Файл: Расчет суммарных нагрузок на шинах всех напряжений 5 Выбор числа и мощности понижающих трансформаторов 7.docx
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 47
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
(3)по (60)
Iз = 0,5 ∙ 3142 = 1571 кА
Действительный план заземляющего устройства преобразуем в расчетную квадратичную модель со стороной:
= 
= 94,87 м2
Число ячеек по стороне квадрата:
т =
(61)
т =
= 18,98
Принимаем т = 19.
Длина полос в расчетной модели:
Lг = 2 ∙ (m + 1) (62)
Lг = 2 ∙
∙ (21 + 1) = 3794,4 м
Длина стороны ячейки:
b=
= 4,99
Число вертикальных заземлителей по периметру контура: при а/lв = 1
nb =
(63)
nb =
= 75,9
Принимаем nb = 76.
Общая длина вертикальных заземлений:
Lв = lb∙nb (64)
Lв = 5 ∙ 76 = 380 м
Относительная глубина:
= 
= 0,06 < 0,1
A = 0,444 – 0,84∙
(65)
A = 0,444 – 0,84∙
= 0,39
Общее сопротивление сложного заземления:
Rз = A ∙
+ 
(66)
Rз = 0,39 ∙
+ 
= 0,48 Ом
где ρэ = 110 Ом – эквивалентное удельное сопротивление грунта.
Rз = 0,48 < Rдоп = 3,9 Ом – сопротивление искусственного заземлителя РПП, не превышает допустимое.
Условие выполняется, заземление подстанции выполнено правильно.
10.2 Расчет молниезащиты
Одним из важнейших условий бесперебойной работы подстанции является обеспечение надежной грозозащиты зданий, сооружений и электрооборудования подстанции.
Правильно выполненная молниезащита надежно защищает объект и тем самым значительно повышает его эксплуатационные показатели. В то же время дополнительные затраты на устройство молниезащиты по сравнению с общими затратами на строительство предприятия, как правило, весьма незначительны (не более 0,5 %). Необходимость молниезащиты различных сооружений и установок связана с тем, что при ударах молнии на них оказывается определенное воздействие, представляющее опасность, как для самих сооружений, так и для находящихся в них людей.
Аварийное отключение подстанции высокого напряжения приводит к большому народнохозяйственному ущербу, так как от подстанции, как правило, отходит целый ряд линий, питающих большое число потребителей. Авария на подстанции приводит к длительному перерыву в электроснабжении этих потребителей. Положение может существенно осложниться за счет развития аварии на подстанции в системную аварию. Кроме того, время, необходимое для ликвидации аварии на подстанции, особенно при повреждении внутренней изоляции аппаратов, может быть весьма значительным. Поэтому к молниезащите подстанций предъявляются значительно более жесткие требования, чем к молниезащите электропередачи и других объектов, и, хотя подстанции имеют небольшие размеры и удары молнии в них довольно редки, необходима весьма гарантированная защита всей территории подстанции от прямых ударов молнии.
Защита ОРУ подстанции от прямых ударов молнии выполняется стержневыми молниеотводами. Молниеотводы № 1,2,3– устанавливаются на линейных порталах, их высота 19,35 м, высота защищаемого оборудования
11,35 м. Молниеотводы номер 4,5 – устанавливаются на трансформаторных порталах, их высота так же 19,35 м, а высота защищаемого оборудования 11,35 м. В качестве молниеотводов № 6,7 – используем ПМЖ-24,3 их высота 24,3 м, а высота защищаемого оборудования 7,85 м. Они устанавливаются между М7 и М9, и между М6 и М8, немного в стороне от них.
Защитное действие молниеотводов характеризуется зоной защиты одиночного молниеотвода. Определяем зоны защиты в нашем случае.
Для молниеотводов 1-5 определяем:
Активная высота молниеотвода:
hа
= h - hx (67)
hа= 19,35 – 11,35 = 8 м
где hx = 11,35 м – наиболее высокий элемент защищаемого объекта.
Радиус действия молниеотвода:
(68)
где р=1, при h< 30 м.
Для молниеотводов 6,7.
Активная высота молниеотвода:
hа = h - hx (69)
ha = 24,3 - 7,85 = 16,45 м
где hx – наиболее высокий элемент защищаемого объекта. hх = 7,85 м.
Радиус действия молниеотвода:
(70)
Наименьшая ширина зоны защиты в середине между молниеотводами:
, (71)
где а – расстояние между двумя молниеотводами.
BX1,2= BX2,3= BX3,4= BX4,5=
=12,9м.; 
= 6,45 м.
Bx8,9= Bx6,7=
м.; = 5,45 м.
Оборудование, расположенное в прямоугольнике между молниетводами 4 -5 будет защищено, если:
Д ≤ 8·ha·р,
4
4,6 ≤ 8·8·1 = 64 – Условие выполняется.
Рисунок 7 – Зона защиты стержневых молниеотводов
м.; 
м.
м.; 
м.
м.; 
м.
м.; 
м.
м.; 
м.
Таким образом, все конструкции и оборудование подстанции защищены от прямых ударов молнии.
11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭЛЕКТРОИЗМЕРЕНИЙ
Контроль за режимом работы основного и вспомогательного оборудования на электростанциях и подстанциях осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов.
Таблица 8 – Измерительные приборы вводной ячейки
Таблица 9 – Измерительные приборы, подключаемые к трансформатору напряжения со стороны 10 кВ
Таблица 10 –Вторичная нагрузка ТН – 220 кВ НКФ – 220 -58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенной курсовой работы проведен расчет электрической части подстанции, определены токи короткого замыкания, выбран тип подстанции. На основании расчетов выбраны различные виды электрических аппаратов и построена схема первичной коммутации подстанции 220/10 кВ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Iз = 0,5 ∙ 3142 = 1571 кА
Действительный план заземляющего устройства преобразуем в расчетную квадратичную модель со стороной:
= = 94,87 м2Число ячеек по стороне квадрата:
т =
(61)т =
= 18,98Принимаем т = 19.
Длина полос в расчетной модели:
Lг = 2
∙ (m + 1) (62)Lг = 2 ∙
∙ (21 + 1) = 3794,4 мДлина стороны ячейки:
b=
= 4,99Число вертикальных заземлителей по периметру контура: при а/lв = 1
nb =
(63)nb =
= 75,9Принимаем nb = 76.
Общая длина вертикальных заземлений:
Lв = lb∙nb (64)
Lв = 5 ∙ 76 = 380 м
Относительная глубина:
= = 0,06 < 0,1A = 0,444 – 0,84∙
(65)A = 0,444 – 0,84∙
= 0,39Общее сопротивление сложного заземления:
Rз = A ∙
+ (66)Rз = 0,39 ∙
+ = 0,48 Омгде ρэ = 110 Ом – эквивалентное удельное сопротивление грунта.
Rз = 0,48 < Rдоп = 3,9 Ом – сопротивление искусственного заземлителя РПП, не превышает допустимое.
Условие выполняется, заземление подстанции выполнено правильно.
10.2 Расчет молниезащиты
Одним из важнейших условий бесперебойной работы подстанции является обеспечение надежной грозозащиты зданий, сооружений и электрооборудования подстанции.
Правильно выполненная молниезащита надежно защищает объект и тем самым значительно повышает его эксплуатационные показатели. В то же время дополнительные затраты на устройство молниезащиты по сравнению с общими затратами на строительство предприятия, как правило, весьма незначительны (не более 0,5 %). Необходимость молниезащиты различных сооружений и установок связана с тем, что при ударах молнии на них оказывается определенное воздействие, представляющее опасность, как для самих сооружений, так и для находящихся в них людей.
Аварийное отключение подстанции высокого напряжения приводит к большому народнохозяйственному ущербу, так как от подстанции, как правило, отходит целый ряд линий, питающих большое число потребителей. Авария на подстанции приводит к длительному перерыву в электроснабжении этих потребителей. Положение может существенно осложниться за счет развития аварии на подстанции в системную аварию. Кроме того, время, необходимое для ликвидации аварии на подстанции, особенно при повреждении внутренней изоляции аппаратов, может быть весьма значительным. Поэтому к молниезащите подстанций предъявляются значительно более жесткие требования, чем к молниезащите электропередачи и других объектов, и, хотя подстанции имеют небольшие размеры и удары молнии в них довольно редки, необходима весьма гарантированная защита всей территории подстанции от прямых ударов молнии.
Защита ОРУ подстанции от прямых ударов молнии выполняется стержневыми молниеотводами. Молниеотводы № 1,2,3– устанавливаются на линейных порталах, их высота 19,35 м, высота защищаемого оборудования
11,35 м. Молниеотводы номер 4,5 – устанавливаются на трансформаторных порталах, их высота так же 19,35 м, а высота защищаемого оборудования 11,35 м. В качестве молниеотводов № 6,7 – используем ПМЖ-24,3 их высота 24,3 м, а высота защищаемого оборудования 7,85 м. Они устанавливаются между М7 и М9, и между М6 и М8, немного в стороне от них.
Защитное действие молниеотводов характеризуется зоной защиты одиночного молниеотвода. Определяем зоны защиты в нашем случае.
Для молниеотводов 1-5 определяем:
Активная высота молниеотвода:
hа
= h - hx (67)
hа= 19,35 – 11,35 = 8 м
где hx = 11,35 м – наиболее высокий элемент защищаемого объекта.
Радиус действия молниеотвода:
(68) где р=1, при h< 30 м.
Для молниеотводов 6,7.
Активная высота молниеотвода:
hа = h - hx (69)
ha = 24,3 - 7,85 = 16,45 м
где hx – наиболее высокий элемент защищаемого объекта. hх = 7,85 м.
Радиус действия молниеотвода:
(70) Наименьшая ширина зоны защиты в середине между молниеотводами:
, (71)где а – расстояние между двумя молниеотводами.
BX1,2= BX2,3= BX3,4= BX4,5=
=12,9м.; = 6,45 м.Bx8,9= Bx6,7=
м.; = 5,45 м.Оборудование, расположенное в прямоугольнике между молниетводами 4 -5 будет защищено, если:
Д ≤ 8·ha·р,
4
4,6 ≤ 8·8·1 = 64 – Условие выполняется.
Рисунок 7 – Зона защиты стержневых молниеотводов
м.; м. м.; м. м.; м. м.; м. м.; м.Таким образом, все конструкции и оборудование подстанции защищены от прямых ударов молнии.
11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭЛЕКТРОИЗМЕРЕНИЙ
Контроль за режимом работы основного и вспомогательного оборудования на электростанциях и подстанциях осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов.
Таблица 8 – Измерительные приборы вводной ячейки
| Прибор | Тип | Нагрузка фазы, (В ∙ А) | ||
| А | В | С | ||
| Варметр | Д-335 | 0,5 | - | 0,5 |
| Ваттметр | Д-335 | 0,5 | - | 0,5 |
| Амперметр | Э-335 | - | 0,5 | - |
| Счетчик активной | И-674 | 2,5 | - | 2,5 |
| Счетчик реактивной | И-673 | 2,5 | - | 2,5 |
| ИТОГО: | | 6 | 0,5 | 6 |
Таблица 9 – Измерительные приборы, подключаемые к трансформатору напряжения со стороны 10 кВ
| Прибор | Тип | S, одной обмотки, В∙А | Число обмоток | Соs φ | Sin φ | Число приборов | Общая потребляемая мощность | ||||||||||
| Р, Вт | Q, Вар | ||||||||||||||||
| Вольтметр (сб.шины) | Э-335 | 2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 2 | - | |||||||||
| Ввод 10 кВ, от тр-ра | Ваттметр | Д-335 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 1 | 3 | - | ||||||||
| Варметр | Д-335 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 1 | 3 | - | |||||||||
| Счетчик актив | И-674 | 3 Вт | 2 | 0,38 | 0,925 | 1 | 6 | 14,5 | |||||||||
| Счетчик реакт | И-673 | 3 Вт | 2 | 0,38 | 0,925 | 1 | 6 | 14,5 | |||||||||
| Линиипотре | Счетчик актив | И-674 | 3 Вт | 2 | 0,38 | 0,925 | 4 | 24 | 58 | ||||||||
| Счетчик реакт | И-673 | 3 Вт | 2 | 0,38 | 0,925 | 4 | 24 | 58 | |||||||||
| ТСН | Счетчик актив | И-674 | 3 Вт | 2 | 0,38 | 0,925 | 1 | 6 | 14,5 | ||||||||
| ИТОГО: | 74 | 159,5 | |||||||||||||||
Таблица 10 –Вторичная нагрузка ТН – 220 кВ НКФ – 220 -58
| Прибор | Тип | S, одной обмотки, В∙А | Число обмоток | Соs φ | Sin φ | Число приборов | Общая потребляемая мощность | |||
| Р, Вт | Q, Вар | |||||||||
| Вольтметр(сб.шины) | Э-335 | 2 | 1 | 1 | 0 | 3 | 6 | - | ||
| Ваттметр | Д-335 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 7 | 21 | - | ||
| Варметр | Д-335 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 7 | 21 | - | ||
| Счетчик активный | И-674 | 3 Вт | 2 | 0,38 | 0,925 | 7 | 42 | 101,5 | ||
| Счетчик реактивный | И-673 | 3 Вт | 2 | 0,38 | 0,925 | 7 | 42 | 101,5 | ||
| ИТОГО: | 132 | 203 | ||||||||
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенной курсовой работы проведен расчет электрической части подстанции, определены токи короткого замыкания, выбран тип подстанции. На основании расчетов выбраны различные виды электрических аппаратов и построена схема первичной коммутации подстанции 220/10 кВ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
-
Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанции и подстанции. – 4-е издание., М.: Энергоатомиздат., 2015 - 336 с. -
Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. – 3-е издание., М.: Энергоатомиздат., 2017 – 535 с. -
Правило устройства электроустановок. – 6-е издание, Минэнерго СССР М.: 2016 – 640 с. -
Электрические системы, электрические сети. – под редакцией Веникова В.А., Строева В.А. – 362 с. -
Кутенов С.А. Проектирование электрической части электрических станций и подстанций. – учебное пособие, Новочеркасск, ГОС. Тех. Ун-т: издательство НГТУ, 2015 – 312 с. -
Электрический справочник в 3 т. Электрические издания и устройства. Под общей редакцией профессоров МЭИ: Орлова И.Н. и др., 2016 – 282с. -
Вавин В.Н. Релейная защита блоков турбогенератор-трансформатор. М.: Энергоиздат., 2012 – 235 с. -
Электрическая часть электростанций и подстанций: учебное пособие / Н.В. Коломиец, Н.Р. Пономарчук В.В. Шестакова– Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2017. – 143 с. -
Расчёт коротких замыканий и выбор электрооборудования: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И.П. Крючков, Б.Н. Неклепаев и др. – М.: Академия, 2015. – 416 с. -
Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учебник для сред. проф. образования / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В.Чиркова. – М.: Издательский центр Академия,2014–448 с.