5.2.3 Выбор опорных изоляторов

Выберем опорные изоляторы типа ИОР-10-3,75УХЛ2 (И – изолятор; О – опорный; Р – ребристый; 10 – номинальное напряжение, кВ; 3,75 – минимальная разрушающая сила на изгиб, кН; УХЛ – для работы с холодным и умеренным климатом; 2 – для работы под навесом или в открытых помещениях) [1, табл. 5.7] и проверим их по следующим условиям:

а) по номинальному напряжению:

.

б) по допустимой нагрузке на изолятор:

, где – допустимая нагрузка на головку изолятора, равная ; – разрушающая нагрузка изолятора на изгиб.

Расчётную силу, действующую на изолятор, определим по формуле где – поправочный коэффициент на высоту шины: где – высота изолятора; – ширина одного пакета; – высота одного пакета.

В итоге получим

Так как опорные изоляторы типа ИОР-10-3,75УХЛ2 удовлетворяют всем условиям, примем данные изоляторы к исполнению.

5.2.4 Расчет компенсирующих устройств

Так как коэффициент мощности нагрузки меньше , то рассчитаем мощности компенсирующих устройств, доведя до .

Суммарной мощности нагрузки на шинах ГПП:

.

Активная и реактивная составляющие суммарной мощности нагрузки на шинах ГПП при :

,

.

Реактивная мощность с учётом, что :

,

.

Нескомпенсированная реактивная мощность:

.

Для компенсации реактивной мощности установим 1 батарею конденсаторов типа КС2-1,05-60 (К – косинусный; С – пропитка синтетическим диэлектриком; 2 – исполнение в корпусе 2-го габарита; 10 – номинальное напряжение, кВ).

6 Расчет заземляющих устройств

6.1 Расчет естественных заземлителей

6.1.1 Расчет сопротивления фундаментов трансформаторов

Сопротивление растеканию тока фундаментов двух трансформаторов равно:

,

где =150 Ом·м – удельное сопротивление грунта [4, табл. 7.3]; – эквивалентный внешний диаметр фундамента, м; – эквивалентный внутренний диаметр фундамента, м; м – глубина заложения фундамента. Причем:

,

.

где и – внутренние стороны фундамента, а и – внешние стороны фундамента

.

6.1.2 Расчет сопротивления стоек портала

Для железобетонной стойки портала:

.

Сопротивление стоек порталов:

.

6.1.3 Расчёт сопротивления стоек разъединителей, заземлителей, трансформаторов напряжения, заземлителей, ограничителей перенапряжений и выключателей

Для железобетонной стойки:

Сопротивление стоек разъединителей при :

,

.

Сопротивление стоек трансформаторов напряжения, ограничителей перенапряжений и выключателей:

,

.

Сопротивление фундамента выключателя:

,

.

.

Сопротивление стоек заземлителей:

.

6.1.4 Расчет суммарного сопротивления естественных заземлителей

Суммарное сопротивление естественных заземлителей:

,

где η=0,8 – коэффициент использования заземлителей.

.

Согласно ПУЭ заземляющее устройство электроустановок сети с эффективно заземлённой нейтралью (с большими токами замыкания на землю) выполняются с учётом допустимого сопротивления . Так как , то сооружение искусственных заземлителей не требуется.

7 Расчет молниезащиты

Для защиты подстанций от атмосферных перенапряжений применяют молниеотводы и разрядники.

Молниеотвод предназначен для защиты подстанции от прямых ударов молнии. Молниеотводы бывают стержневые и тросовые. Стержневые устанавливаются непосредственно на подстанции, а тросовые на подходах к подстанции Зона защиты молниеотвода – это часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определённой степенью надёжности.

Установим по одному молниеотводу на вводных порталах на расстоянии друг от друга и два молниеотвода возле здания ЗРУ также на расстоянии . Расстояние между молниеотводом, установленным на портале и молниеотводом, установленным возле ЗРУ, примем .

Следовательно:

– диаметр описанной окружности вокруг четырехугольника.

Рисунок 11 – Зона защиты четырёхкратного молниеотвода

Примем вероятность прорыва разряда равной Р=0.05 (Вариант Б).

Зоны защит молниезащиты, выполненной многократным молниеотводом, будем определять как зоны защит попарно взятых соседних молниеотводов.

Определим высоту молниеотводов:

Определим активную высоту молниеотводов при их расположении друг от друга на расстоянии 55 м:

,

– разность между высотой молниеотвода и высотой защищаемого объекта , значит, высота молниеотвода:

,

Примем высоту молниеотводов равной 19 м.

Проверим, попадают ли порталы по высоте в зону защиты этих молниеотводов. Предварительно определим радиусы зон на уровне земли и защищаемого объекта, высоту зоны молниеотводов:

При минимальная высота защищаемого объекта будет вычисляться по формуле:

При минимальная высота защищаемого объекта будет равна: .

Высота портала составляет 11 м, высота ЗРУ 6 м, что меньше , ,следовательно, портал и ЗРУ по высоте попадают в зону защиты молниеотводов.

Определим зоны защиты молниеотводов, расположенных на расстоянии 55 и 28 м:

.

Условия выполняются, значит порталы и ЗРУ попадают в зоны защит молниеотводов.

Литература

1 Неклепаев, Б. Н., Крючков, И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций [Текст]: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования / Б. Н. Неклипаев, И. П, Крючков. – М.: Энергоатомиздат1989. – 607 с.

2 Блок, В. М. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов [Текст]: учеб. пособие для студентов электроэнергет. спец. вузов / В. М. Блок, Г. К. Обушев, Л. Б. Паперно [и др.]; под ред. В. М. Блок. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1990. – 383с. – ISBN 5-06-000726-X

3 ГОСТ 14209-97 (МЭК 354-91) «Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов».

4 Рожкова, Л. Д., Козулин, В. С.. Электрооборудование станций и подстанций [Текст]: учеб. для техн. / Л. Д. Рожкова, В. С. Козулин. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с. ил.

5 Гук, Ю. Б. Проектирование электрической части станций и подстанций [Текст]: учеб. пособие для вузов / Ю. Б. Гук, В. В. Кантан, С. С. Петрова. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 312 с., ил.

6 Упит, А. Р., Татьянченко, Л. Н. Методические указания для курсового и дипломного проектирования главных понижающих подстанций промышленных предприятий [Текст]: для студентов всех форм обучения специальности 10.04 – «Электроснабжение» / А. Р. Упит, Л. Н. Татьянченко. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ,2009. – 99с.

7 Двоскин, Л. И. Схемы и конструкции распределительных устройств[Текст]: учеб. пособие для студентов вузов / Л. И. Двоскин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М: Энергия,1974 с224 с ил.