Файл: Введение в настоящее время системы электроснабжения являются важным элементом развития электроэнергетики.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 70
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
dx
Рисунок 10 – Зона защиты двойного стержневого молниеотвода
Расширение зоны защиты множества молниеотводов, находящихся ближе, чем на расстоянии (3-5) h, приводит к появлению дополнительного объема защиты, обусловленного совместным функционированием нескольких молниеотводов.
 | | ||
 | | | |
где r0 – зона защиты одиночного молниеотвода на уровне земли, м.
На территории, область которой показана на 10-ом рисунке, мы планируем установку 16 молниеотводов, высотой до 21 метра, на открытом распределительном устройстве. После этого мы приступим к монтажу портала и мачты для прожектора с применением стального уголка размером 100 на 100. Описанные работы мы проведем для защиты зоны от молний на данной подстанции.
На рисунке 11 изображена зона действия молниезащиты.
Рисунок 11 – Зона действия молниезащиты
4.3 Расчет заземления
При проектировании заземления подстанции необходимо учитывать несколько важных факторов. Если напряжение электроустановки выше 1000 В и имеется высокий ток короткого замыкания на землю, а земля на месте расположения подстанции имеет черноземный тип грунта, а также если климатическая зона является первой, то необходимо учитывать сопротивление естественных заземлителей, равное 2 Ом.
При этом важно следовать согласно ПУЭ, что предписывает достижение сопротивления заземления до 0,5 Ом. Для этого требуется определить не только количество вертикальных заземлителей, необходимых для эффективного заземления, но также и сопротивление искусственного заземлителя. Этот процесс требует точной оценки, чтобы гарантировать безопасность электрооборудования и защиту от повреждений, которые могут возникнуть из-за сбоев в заземлении.
Помимо этого, важно учитывать условия окружающей среды и характеристики земли в данной местности. Существуют разные способы определения сопротивления заземления, которые выбираются в зависимости от условий и требований. Важно знать, что правильно спроектированное и установленное заземление обеспечит надежную защиту от потенциальных опасностей и повысит работоспособность электрооборудования.
где
– сопротивление естественного заземлителя, Ом; 
– допустимое сопротивление заземляющего устройства.Пусть удельное сопротивление глиняного грунта равно 60 Ом∙м. Коэффициенты, повышающие для климатической зоны 1 (,) могут быть найдены в специальных справочниках. Например, для горизонтального заземлителя, который проложен на глубине 0,5 м, этот коэффициент составляет 7, а для вертикального заземлителя – 1,8. После нахождения этих коэффициентов можно рассчитать удельное сопротивление электродов.
Если говорить о горизонтальных электродах, то расчет производится следующим образом:
Для вертикальных электродов:
Определим сопротивление растеканию тока вертикального электрода:
где
– длина заземляющего электрода, м; 
– диаметр заземляющего электрода, м; 
– глубина залегания вертикального электрода, м.При расчете коэффициента использования
, мы можем предварительно определить количество вертикальных заземлителей:
Далее определим сопротивление горизонтальных полос:
где
– суммарная длина горизонтального заземлителя, м; 
– ширина стальной полосы, м.
Найдем действительное сопротивление растеканию горизонтальных электродов с учетом экранирования при коэффициенте использования
:
Детально рассмотрим электрическое сопротивление вертикальных электродов:
Уточненное число вертикальных электродов найдем при коэффициенте использования
:
Схема расположения заземлителей показана на рисунке 12.
Рисунок 12 – Схема расположения заземлителей
4.4 Методы установки и тестирования системы молниезащиты и заземления на тяговой подстанции Хитрово
Важнейшими элементами безопасности на тяговой подстанции Хитрово являются система молниезащиты и заземления. Эти системы необходимы для защиты оборудования и персонала от возможных аварийных ситуаций, связанных с высоким напряжением и электрическими разрядами.
В данном подразделе рассмотрим методы установки и тестирования систем молниезащиты и заземления на тяговой подстанции Хитрово.
Система молниезащиты состоит из нескольких элементов: молниеприемника, громоотводов, заземляющих проводников и устройств защитного отключения. Она должна быть установлена на всех объектах, которые нуждаются в защите от разрядов атмосферной электричества.
Прежде чем приступать к установке системы молниезащиты, следует выполнить предварительную работу по определению точек ее крепления. Точки крепления выбираются таким образом, чтобы эффективно защищать всю конструкцию объекта. После этого производится нанесение маркировки на поверхности, где будут установлены элементы системы.
Далее следует провести работу по монтажу самой системы. На первом этапе устанавливаются молниеприемники – конструкции, предназначенные для привлечения разрядов атмосферной электричества. Они крепятся на высоте не менее 2 метров от поверхности объекта и должны быть расположены на достаточном расстоянии друг от друга.
Затем следует произвести установку громоотводов – специальных проводников, которые направляют разряд атмосферной электричества в заземляющую систему. Громоотводы должны быть установлены вертикально и закреплены на надежных опорах, сделанных из материалов, обеспечивающих надежный контакт с землей.
После этого следует выполнить работы по прокладке заземляющих проводников – элементов системы, которые обеспечивают соединение всех компонентов с заземлением. Заземляющие проводники должны быть изготовлены из материалов высокого качества (например, меди), чтобы обеспечить низкое сопротивление заземления.
В заключение, устанавливаются устройства защитного отключения – конструкции, предназначенные для автоматического отключения электрических цепей в случае возникновения разрядов атмосферной электричества. Они должны быть расположены на всех линиях, подключенных к объекту.
После завершения установки системы молниезащиты необходимо произвести ее тестирование. Это необходимо для проверки работоспособности и соответствия требованиям нормативных документов.
Первый этап тестирования – это проверка заземляющих проводников. Для этого используются специальные приборы, которые измеряют значение сопротивления заземления. Значение сопротивления должно быть не более 4 Ом (для объектов промышленной безопасности) или 10 Ом (для объектов жилой и общественной застройки).
Далее следует проверка громоотводов на наличие повреждений и коррозии. Если громоотвод имеет повреждения или коррозию, его необходимо заменить.
Затем проводится проверка молниеприемников. Для этого используется специальный генератор импульсных напряжений, который создает электрический разряд аналогичный молнии. Значение тока, проходящего через систему в результате импульса, должно быть не более 100 кА.
В заключение, необходимо проверить работоспособность устройств защитного отключения. Для этого производится эмуляция разряда атмосферной электричества и проверка автоматической работы устройства защитного отключения.
Таким образом, установка и тестирование системы молниезащиты и заземления на тяговой подстанции Хитрово являются важными мероприятиями по обеспечению безопасности объекта. В случае правильного выполнения всех работ можно быть уверенным в надежности защиты оборудования и персонала от возможных аварийных ситуаций, связанных с высоким напряжением и электрическими разрядами.
4.5 Поддержание и обслуживание системы молниезащиты и заземления на тяговой подстанции Хитрово
Монтаж системы молниезащиты производится в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0-75 "Система защит от падения радиочастотного излучения", РД 34.21.122-87 "Правила устройства электроустановок" и действующим законодательством Российской Федерации в области энергетического строительства.
Ежегодно проводятся работы по проверке состояния системы молниезащиты на тяговой подстанции Хитрово. В ходе проверки осуществляется оценка готовности системы к предстоящей весенне-летней грозовой активности.
Все металлические части конструкций на тяговой подстанции Хитрово должны быть заземлены и надежно соединены с заземляющей шиной, которая образует единую систему заземления всей станции. В этом случае при коротком замыкании или других аварийных ситуациях, потенциальная разность между поверхностью земли и металлическими конструкциями не превышает допустимых значений, что гарантирует безопасную работу всех оборудований.
Важным аспектом в поддержании и обслуживании системы молниезащиты и заземления на тяговой подстанции Хитрово является регулярный контроль состояния всех элементов данной системы. Для этого используются специальные инструментальные средства - измерительные приборы для проверки сопротивления заземления и проводимости молниеотводов. В случае выявления неисправностей или недостатков, производятся работы по их устранению.
Кроме того, важно обучение персонала тяговой подстанции Хитрово правилам электробезопасности и проведение регулярных тренингов по действиям в аварийных ситуациях. Это позволяет повысить квалификацию работников и предотвратить возможные аварии при эксплуатации оборудования.
Таким образом, система молниезащиты и заземления на тяговой подстанции Хитрово является одной из главных компонент безопасности её работы. Поддержание системы в исправном состоянии и ежегодный контроль за её состоянием позволяют гарантировать бесперебойную работу станции и защиту от различных опасностей, связанных с передачей электрической энергии.
150>