Выбор заземляющего устройства ОРУ 220 кВ

Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением. Но могущие оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, должны надежно соединяться с землей. Такое заземление называется защитным, так как его целью является защита обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения.

Для выбора заземляющего устройства, необходимо определить РУ, где будет устанавливаться заземлительное устройство.

Площадь РУ 220 кВ рассчитываем исходя от количества ячеек и площади заменяемой оборудованием, следовательно мы имеем

 

3W+2Т+ОВ+ШСВ=7 ячеек

 

Для 220 кВ ширина ячейки 7 метров.

Определим площадь ячейки

Определим ток заземляющего устройства

 

 

Исходные данные для расчета:

– А=9396 м² – расстояние между вертикальными заземлителями;

– L=1062 м – длина вертикального заземления;

– в=21 м – ширина полосы;

– N=16 – количество вертикальных заземлений;

– ρ =300 Ом·м – удельное сопротивление слоев;

– ρ =100 Ом·м – удельное сопротивление слоев;

– Н=0, 5 м;

– R =1000;

– I =10, 5 А – ток, стекающий с заземлителя проектируемого заземляющего устройства при однофазном КЗ;

– М=0, 66 – параметр, зависящий от ρ / ρ .

 

 

N=16

 

Рисунок 7.1 – План заземляющего устройства

 

Рассчитываем длину полос

Длина секции

 

 (7.1),

.

 (7.2),

.

 

Определим общее сопротивление заземления

 

 (7.3),

 

где  – относительные удельные сопротивления;

 – длина полосы, м;

 – количество заземлений;

 – площадь ячейки.

 

 

Определяем расстояние между вертикальными заземлителями

 

 (7.4),

 

где  – функция которая зависит от отношения ρ  ρ ;

 – расстояние между вертикальными заземлителями.

Определяем коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека и сопротивлению растекания тока

 

 (7.5),

.

Определяем выполнение условия безопасности прикосновения человека

 

 (7.6),

 (7.7),

 

Выбор сопротивления заземления делается по двум нормам:

– первая норма – для сетей с изолированной нейтралью R заземления  должно быть не более 10 Ом, а U прикосновения не более 250 В, если это заземление выполняется выше 1000 В, если одновременно до 1000 В, тогда U прикосновения – 125 В, не более 4 Ом. Для сетей с эффективно заземленной нейтралью для них  не должно быть не более 0, 5 Ом;

– вторая норма – если U прикосновения для сетей с изолированной нейтралью не более 250 и 125 В, то  не нормируется в сетях с большими токами на землю по второй норме потенциал на заземлители не должен превышать 10000 В, тогда не нормируется.

 

 (7.8),

 

где  – потенциал на заземлители.

Принимаем, заземлитель в соответствии со второй нормой

Выбор молнии защиты ОРУ

Для защиты оборудования от повреждения ударом молнии применяется грозозащита с помощью разрядников, искровых промежутков, стержневых и тросовых молниеотводов, которые присоединяются к заземлителям. Такое заземление называется грозозащитным.

Число ячеек ОРУ 220 кВ: 3W+2Т+ОВ+ШСВ=7 ячеек

 

Рисунок 8.1 – Расположение молниезащиты

 

Расстояние от одной ячейки к другой составляет:

 

,          ,         ,

,        ,         ,

,        ,         ,

,

 (7.9),

.

 

Высота молниезащиты

 

(7.10),

 

Определяем радиус защиты

 

 (7.11),

 (7.12),

 (7.13),

 

Определим высоту первой и второй молниезащиты

 

 (7.14),

,

.

 

Определим шаг ячейки

 

 (7.15),

 

Определим высоту молниезащиты

 

 (7.16),

 

Определим радиус

 

 (7.17),

, (7.18),

Специальная часть проекта

Сушка трансформатора в собственном баке без вакуума

Перед сушкой удаляют масло из бака и вытирают его насухо. На выемной части трансформатора устанавливают термометры сопротивления или термопары для контроля температуры. Выемную часть опускают в бак и закрывают крышкой.

Бак трансформатора утепляют двумя слоями асбестовых листов толщиной 4–5 мм, закрепляемых шпагатом или лентой (применение проволоки не рекомендуется); утепление может производиться также листами стеклоткани. Кроме этого, для уменьшения потерь тепла рекомендуется поместить трансформаторы в утепленную камеру (рис. 1).

Поверх изоляции бака наматывают намагничивающую обмотку. При отсутствии утепления намагничивающую обмотку наматывают на деревянные рейки толщиной 3–5 см.

Если трансформатор снабжен съемными радиаторами, то их снимают. У трансформаторов с трубчатыми или ребристыми баками намагничивающую обмотку укладывают по боковой поверхности поверх труб или ребер, но можно укладывать ее через дно и крышку бака.

Чтобы получить более равномерное распределение температуры, намагничивающую обмотку наматывают на нижнюю часть бака, занимая 40–60% высоты бака; внизу бака витки располагают ближе друг к другу. Для намагничивающей обмотки используют провод с асбестовой изоляцией марки ПДА; возможно применение проводов и других марок (ПР, ПРТО), но в последнем случае нагрузку током уменьшают до 60–70% допустимой при нормальной прокладке.

 

Таблица 1 параметры трансформаторов

Мощность транс-форма-тора, кВ-А	Периметр, м	Температура окружающей среды, °С	Напряжение намагничивающей обмотки, В
			65		120		220
			Число витков	Ток, А	Число витков	Ток, А	Число витков	Ток, А
100	2.4	0 15 30	47/30 52/36 53/39	37/91 31/74 26/64	–	–	–	–
180	2, 54	0 15 30	45/33 49/34 50/37	42/103 35/88 29/72	–	–	–	–
320	2, 75	0 15 30	42/30 44/32 47/34	60/124 42/106 35/87	–	–	–	–
560	3, 52	0 15 30	34/24 35/26 38/28	80/198 68/168 56/138	63/45 67/47 71/51	43/107 37/91 30/75	–	–
750	3, 94	0 15 30	29/21 31/22 33/24	105/264 89/224 74/184	54/39 57/42 61/145	54/143 48/121 40/100	100/71 105/76 112/82	32/66 28/56 23/46
1000	4, 04	0 15 30	29/21 30/22 32/24	124/315 107/265 88/129	53/38 56/41 60/44	67/170 58/144 48/119	98/70 103/75 110/81	37/79 31/66 29/55

 

Примечание. Величина в числителе дроби действительна, если кожух утеплен, величина в знаменателе – если утепление отсутствует.

Ниже приводится ориентировочный расчет намагничивающей обмотки для сушки трансформаторов мощностью более 1000 кВ-А. Мощность, необходимая для сушки (в киловаттах),

 

Таблица 2 Мощность, необходимая для сушки (в киловаттах),

АР	А	АР	А	АР	А	АР	А
0.1	4.21	1.0	1, 85	1, 9	1.47	2, 8	1.27
0.2	3, 20	1, 1	1.78	2.0	1, 44	2, 9	1.26
0, 3	2.76	1, 2	1, 72	2, 1	1.42	3, 0	1, 24
0.4	2, 48	1, 3	1, 68	2, 2	1, 39	3, 25	1, 20
0, 5	2, 30	1.4	1, 63	2, 3	1, 37	3.50	1.18
0, 6	2.17	1.5	1.60	2, 4	1, 35	3, 75	1.15
0.7	2, 06	1.6	1, 55	2, 5	1, 32	4, 0	1, 12
0.8	1, 97	1, 7	1, 53	2, 6	1, 31	–	–
0.9	1.90	1.8	1, 49	2, 7	1, 29	–	–

 

Число витков намагничивающей обмотки

 

w = UA/L.

 

где U – напряжение, подводимое к обмотке, В; L – длина одного витка, м; А – длина намагничивающей обмотки, приходящаяся на 1 В напряжения, подводимого к обмотке.

 

Рисунок. 1. Схема сушки трансформатора в собственном баке 1 – фланец маслосливного крана; 2 – трубка для вентиляции; 3 – утепленная камера; 4 – намагничивающая обмотка; 5 – электронагреватель закрытого типа

Величину А находят по табл. 2. Ток в намагничивающей обмотке

 

U cos ф

 

где cos ф=0, 5…0, 7.

Пример. Определим данные для намагничивающей обмотки трансформатора типа ТМ 1800/10.

В качестве источника питания намагничивающей обмотки может служить сварочный трансформатор, трансформатор для прогрева бетона или сеть напряжением 127/220 В.

В процессе сушки выемную часть трансформатора вентилируют для удаления влаги при помощи вентилятора, отсасывающего воздух через один из люков в крышке трансформатора или через отверстие для изолятора. Воздух поступает в бак через фланец маслосливного крана (рис. 1). Можно устроить и естественную вентиляцию путем установки на крышке бака вертикальной трубы высотой 2–2, 5 м. Воздух в утепленную камеру поступает через отверстие в ее нижней части. Температура бака должна повышаться постепенно, рост температуры не должен превосходить 30–40 °С/ч. Температура горячего воздуха внутри бака должна поддерживаться на уровне 100 – 105 °С. Регулирование температуры производится либо изменением числа витков намагничивающей обмотки, либо ее периодическим отключением. В первом случае нужно сделать одну-две отпайки от намагничивающей обмотки.

Для более интенсивной сушки рекомендуется периодически снижать температуру до 50–60 °С и снова повышать ее до 100–105 °С.

Во время сушки ведется журнал, в который каждый час записывают показания всех термометров, силу тока, напряжение и число витков намагничивающей обмотки; каждые два часа – сопротивление изоляции между обмотками и по отношению к корпусу.

Об окончании сушки судят по форме кривой сопротивления изоляции (она аналогична форме кривой сопротивления изоляции при сушке электрических машин). Сушка считается законченной, если сопротивление изоляции обмоток при установившейся температуре 100–105 °С имеет устойчивое значение в течение 6–8 ч.

После сушки производят осмотр выемной части, удаляют термометры, проверяют и затягивают крепления; после этого выемную часть опускают в бак, который заполняют чистым, сухим трансформаторным маслом.

Заключение

В данном проекте рассматривается подстанция 220/35/6 кВ, где примерно оборудование: выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы тока и напряжения, трехфазный трехобмоточный трансформатор, КРУ на 6 кВ.

На стороне высокого напряжения 220 кВ применена схема ОРУ с четырьмя присоединениями и тремя выключателями, на среднем напряжении 35 кВ применена схема ОРУ с двумя системами шин с обходной, на низком напряжении 6 кВ одна секционная шина. Выключатели на высокой стороне элегазовые ВГБ – 220, разъединители РДЗ – 220, трансформаторы тока ТВ – 220, трансформаторы напряжения НКФ – 220 – 58; на среднем напряжении выключатели С – 35, разъединители РДЗ – 35, трансформаторы тока ТФЗМ – 35 – У1, трансформаторы напряжения ЗНОЛ – 35; на низком напряжении выключатели ВВЭ – 10 – 31, 5, трансформаторы тока ТШЛ – 6, трансформаторы напряжения НОЛ – 0, 8/6. Трехфазный трехобмоточный трансформатор ТДТН – 25000/220.

В процессе выполнения курсовой работы был выполнен расчет экономической эффективности проектирования П/С 220/35/6.

В расчетной части дипломной работы был составлен график диспетчерской нагрузки на подстанции, годовой объем трансформации электроэнергии, размер капиталовложения на подстанцию, численность персонала и расходы на оплату труда на подстанции. Также была рассчитана себестоимость трансформации электроэнергии и технико – экономические показатели подстанции.

Рассчитанные показатели приближены к показателям действующего производства, что указывает на правность проведения всех экономических расчетов.

В охране труда и технике безопасности был ознакомлен с техникой безопасности при эксплуатации трансформаторов напряжения и их вторичных цепей.

В специальной части проекта был выбран вопрос наладка устройств АВР и АПВ.

Список использованной литературы

1 Рожкова Л.Д., Козулин В.С., Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987 – 648 с.

2 Неклепаев Б.Н., Крючков К.П., Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989 – 605 с.

3 Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. / Под общ. ред. А.А. Федорова. Т. 2. Электрооборудование. – М.: Энергоатомиздат, 1987 – 592 с.

4 Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1987 – 367 с.

5 Справочник по проектированию электроэнергетических систем /Ершевич В.В., Зейлигер А.Н., Илларионов Г.А. и др.; под ред. Рокотяна С.С. и Шапиро И.М. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 352 с.

6 Электротехнический справочник: В 3 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.

7 Ю.Б. Гук и др. проектирование электрической части станций и подстанций: Учеб. Пособие для вузов / Ю.Б. ГУК, В.В. Кантан, С.С. Петрова. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отделение, 1985.

8 М.Н. Околоввич. Проектирование электрических станций: Учебник для вузов. – М.: Энергоиздат, 1982.

9 правила устройства электроустановок / Минэнерго – 6 – е изд., с изменениями, исправлениями и дополнениями, принятыми Главгосэнерго – надзором РФ. С. – Петербург: Издательство ДЕАН, 2000.

10 Справочная книжка энергетика /Сост. А.Д. Смирнов. – М.: Энергия, 1978. – 336 с.

11 Экономика предприятия: учебник, под ред. проф. Сафронова Н.А. – М.: Юристъ, 1999. – 584 с.

12 Грузинлв В.П. Экономика предприятия предпринимательская: учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. – 795 с.

13 Прузнер С.Л. Экономика, организация и планирование энергетического производства: Учебник для техникумов. – М.: Энергия, 1976, – 320 с.

14 Чернухин А.А., Флаксерман Ю.Н. Экономика энергетики СССР: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1980. – 344 с.

15 Лапицкий В.И. Организация и планирование энергетики. Учебник. – М.: Высшая школа, 1984. – 424 с.

⇐ Предыдущая123456

Поделиться: