Реконструкция электроснабжения зоны подстанции "Рождественское" и "Василево" Шарьинских электрических сетей с обоснованием использования однофазных трансформаторов (стр. 8 из 11)

Для осмотра разрешается открывать двери ограждений и камер в электроустановках выше 1000 В., двери щитов, сборок, пультов управления и других устройств в электроустановках до 1000 В.

Для обеспечения длительной, надёжной эксплуатации трансформатора выполняется следующее:

Соблюдаются температурные и нагрузочные режимы, уровни напряжения;

Строго соблюдается норма на качество и изолирующее свойство масла.

Содержится в исправном состоянии устройства охлаждения, регулирования напряжения, защита масла и т. д.

На дверях трансформаторных пунктов и камер укрепляются предупреждающие плакаты установленного образца и формы.

Трансформаторные установки снабжены противопожарными средствами.

Персонал, обслуживающий трансформаторную подстанцию, снабжается средствами защиты обеспечивающие безопасность их работы.

К средствам защиты на трансформаторной подстанции относятся: диэлектрические перчатки, боты, ковры, колпаки; индивидуальные экранирующие комплекты; изолирующие подставки и накладки; переносные заземления; оградительные устройства; плакаты и знаки безопасности и т.д.

Для защиты обслуживающего персонала, необходимо вывешивать плакаты по технике безопасности на отключаемые аппараты, а так же при подготовке рабочего места.

Для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током все металлические нетоковедущие части электрооборудования, корпуса щитов, светильников и т. д., которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции, должны быть заземлены присоединением к нулевым защитным проводникам.

В данном дипломном проекте рассматривается вопрос о замене трансформаторов мощностью 1,6 МВА, на трансформаторы 0.56 МВА. Данная замена не повлечет за собой каких либо изменений в вопросах безопасности и экологии.

При производстве работ оперативно - выездной бригадой(ОВБ), составляется наряд - допуск, в котором указывается где и что должно быть отключено и заземлено для безопасного выполнения необходимых работ. Непосредственно перед началом работ проводится инструктаж на рабочем месте. Так же дежурный по подстанции на настенной карте районных электрических сетей, на макетах отключаемого оборудования, вывешивает предупреждающие таблички типа- “Не включать!”, “Не включать, работают люди!”. Так же имеется постоянная связь с ОВБ, по которой постоянно докладывается дежурному о ходе выполнения работ, который в сою очередь записывает все данные в дежурный журнал.

На подстанции в целях безопасности установлены предупреждающие таблички, такие как - “Не влезай - убьет!”, “Внимание, опасное напряжение!”, “Опасно для жизни!”.

7.2 Расчеты к графическому листу

7.2.1 Расчет защитного заземления и молниезащита подстанции 35/10 кВ “Рождественское”

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.

Заземление, предназначенное для создания нормальной работы аппарата или электроустановки, называется рабочим заземлением. К рабочему заземлению относится заземление нейтралей трансформаторов, генераторов, дугогасительных катушек. 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, искровых промежутков, стержневых и тросовых молниеотводов, которые присоединяются к заземлителям. Такое заземление называется грозозащитным.

Обычно для выполнения всех трех типов заземления используют одно заземляющее устройство.

Заземление состоит в том, что заземляемые металлические части металически соединяют с заземлителем, то есть с металлическим предметом, находящимся в непосредственном соприкосновении с землей или с группой таких предметов. Чаще всего это стальные стержни, забитые в землю вертикально и соединенные между собой под землей приваренной к ним стальной полосой. Благодаря защитному заземлению, напряжение прикосновения значительно снижается.

В данном случае заземление подстанции выполнено в виде замкнутого контура, состоящего из стальной проволоки диаметром 12 мм , приваренной сваркой к вертикальным металлическим заземлителям, вбитых в землю ,а также из горизонтальных полос выравнивающих потенциал.

Для расчета заземления необходимо знать ток I_з, стекающий с заземлителя проектируемого заземляющего устройства при однофазном коротком замыкании.

Если однофазное короткое замыкание произошло в пределах электроустановки

, (7.1)

где I_кз⁽¹⁾ - ток однофазного короткого замыкания в месте повреждения, кА;

х₀ - результирующее индуктивное сопротивление нулевой последовательности до места короткого замыкания;

х_т1 - сопротивление нулевой последовательности трансформатора рассматриваемой электроустановки.

Если однофазное короткое замыкание произошло за пределами электроустановки

(7.2)

Ток однофазного короткого замыкания рассчитывается по формуле

где х_1рез, х_2рез, х_0рез - соответственно результирующее индуктивные сопротивления прямой обратной и нулевой последовательностей, при однофазном коротком замыкании на шинах 35 кВ подстанции;

I_б35 - базовый ток для стороны высокого напряжения, кА.

линия 35 кВ одноцепная без тросов

Определяем ток, стекающий с заземлителя на землю,

при коротком замыкании в пределах электроустановки

кА

при коротком замыкании за пределами электроустановки

кА

Из расчета видно, что ток, стекающий с заземлителя при однофазном коротком замыкании произошедшем в пределах электроустановки, больше чет ток, стекающий с заземлителя при однофазном коротком замыкании произошедшем за пределами электроустановки. При расчетах заземления принимаем больший ток, стекающий с заземлителя.

Согласно ПУЭ заземляющие устройства электроустановок выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью выполняются с учетом сопротивления R_з£0.5 Ом или допустимого напряжения прикосновения.

расчет по допустимому сопротивлению R_з£0.5 Ом приводит к неоправданному перерасходу проводникового материала и трудозатрат при сооружении заземляющих устройств для подстанций небольшой площадью, не имеющих естественных заземлителей. Опыт эксплуатации распределительных устройств 10 кВ и выше позволяет перейти к нормированию напряжения прикосновения, а не величины R_з [20]. Заземляющее устройство, выполненное по нормам напряжения прикосновения, должно обеспечить в любое время года ограничение U_пр до нормированного значения в пределах всей территории подстанции, а напряжение на заземляющем устройстве U_з должно быть не выше 10 кВ.

Данные необходимые для расчета заземляющего устройства.

Площадь подстанции 25.5х31.1 м²; удельное сопротивление верхнего слоя грунта с учетом промерзания r₁=500 Ом*м; толщина верхнего слоя грунта h₁= 2 м; удельное сопротивление нижнего слоя грунта r₂= 60 Ом*м; глубина заложения горизонтальных выравнивающих полос t = 0.7 м; длина вертикального заземлителя l_в = 5 м; время действия релейной защиты t_р.з. = 0.12 с; полное время отключения выключателя t_отк.в = 0.08 с; ток, стекающий с заземлителей при однофазном коротком замыкании на рассматриваемой подстанции, I_з = 1.33 кА. Естественных заземлителей нет.

расчетная длительность воздействия напряжения прикосновения

с

Для t_в= 0.2 с находим [20] допустимое напряжение прикосновения U_пр.доп = 400 В.

Определяем коэффициент напряжения прикосновения

,

где М - параметр, зависящий от r_1/r₂ [3];

b - коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека R_ч и сопротивлению растекания тока от ступней R_ст;

L_г - длина горизонтальных заземлителей , м;

а - расстояние между вертикальными заземлителями, м;

S - площадь заземляющего устройства, м².

.

Зная наибольшее допустимое напряжение прикосновения определяем напряжение на заземлителе

В,

что в пределах допустимого (меньше 10 кВ).

Определяем сопротивление заземляющего устройства

Ом

Действительный план заземляющего устройства(лист 4) преобразуем в расчетную квадратную модель со стороной