где hа – активная высота молниеотвода;
hх1=11,35 м, hх2=5,5 м – высота защищаемого объекта; р=1 при h ≤ 30 м,
Д=90 м – большая диагональ четырехугольника с молниеотводами в его вершинах.
hа ≥ 90/8·1 = 11,25м. Принимаю 11,5 м.;
h = 11,35 + 11,5 = 22,85 м. Принимаю 23 м.;
Высоту молниеотвода от земли выбирают такой, чтобы защищаемые оборудование и конструкции попали в зону защиты молниеотвода, внутри которой с достаточной надежностью (в электроустановках 99,5% – зона защиты типа А) обеспечивалась бы защита зданий и сооружений от прямых ударов молнии.
Расчетная зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h < 150 м представляет собой конус с высотой
hо = 0,85h;
hо = 0,85·23= 19,55 м;
и радиусами на уровне земли и уровне защищаемого оборудования
rо = (1,1 – 0,002h)h;
rх = (1,1 – 0,002h)(h – hх/0,85);
rо = (1,1 – 0,002·23)·23 = 24,3 м;
rх1 = (1,1 – 0,002·23)·(23 – 11,35/0,85)= 10,17 м.;
rх2 = (1,1 – 0,002·23)·(23 – 5,5/0,85)= 17,42 м.;
Два молниеотвода одинаковой высоты, находящихся друг от друга на расстоянии h<L1<3h (23<L1=67<3·23=69) образуют общую зону защиты. Зона характеризуется между молниеотводами гребнем в виде ломаной линии; наинизшая точка этого гребня имеет высоту
hс = hо – (0,17 + 3·10 -4h)(L1 – h); rсх = rо (hс –hх)/hс;
rс = rо ;
hс = 19,55 – (0,17 + 3·10 –4 ·23)(67 – 23) = 11,76 м;
rсх1 = 24,3 (11,76 – 11,35) / 11,76 = 0,85 м ;
rсх2 = 24,3 (11,76 – 5,5) / 11,76 = 12,94 м;
rс = 24,3 м;
Рисунок 7 Схема грозозащиты ОРУ-110кВ.
Молниеотводы состоят из молниеприемника, несущей конструкции, токоотвода и заземлителя. Молниеприемник непосредственно воспринимает прямой удар молнии. Поэтому он должен надежно противостоять механическим и тепловым воздействиям тока и высокотемпературного канала молнии. Молниеприемники изготовляются из прокатной стали любого профиля сечением не менее 100 мм2 , при длине не более 2,5 м. Несущая конструкция несет на себе молниеприемник и токоотвод, объединяет все элементы молниеотвода в единую, жесткую, механически прочную конструкцию. В энергетике получили широкое распространение конструкции молниеотводов с деревянными, железобетонными и металлическими опорами.
Токоотвод соединяет молниеприемник с заземлителем и предназначен для пропускания тока молнии от молниеприемника к заземлителю. Поэтому он рассчитывается на тепловые и электродинамические воздействия, связанные с прохождением по нему тока молнии. Токоотводы у молниеотводов с деревянными опорами изготовляются различного профиля с сечением, рассчитанным для прохождения полного тока молнии. Рекомендуется брать круглую сталь диаметром не менее 6 мм2, угловую сталь сечением не менее 48 мм2 и толщиной стенки 4 мм.
Заземлители молниеотводов служат для отвода тока молнии в землю. Исходя из требований грозоупорности ЭУ, сопротивления заземлителей не должны превосходить 10-15 Ом.
Соединение отдельных частей токоотвода между собой, с молниеприемником и с заземлителем производится при помощи сварки. Для предохранения от коррозии токоотводы окрашиваются
4.3 Освещение подстанции
На подстанции предусмотрено рабочее и аварийное освещение. Территория ОРУ-110 освещается прожекторами, питающимися от сети переменного тока напряжением 220 В. Ремонтное освещение осуществляется от переносных светильников с лампами накаливания на напряжение 12 В. Аварийное освещение принимаем равным 35% от основного, питающееся от сети постоянного тока, т.е. от аккумуляторов.
Внутреннее освещение ОПУ выполнено светильниками типа ЛСПО2
(с люминесцентными лампами, подвесные, для промышленных и производственных зданий). Выбор мощности и количества прожекторов освещения ОРУ производится в соответствии с нормами, установленными в ПУЭ.
Световой поток определяется по выражению:
(4.1)где Е=5 лк – минимальная освещенность, принято для ОРУ ГПП по шкалам освещенности; Кзап=1,5 – коэффициент запаса, учитывающий потери света от загрязнения стёкол прожекторов; е=1 – суммарная условная освещенность от близлежащих источников; μ=1,1 – коэффициент добавочной освещенности за счет отраженного светового потока.
Число прожекторов:
; (4.2) ;где Z=1,2 – отношение средней освещенности к минимальной; S=3750 м2 – площадь подстанции; η=0,65 – КПД светового потока.
Примем число прожекторов равным N=8.
Мощность одной лампы:
; (4.3) ;где W = 1 Вт/м2 – удельная мощность.
К установке принимаем 8 прожектора типа РКУО3–500–001–УХЛ1 с лампами ДРЛ мощностью по 500 Вт.
Устанавливаются прожекторы по периметру ОРУ -110 через 32 метра на высоте h=14м.
5 Индивидуальное задание по Экономике
ФСА - это метод системного исследования функций объекта проектирования, направленный на минимизацию затрат в сфере проектирования строительства, изготовления и эксплуатации системы электроснабжения при сохранении или даже повышении ее качества, полезности, надежности и безопасности.
Проектная форма ФСА обладает следующими особенностями, определяющими возможность и целесообразность ее использования при выработке проектных решений.
Цель творческой формы ФСА – предотвращение появления излишних функций, элементов и затрат при сохранении (повышении) функциональных и потребительских свойств объекта проектирования.
Сфера использования – проектирование системы электроснабжения (СЭ).
Основной объект изучения – номинальные функции СЭ.
Степень автономности и использования – подчиненность традиционным этапам опытно-конструкторских работ (ОКР), сливается с процессом проектирования, алгоритмизируя по заданным целевым функциям.
Порядок моделирования – от функционального к структурному.
Способ определения номинальных (требуемых) функций – путем построения «дерева целей» и задач проектирования.
Разнообразие способов поиска решений – все приемы творчества.
Стоимостная оценка функции – исходная процедура проектирования и интерактивная для всех этапов.
В состав задач, решаемых с помощью ФСА при выполнении проектных работ входят: определение рациональных границ значений технико-экономических параметров разрабатываемой СЭ или ее элементов и оптимальных требований к составу и ресурсу функций; достижение заданных требований элементам затрат; обеспечение конкурентоспособности; повышение технического уровня, показателей надежности, технологической и экологической безопасности; технологичности СЭ, снижение материалоемкости, энергоемкости, эксплуатационных затрат.
Рисунок 9 - Построение структурной модели
Построение совмещенной функционально-стоимостной модели системы.
Функционально-стоимостная модель (ФСМ) системы пригодна для выявления ненужных функций и элементов (бесполезных и вредных); определения функциональной достаточности и полезности элементов объекта; распределения затрат по функциям; оценки качества исполнения функций; выявления дефектных функциональных зон в объекте; определения уровня функционально-структурной организации изделия.
Построение ФСМ осуществляется путем совмещения ФМ и СМ объекта.
Оценка значимости функции ведется последовательно по уровням ФМ (сверху вниз), начиная с первого. Для главной и второстепенной, т.е. для внешних функций объекта, при оценке их значимости исходным является распределение требований потребителей (показателей качества, параметров, свойств) по значимости (важности).
Нормирующим условием для функции является следующее:
(5.2)
где rij - значимость jой функции, принадлежащей данному iому уровню ФМ (определяется экспертным путем);
j=1,2,…,n;
n – количество функций, расположенных на одном уровне ФМ и относящихся к общему объекту вышестоящего уровня.
Для внутренних функций определение значимости ведется исходя из их роли в обеспечении функций вышестоящего уровня.
Определение относительной важности функции (R)
Учитывая многоступенчатую структуру ФМ, наряду с оценкой значимости функций по отношению к ближайшей вышестоящей функции, определяется показатель относительной важности функции любого i-го уровня Rij по отношению к изделию в целом:
, (5.3)где G – количество уровней ФМ.
В случае, если одна функция участвует одновременно в обеспечении нескольких функций верхнего уровня ФМ, ее значимость определяется для каждой из них отдельно, а относительная важность функции для объекта в целом рассчитывается как сумма значений Rij по каждой ветви ФМ (от iго уровня до первого), проходящей через эту функцию.
Оценка качества исполнения функций (Q)
Обобщенный (комплексный) показатель качества варианта исполнения функций оценивается по формуле:
, (5.4)где
- относительная значимость n-го потребительского свойства; - степень удовлетворения n-го свойства в V-ом варианте; m – количество свойств.