предназначено для отвода в землю тока молнии и атмосферных индуцированных перенапряжений от молниеотводов, защитных тросов и разрядников и для снижения потенциалов отдельных частей установки по отношению к земле.
По своему назначению заземления грозозащиты делятся на два типа:
заземления, входящие в комплекс защиты от прямого удара молнии и заноса высоких потенциалов;
заземления, входящие в комплекс защиты от вторичных проявлений молнии.
Для первой группы заземлений расчётным является импульсное сопротивление растеканию тока (импульсный режим); для второй группы, так же как и для рабочего и защитного заземлений, - сопротивление растеканию токов промышленной частоты (стационарный режим).
Рабочее и защитное заземления должны выполнять своё назначение в течение всего года, заземление грозозащиты - только в грозовой период.
Так как системы заземления различного назначения в пределах установки практически не могут быть выполнены изолированными друг от друга и должны иметь при замыкании на землю одинаковый потенциал, то все они объединяются между собой в общую систему заземления подстанции. При объединении уменьшаются суммарное сопротивление заземления и общие затраты на заземляющие устройства.
Однако заземление молниезащиты отдельно стоящих молниеотводов, тросов, ограничителей перенапряжения, находящихся за оградой объекта, желательно выполнять по возможности сосредоточенным и обособленным от станционных заземлений, чтобы предотвратить занос высоких потенциалов на общую систему заземления, на корпуса, каркасы и опорные конструкции оборудования.
Заземляющее устройство любого вида состоит из заземлителя, располагаемого в земле, и проводника, соединяющего заземляемый элемент установки с заземлителем. Заземлитель может состоять из одного или многих вертикальных и горизонтальных электродов и характеризуется сопротивлением, которое окружающая земля оказывает стекающему току. Сопротивление заземлителя определяется отношением потенциала заземлителя к стекающему с него току.
Сопротивление общей системы заземления подстанции должно удовлетворять требованиям к заземлению того электрооборудования, для которого необходимо наименьшее сопротивление заземляющего устройства.
Сопротивление импульсного заземлителя Ri, Ом, определится согласно выражению:
(12.18)
По кривым зависимости находится = 0,6 для
n=20 ч/год - грозовое число часов в году, IМ = 40 кА - ток разряда молнии.
Затем по формуле (14.18) находится Ri Ом, которое меньше, чем Ом.
12.4 Первая помощь пострадавшему от электрического тока
Оказывающий помощь должен знать признаки нарушения жизнедеятельности человека и уметь оказывать первую помощь пострадавшему.
Первая помощь пострадавшему от тока заключается в освобождении его от действия электрического тока, определении степени поражения и последовательности мероприятий по спасению пострадавшего, проведении мероприятий по спасению и поддержанию его жизненных функций, вызове медицинского работника или доставке пострадавшего в лечебное учреждение.
Освобождение пострадавшего от действия электрического тока может быть осуществлено или отключением тока, или отделением пострадавшего от токоведущих частей, или отделением пострадавшего от земли. Отключение тока может быть произведено ближайшим выключателем, снятием предохранителей, рассоединением штепсельного разъема, перерубанием или перекусыванием инструментом проводов с учетом имеющегося в них напряжения. Если пострадавший находится на высоте, то нужно принять меры против его падения при отключении тока. При искусственном освещении нужно быть готовым к отсутствию освещения при выключении тока.
Отделение пострадавшего от токоведущих частей можно производить отбрасыванием провода от пострадавшего или оттаскиванием пострадавшего от провода.
Отбрасывание провода можно производить любым предметом из непроводящего материала, рукой в диэлектрической перчатке или обмотанной тканью.
Оттаскивание пострадавшего можно производить за его сухую одежду, а если нет такой возможности, то освобождающий оттягивает пострадавшего руками, защищенными от электрического тока.
Отделить пострадавшего от земли можно, оттянув его ноги изолированным предметом или одеждой и положив под ноги изолирующий предмет.
Степень поражения и последовательность мероприятий по спасению пострадавшего определяют по состоянию сознания, цвету кожи и губ, характеру дыхания и пульса.
Если у пострадавшего отсутствует дыхание и пульс, то немедленно нужно приступить к его оживлению путем искусственного дыхания и наружного массажа сердца:
пострадавший дышит редко и судорожно, но у него прощупывается пульс - начать делать искусственное дыхание;
пострадавший в сознании с устойчивым дыханием и пульсом – нужно его уложить на одежду или другую подстилку, расстегнуть одежду, стесняющую дыхание, дать приток свежего воздуха, согреть при охлаждении и дать прохладу в жару;
пострадавший находится в бессознательном состоянии при наличии дыхания и пульса - наблюдать за его дыханием; в случае нарушения дыхания при западении языка выдвинуть нижнюю челюсть вперед и поддерживать ее в таком состоянии до прекращения выпадения языка.
Нельзя давать пострадавшему двигаться даже при нормальном состоянии.
Наиболее эффективным способом искусственного дыхания является способ “изо рта в рот" или “изо рта в нос".
При проведении искусственного дыхания нужно уложить пострадавшего на спину, расстегнуть стесняющую дыхание одежду, восстановить проходимость верхних дыхательных путей, которые могут быть закрыты запавшим языком, для чего:
встать на колени сбоку от пострадавшего, одну руку положить под шею пострадавшему, а ладонью другой руки нажимать на его лоб, запрокидывая голову, при этом корень языка поднимается и рот открывается, освобождая путь проходу воздуха, после этого под шею пострадавшему можно подложить валик из одежды или другой предмет;
наклониться к лицу пострадавшего, сделать глубокий вдох открытым ртом, охватить губами рот пострадавшего, закрыв его нос своей щекой или двумя пальцами руки, находящейся на его лбу, сделать выдох, вдувая воздух в его рот;
при поднятии грудной клетки пострадавшего, что говорит о входе воздуха, отвернуть лицо для вдоха, при этом интервал между искусственными вдохами должен составлять 5 с.
Если при вдувании воздуха грудная клетка не поднимается, что говорит о препятствии для вдоха воздуха, необходимо выдвинуть вперед нижнюю челюсть пострадавшего. Для этого пальцами обеих рук захватывается нижняя челюсть сзади за углы, большие пальцы упираются в край челюсти ниже рта, челюсть выдвигается вперед так, чтобы нижние зубы были впереди верхних.
Показателем эффективности искусственного дыхания, кроме подъема грудной клетки, является порозовение кожных покровов, появление сознания и дыхания у пострадавшего.
Искусственное дыхание “изо рта в нос" производится при невозможности открыть его рот при стиснутых зубах.
Наружный массаж сердца делается при проведении искусственного дыхания при отсутствии пульса, бледности кожных покровов.
После подготовительных мероприятий, приведенных выше, делается два вдувания воздуха по одному из указанных выше способов. Далее, оказывающий помощь приподнимается, кладет ладонь одной руки на нижнюю половину грудины, приподняв пальцы, ладонь второй руки кладет на первую и надавливает на руки, помогая весом своего тела, при этом руки должны быть выпрямлены. Надавливание должно производиться быстрыми толчками, так чтобы грудина смещалась на 4-5 см.
Продолжительность надавливания и интервал между надавливаниями по 0,5 с, количество надавливаний - 12-15 на каждые два вдувания.
Если помощь оказывают два человека, то вдувания и надавливания производятся попеременно, при этом на одно вдувание можно производить 5 надавливаний в том же темпе.
После восстановления сердечной деятельности массаж сердца прекращается, при слабом дыхании продолжается проведение искусственного дыхания до восстановления полного дыхания.
При неэффективности мероприятий по оживлению они прекращаются через 30 минут.
12.5 Пожарная защита в электроустановках
Пожары в э/установках, как свидетельствует статистика, от теплового проявления тока возникают при КЗ, токовых перегрузках, больших переходных сопротивлениях, касаниях токоведущих частей э/установок заземлённых конструкций (замыкания на землю).
Понятие "пожарная опасность электрических установок" включает в себя способность их при определённых условиях быть причиной зажигания (электрические дуги, искры, нагрев токоведущих элементов и т.п.) и способность их распространять горение (например, вдоль э/проводок и кабелей). Некоторые типы электроустановок характеризуются большой пожарной нагрузкой (например, силовые масляные трансформаторы, кабельные потоки и т.п.). Возникновение пожара является результатом нарушения или несоблюдения мероприятий, направленных на предотвращение пожаров от э/тока, или несовершенства этих мероприятий. Путей снижения пожарной опасности э/установок: правильный выбор и расчёт э/защиты, соответствующие исполнение и размещение э/установок, использование огнезащитных покрытий, внедрение высокоэффективных систем извещения о пожарах и загораниях и систем пожаротушения. Мероприятия по предотвращению пожаров от э/установок зависят от проектировщиков, монтажников и эксплуатационников.
12.6 Пожарная опасность электрических кабелей
Кабели прокладывают в виде пучков или кабельных потоков, сосредотачиваемых в кабельных сооружениях. Это повышает пожароопасность. Большие материальные потери. При пожаре на одной из станций (за рубежом) за 3 часа пришло в негодность свыше 11000силовых кабелей и кабелей цепей управления. Пожароопасность кабелей обусловлена их горючестью и способностью распространять горение. Горючесть кабелей зависит от пожароопасных свойств материалов, используемых в них, и от конструкции кабелей. Одной из возможных причин зажигания кабелей может быть ток утечки, возникающий при локальных повреждениях изоляции.
Заключение
В данном дипломном проекте проведены расчёты, направленные на возможность проведения модернизации подстанции "Северная", которые показали, что при сравнительно небольших капиталовложениях возможно увеличение передачи электрической энергии потребителям и повышение надёжности и безопасности в работе подстанции.
Данный результат, возможно, достигнуть путём замены коммутационной аппаратуры на более современные, надёжные.
Модернизация подстанции будет производиться за счет прибыли предприятия ОАО "Камчатскэнерго". Окупаемость вложенных средств не составит более полутора лет.
Для повышения прибыли в энергосистеме предлагается выполнение следующих мероприятий: сохранение и развитие единой инфраструктуры электроэнергетики, включающей в себя магистральные сети и диспетчерское управление; демонополизация рынка топлива для тепловых электростанций; создание нормативно-правовой базы реформирования отрасли, регулирующей ее функционирование в новых экономических условиях.
Список используемой литературы
1. Справочник по проектированию электрических систем. / Под редакцией С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - М.: Энергия, 1971. - 248 с.;
2. Рожкова Л.Д., Козулин B.C. Электрооборудование станций и подстанций. - М.: Энергия, 1980. - 599 с.;
3. Справочник по проектированию электроснабжения/ Под редакцией Ю.Г. Барыбина, JI.E. Фёдорова, М.Г. Зименкова, А.Г. Смирнова. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.;
4. Heклeпaeв Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 640 с.;
5. Фоков К.И. Электрическая часть станций и подстанций. Методические указания на выполнение курсового проекта. Хабаровск: ДВГАПС 1996. - 37 с.;
6. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий, и установок. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 528 с.;
7. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации: РД 34.20.501-95/ Минтопэнерго РФ, РАО "ЕЭС России". - М.: СПО ОРГРЭС, 1996. - 160 с.;
8. Рекламно-информационные материалы заводов-изготовителей, 1999.;
9. Каменев В.Н. Чтение схем и чертежей электроустановок. - М.: Высшая школа, 1990. - 144 с.;
10. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов- 4-ое изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989.;
11. ГОСТ 12.1 004-76;
12. ГОСТ 13109-99.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
