Для эксплуатационного персонала подстанции установлена допустимая продолжительность периодического и длительного пребывания в электрическом поле при напряжённостях на уровне головы человека (1,8 м над уровнем земли): 5 кВ/м - время пребывания неограниченно; 10 кВ/м -180 мин; 15 кВ/м - 90 мин; 20 кВ/м - 10 мин; 25 кВ/м - 5 мин. Выполнение этих условий обеспечивает самовосстановление организма в течении суток без остаточных реакций и функциональных или патологических изменений.
9.6. Оценка чрезвычайных ситуаций
Произведём оценку чрезвычайных ситуаций - их последствие, меры предотвращения и меры по ликвидации.
Обрыв линии и короткое замыкание на линиях. Данная ситуация может привести к снижению напряжения у потребителей, соответственно к снижению качества выпускаемой продукции. Для предотвращения данной ситуации необходимо особо ответственные потребители запитывать по двум одноцепным линиям и от двух независимых источников питания. Для восстановления нормального режима работы линии, необходимо использовать системную автоматику: АВР и АПВ. При успешном АПВ линия может вернуться в нормальный режим работы, в противном случае применяется АВР и вызывается служба линии для восстановления линии.
Пожар трансформатора приводит к перерыву электроснабжения потребителей на время АВР. При сгорании масла в атмосферу выделяются вредные токсичные газы. Данная ситуация также приводит к дополнительным затратам на восстановление трансформатора. Для предотвращения пожара применяется автоматическая система пожаротушения, вызывается пожарная команда.
Пожар окружающего лесного массива может привести к пожару на территории подстанции, при переносе огня.
Для предотвращения возникновения пожара необходима противопожарная полоса вокруг подстанции шириной 50 м. Для ликвидации последствий может привлекаться персонал ПС и пожарная служба.
Пример дерева причин и опасностей рассмотрим для наиболее опасного случая - пожара на подстанции:
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 9.1 Дерево причин и опасностей
Начальные условия возникновения ЧС:
1. пригорели контакты отключающего реле. При этом контакты реле не
перекинулись, и сигнал на катушку отключения не пошел;
2. не сработала катушка отключения выключателя;
3. не сработал привод выключателя;
4. старение изоляции в самом трансформаторе;
5. не соблюдение правил ТБ при работе на действующем электрооборудовании;
6. природный катаклизм (ураганный ветер, наводнение, землетрясение, удар молнии и т. д.);
7. нарушение норм и правил проведения сварочных работ;
8. провисание проводов и сильное загрязнение изоляторов;
9. брак сборки и наладки панелей защиты, слабое крепление проводов в клеммнике, а также невыполнение требований правил ПТЭ электроустановок;
10. сломалась автоматика управления отопительными приборами;
11. повышенный режим потребления электроэнергии потребителями;
12. наличие легковоспламеняющихся предметов.
9.7. Грозозащита и заземление подстанции.
Изоляция электроустановок должна работать надежно как при длительно приложенных напряжениях промышленной частоты, так и при возникающих в эксплуатации перенапряжениях грозового характера. Грозовые перенапряжения возникают при прямом ударе молнии в землю, а так же при ударе молнии в предметы или объекты находящиеся вблизи электрических установок. От грозовых перенапряжений все электрические установки должны иметь специальную защиту. Основные элементы защиты - разрядники. От прямых ударов молний электрические установки защищаются стержневыми или тросовыми молниеотводами. Защита осуществляется молниеотводами, установленными непосредственно на металлических конструкциях (порталах) и отдельно стоящими молниеотводами.
В данной работе расчет грозозащиты сводится к определению местоположения молниеотводов, которые определяются таким образом, чтобы зона действия молниеотводов полностью защищала все электрооборудование подстанции.
h = 19,35 м. – высота молниеотвода
hх = 11,35 м. – высота защищаемого объекта.
hа = 8 м – высота молниеотвода над ошиновкой.
D = м. (9.2)
D - максимальный диаметр окружности, защищающей наиболее высокую точку ОРУ.
Где, р = 1, при h< 30 м, р = при h> 30 м
Рис. 9.2. Схема грозозащиты
9.8. Расчёт заземляющих устройств.
Наибольший ток через заземление при замыканиях на землю – 3613А на стороне 110кВ и 11187 на стороне 10кВ.
Грунт в месте сооружения подстанции – суглинок. Согласно ПУЭ, заземляющие устройства электроустановок выше 1кВ сети с заземлённой нейтралью выполняется с учётом сопротивления или допустимого напряжения прикосновения.
Расчёт по допустимому сопротивлению приводит к неоправданному перерасходу проводникового материала и трудозатрат при сооружении ЗУ для ПС небольшой площади, не имеющих естественных заземлителей.
Заземляющие устройства для установок 110кВ и выше выполняются из вертикальных заземлителей, соединительных полос, полос, проложенных вдоль рядов оборудования, и выравнивающих полос, проложенных в поперечном направлении и создающих заземляющую сетку с переменным шагом.
Время действия релейной защиты: ;
Напряжение прикосновения: ;
Коэффициент прикосновения:
(9.3)
где - длина вертикального заземлителя (5м), м; - длина горизонтальных заземлителей (525м по плану), м; а – расстояние между вертикальными заземлителями (5м), м; - площадь заземляющего устройства (S=60х70), м2; - параметр, зависящий от сопротивления верхнего и нижнего слоя земли ( и соответственно для и , [[4] стр.598]; - коэффициент определяемый по сопротивлению тела человека и сопротивлению растекания тока от ступней :
(9.4)
где ;
Потенциал на заземлителе
(9.5)
Напряжение заземляющего устройства:
(9.6)
Сопротивление сложного заземлителя, преобразованного в расчётную модель:
(9.7)
где
при ; (9.8)
при ; (9.9)
- эквивалентное удельное сопротивление земли, Ом·м [табл.7.6 [4]]; - общая длина вертикальных заземлителей; - глубина залегания ()
Согласно
Напряжение на заземлителе
Сопротивление заземляющего устройства
План преобразуем в расчётную схему (квадратную) со стороной:
Число ячеек по стороне квадрата:
принимаем
Длина полос в расчётной модели:
Длина стороны ячейки:
Число вертикальных заземлителей по периметру контура:
Общая длина вертикальных заземлителей:
Относительная глубина:
, тогда
по табл.76 [4] для
;
Общее сопротивление сложного заземлителя:
Как видно
Необходимо применять меры для снижения путём использования подсыпки гравия в рабочих местах слоем толщиной 0,2м, тогда
Подсыпка гравием не влияет на растекание тока с заземляющего устройства, так как глубина заложения заземлителей 0,7м больше толщины слоя гравия, поэтому соотношение и значение М остаются неизменными.
Напряжение на заземлителе
, что меньше допустимого (10кВ).
Допустимое сопротивление заземлителя:
Напряжение прикосновения:
, что меньше допустимого 400В.
Определим наибольший джопустимый ток, стекающий с заземлителей подстанции при однофазном КЗ:
.
При больших токах необходимо снижение , за счёт учащения сетки полос или дополнительных вертикальных заземлителей.
10. Смета на сооружение подстанции.
Таблица 10.1
Смета на сооружение подстанции.
|
Наименование |
Количество*цена |
Стоимость, тыс. руб. |
|
Трансформатор |
2*84 |
168 |
|
Мостик с выключателями и неавтоматической перемычкой |
1*84 |
84 |
|
КУН 10кВ (22отх. линии 630А) |
22*1110 |
24,42 |
|
вводные яч.- 4шт секционные яч.- 2шт 1600А |
8*1220 |
9,76 |
|
Оборудование ВЧ связи |
6 |
6 |
|
Постоянная часть затрат |
400 |
400 |
|
Итого: |
|
692,2 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
В дипломном проекте рассмотрены вопросы присоединения подстанции к существующей сети 110кВ, выполнены выбор рационального варианта трансформаторов на подстанции, расчёты установившихся режимов электрической сети на базе программы «RASTR», расчёт токов короткого замыкания произведён с помощью программы TKZ3000, выполнен выбор оборудования и разработано конструктивное выполнение подстанции.
К исполению принята подстанция 110/10кВ, выполненная по схеме «Мостик с выключателями в цепях трансформаторов и неавтоматической перемычкой». Подстанция выполнена с перспективой расширения в габаритах схемы «Двойная система сборных шин с обходной». На подстанции установлено два трансформатора ТРДН-25000/110/10. Сторона низшего напряжения выполнена из ячеек КРУН К-47, К49.
Выполнен расчёт релейной защиты понижающих трансформаторов (дифференциальная защита, МТЗ трансформатора, МТЗ от перегрузки).
Выбор наилучшего варианта выполнен на основе сравнения приведённых затрат.
Выполнены мероприятия по электробезопасности объекта (расчёт грозозащиты и заземления подстанции)
Библиографический список
1. Ананичева С.С. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1995. 55 с.
2. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 3-е изд., 1987. 648 с.
3. Рокотян С.С., Шапиро И.М. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1995. 349 с.
4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электроэнергетическая часть станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1989. 605 с.
5. Степанчук К.Ф. Техника высоких напряжений. Минск: Высшая школа, 1983. 265 с.
6. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т./ Под общ. Ред. А.А. Федорова. Т.2. Электрооборудование. – М.: Энергоатомиздат, 1987. -592 с.; ил.
7. Электротехнический справочник: В 3-х т. Т. 3. 2 кн. Кн. 1. Производство и распределение электрической энергии (Под общ. Ред. Профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл. ред.) и др.) 7-е изд., испр. И доп. – М.: Энергоатомиздат, 1988. 880 с. Ил.
8. Бургсдорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1987. 400 с.
9. Богатырёв Л.Л., Богданова Л.Ф. Расчёт релейной защиты элементов электроэнергетической системы. Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 1995. 38 с.
10. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоиздат, 1986ю 648 с.
11. Проектирование подстанций: Учеб. Пособие / М.Н. Гервиц, С.Е. Кокин, В.П. Нестеренков. Свердловск: УПИ, 1988. 85 с.
Методы расчёта параметров электрических сетей и систем: Методическое пособие по курсу «Электрические системы и сети» / С.С Ананичева, П.М. Ерохин, А.Л. Мызин. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1977. 55 с.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17
