Файл: Курсовой проект по дисциплине Электрическая часть станций и подстанций Проектирование районной трансформаторной подстанции.docx

габариты;

– удельное сопротивление грунта площадки.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет в вертикальном сечении конус с образующей в виде гиперболы, как показано на рисунке 2:



Рис. 2.

Подстанции 110/10 кВ с трансформаторами 2*6300 кВА ограничена оградой 27*21 м. Примем вариант защиты подстанции одним стержневым молниеотводом, установленным на концевой опоре 110 кВ (Н = 21,45 м). Определяем высоту молниеотвода из условия защитного угла ПС на высоте h_х = 2,6 м. Учитывая схему компоновки подстанции может быть найден радиус защиты:

≈ 30 м

Тогда:

≈ 30 м; , где Р = 1 при h ≤ 30 м.

Откуда h=23,4м.

Радиус защиты молниеотвода на высоте (для силовых трансформаторов): = 25,36 м,

Следовательно силовые трансформаторы подстанции попадают в зону защиты молниеотвода.

Радиус защиты молниеотвода на высоте (для линейного портала): = 22,15м,

Следовательно портал попадает в зону защиты молниеотвода.

Учитывая, что концевая опора по существу, является несущей конструкцией молниеотвода, то для его выполнения следует только устанавливать молниеприемник высотой:

h_m = h –H = 23,4 – 21,45 =1,95 м.

Таким образом подстанция полностью находится в защищаемой зоне, как по площади так и по высоте.

Для защиты подстанции и отходящих линий от набегающих волн перенапряжений, применяем ограничителя перенапряжения, выбираемых по напряжению: U_{ном.уст}=U_{ном.аппарата.}

ТП со стороны 110 кВ: ОПН-п-110/56/10/400 УХЛ1;

ТП со стороны 10 кВ: ОПН-п-10/11,5/10/400 УХЛ1;

Отходящие линии 10 кВ: ОПН-п-10/11,5/10/400 УХЛ1.

7. Расчет заземляющего устройства подстанции

Заземление на подстанции является защитной мерой от поражения электрическим током при повреждении изоляции. К заземлителю присоединяются корпуса силовых трансформаторов, электрических аппаратов и их приводов, вторичные обмотки трансформаторов тока. Металлические конструкции распределительных устройств, броня силовых кабелей и т.п.

---

На подстанциях с высшим напряжением 110 кВ, с изолированной нейтралью, сопротивление заземляющего устройства должно быть не более:

10 Ом≥ ≤ 250/I_з , где I_з- расчетный ток замыкания на землю, равный:

+ , А

Где U- междуфазное напряжение сети (кВ); L_вл, _кл – суммарная длина электрически связанных воздушных и кабельных линий (км).

для сети 10 кВ

для сети 110 кВ

Тогда 10 Ом≥ R_з≤69,44 Ом, принимаем сопротивление R_з≤ 10 Ом.

Заземлитель выполняется в виде замкнутого горизонтального контура проложенного на глубине 0,5 м, вокруг площади занимаемой оборудованием подстанции. Состоит из плоских заземлителей размером: длина-96 м, ширина полосы-3 см; 15 стержневых заземлителей: длина-3 м, диаметр -5 см.

Известно, что глубина заложения t=0,5 м, удельное сопротивление почвы ƍ=60 Ом*м (глина полутвердая). Ток однофазного К.З. стекающий с заземлителя равен 0,88 кА (примерно 0,5I_k⁽³⁾ на шинах 110 кВ подстанции).

+ ;
Площадь охваченная заземлителем:

= ;

Суммарная длина всех элементов заземлителя, м;

96 +15*3 =141;

Так как: = = 0,147, то

= 0,348(при 0,1 ≤ ≤ 0,5)

Где l

---

_B- длина вертикального стержня, м; t- глубина заложения горизонтального заземлителя, м; S- площадь охваченная заземлителем, м²; L- суммарная длина всех элементов заземлителя, м.

Сопротивление заземлителя в грунте:

+ = 0,347* = 1,3 Ом;

R_з =1,3 Ом ≤ 10 Ом, следовательно условие выполняется.

Чтобы не предусматривать мер по предотвращению выноса опасных потенциалов за пределы подстанции, напряжение на заземляющем устройстве при стекании с него тока замыкания не должно превышать 5 кВ.

В данном случае: =0,88×1,3=1,144 кВ.

Список источников и литературы

1. 
   Правила устройства электроустановок. – 7-ое издание. – Новосибирск, 2007. – 854 с.
   
2. 
   СТО 56947007- 29.240.10.028-2009. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ (НТП ПС). – ОАО «ФСК ЕЭС», 2009. – 96 с.
   
3. 
   Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л.Файбисовича, – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: ЭНАС, 2012. – 376 с.
   
4. 
   Шабад М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Изд. 3-е. – Ленинград: Энергоатомиздат, 1985 – 297 с.
   
5. 
   Небрат И.Л., Полесицкая Т.П. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты: учебное пособие, Ч2. – СПб.: ПЭИПК, 2009 – 48 с.
   
6. 
   Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4–35 кВ и 110–1150 кВ / Под ред. И.Т. Горюнова. – М.: Папирус Про, 2003. – 640 с.
   
7. 
   И.В. Наумов, Т.Б. Лещинская. Электроснабжение сельского хозяйства, учебник — М. : БИБКОМ : ТРАНСЛОГ, 2015 .— 657 с.
   

---