Проект новой подстанции для обеспечения электроэнергией нефтеперерабатывающего завода (стр. 14 из 22)
Выводы обмотки, на которой производят измерения, соединяют между собой. У автотрансформаторов вывод одной из обмоток с автотрансформаторной связью допускается не присоединять к схеме измерения.
7 Обеспечение безопасности на подстанции
7.1 Компоновка ОРУ 110 кВ, ОРУ 35 кВ и ЗРУ 10 кВ
Технико-экономическую эффективность, надежность и удобство отдельных объектов подстанции определяют их конструктивные и
компоновочные решения. В соответствии с выбранной структурной схемой на подстанции сооружается ОРУ 110 кВ, ОРУ 35 кВ и ЗРУ 10 кВ.
Оборудование ОРУ располагается таким образом, чтобы обеспечивались возможности выполнения монтажа и ремонта оборудования с применением машин и механизмов, транспортировки трансформаторов, проезда пожарных машин и передвижных лабораторий. Территория подстанции ограждается сетчатым забором высотой 1,8 м.
Наименьшие расстояния от токоведущих частей до различных элементов ОРУ указаны в таблице 42.
Таблица 44 – Наименьшие расстояния от токоведущих частей до различных элементов ОРУ
| Наименование расстояния | Изоляционноерасстояние, мм | |
| 110 кВ | 35 кВ | |
| От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до заземленных конструкций или постоянных внутренних ограждений высотой не менее 2 м | 900 | 400 |
| Между проводами разных фаз | 1000 | 440 |
| От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до постоянных внутренних ограждений высотой не менее 1,6 м, до габаритов транспортируемого оборудования | 1650 | 1150 |
| Между токоведущими частями в разных плоскостях при обслуживаемой нижней цепи и не отключенной верхней | 1650 | 1150 |
| От не огражденных токоведущих частей до земли или кровли зданий при наибольшем провисании проводов | 3600 | 3100 |
| Между токоведущими частями разных цепей в плоскостях, а так же между токоведущими частями разных цепей по горизонтали при обслуживании одной цепи или не отключенной другой, от токоведущих частей до верхней кромки внешнего забора, между токоведущими частями и зданиями или сооружениями | 2900 | 2400 |
| От контакта и ножа разъединителя в отключенном положении до ошиновки, присоединенной ко второму контакту | 1100 | 485 |
Для обеспечения безопасности работ на ОРУ-110 кВ устанавливаются разъединители SGF-110/1600, а на ОРУ-35 кВ – РД3.2-35/1000. От неверных операций разъединителями предусмотрена оперативная блокировка. Данная блокировка исключает включение выключателя на заземленный участок цепи. Это обеспечивается электромагнитной блокировкой разъединителей с использованием электромагнитных замков. Так же предусматривается механическая блокировка между основными и заземляющими ножами разъединителя, которая не позволяет включать заземляющие ножи при включенных главных ножах. Наличие заземляющих ножей исключает переносных заземлений, что повышает безопасность работ и снижает аварийность.
Закрытая часть подстанции проектируется двухэтажной. На первом этаже в ЗРУ-10 кВ камеры выключателей вводов 10 кВ от силовых трансформаторов, секционных выключателей. На втором этаже в ЗРУ-10 кВ сборные шины 10 кВ, шкафы шинных разъединителей и аппаратура управления разъединителями.
На втором этаже щитового блока размещаются помещение щита управления и реле, служебные помещения.
На первом этаже силового блока размещаются помещения аккумуляторной батареи, камеры трансформаторов собственных нужд, помещения мастерской.
Под ЗРУ-10 кВ закрытой части подстанции предусмотрен подвал для раскладки кабелей.
ЗРУ-10 кВ выполняется с двусторонним расположением ячеек КРУ. Все КРУ имеют механическую блокировку, которая исключает выкат тележки при включенном выключателе. ЗРУ располагается в отдельном здании, имеет два выхода, расположенные с противоположных торцов здания.
Двери ЗРУ имеют самозакрывающиеся замки, открываемые без ключа со стороны РУ.
Арматура изоляторов ОРУ и шин подстанции окрашивается в
желтый, зеленый и красный цвета (соответственно фазам А, В и С).
Все кабели подстанции в местах присоединения имеют таблички с адресом, маркой и сечением.
Для обеспечения сохранности оборудования при авариях и пожарах, под силовыми трансформаторами выполняются маслоприемники с бортовым ограждением, заполненные гравием. Маслоприемники соединяются с маслосборником, выполненным в виде подземного резервуара при помощи трубопровода. Для осмотра высоко расположенных частей трансформаторов устанавливаются стационарные лестницы.
7.2 Расчет заземляющего устройства
7.2.1. Назначение и конструкции заземляющих устройств
Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, должны надёжно соединяться с землей. Такое заземление называется защитным, так как его целью является защита обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения.
Заземление обязательно во всех электроустановках при напряжении 380 В и выше переменного тока, 440 В и выше постоянного тока, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в установках – при напряжении 42 В и выше переменного тока, 110 В и выше постоянного тока.
В электрических установках заземляются корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, приводы электрических аппаратов, металлические оболочки и броня кабелей, проводов, металлические конструкции зданий и сооружений и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования.
Заземление, предназначенное для создания нормальных условий работы аппарата или электроустановки, называется рабочим заземлением. К рабочему заземлению относится заземление нейтралей трансформаторов, генераторов. Без рабочего заземления аппарат не может выполнить своих функций или нарушается режим работы электроустановки.
Для защиты оборудования от повреждения ударом молнии применяется грозозащита с помощью разрядников, стержневых и тросовых молниеотводов, которые присоединяются к заземлителям. Такое заземление называется грозозащитным.
Обычно для выполнения всех трех типов заземления используют одно заземляющее устройство.
Для выполнения заземления используют естественные и искусственные заземлители.
В качестве естественных заземлителей применяют водопроводные трубы, металлические трубопроводы, проложенные в земле, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов; заземлители опор воздушных линий (ВЛ), соединенные с заземляющим устройством грозозащитным тросом.
В качестве искусственных заземлителей применяют круглую прутковую сталь диаметром не менее 10 мм (неоцинкованная) и 6 мм (оцинкованная), полосовую сталь толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм2.
Количество заземлителей (уголков, стержней) определяется расчётом в зависимости от необходимого сопротивления заземляющего устройства или допустимого напряжения прикосновения. Размещение искусственных заземлителей производится таким образом, чтобы достичь равномерного распределения электрического потенциала на площади, занятой электрооборудованием. Для этой цели на территории ОРУ прокладывают заземляющие полосы на глубине 0.5-0.7 м вдоль рядов оборудования и в поперечном направлении, т.е. образуется заземляющая сетка, к которой присоединяется заземляемое оборудование.
На рис.24 показаны план расположения контура заземления на открытом распределительном устройстве, а также кривые изменения потенциалов по территории ОРУ.
При пробое изоляции в каком-либо аппарате его корпус и заземляющий контур окажутся под некоторым потенциалом Uз=Iзrз. Растекание Iз с электродов заземления приводит к постепенному уменьшению потенциала почвы вокруг них. Внутри контура заземления потенциалы выравниваются, поэтому, прикасаясь к поврежденному оборудованию, человек попадает под небольшую разность потенциалов Uпр. (напряжение прикосновения), которая составляет некоторую долю потенциала на заземлителе:
Uпр. = kпUз , (7.4.)
где kп – коэффициент напряжения прикосновения, значение которого зависит от условий растекания тока с заземлителя и человека.
Шаговое напряжение, т.е. разность потенциалов между двумя точками поверхности, расположенными на расстоянии 0.8 м, внутри контура невелико (Uшаг1). За пределами контура кривая распределения потенциалов более крутая, поэтому шаговое напряжение увеличивается (Uшаг2). При больших токах замыкания на землю для Uшаг по краям контура у входов и выходов укладывают дополнительные стальные полосы. Задачей защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжений Uз, Uпр., Uшаг. В установках с эффективно заземленной нейтралью (сети 110 кВ и выше) замыкание фазы на землю является коротким замыканием и быстро отключается релейной защитой, в результате чего уменьшается вероятность попадания под напряжение Uпр., Uшаг. Токи однофазного КЗ значительны, поэтому резко возрастают потенциалы на заземлителе. В этих установках нормируется величина Uпр , которая определяется в зависимости от длительности протекания тока через тело человека, и величина Rз.
Напряжение Uшаг не нормируется, так как путь тока нога-нога для человека менее опасен, чем путь рука-ноги.
