3.3 Заземлюючий пристрій підстанції
До заземлюючого пристрою підстанції приєднуються блискавковідводи, вентильні розрядники, корпуси й підстави електричних апаратів, нейтралі силових і низьковольтних трансформаторів. У зв'язку із приєднанням такої кількості елементів, заземлюючі пристрої виконуються згідно [3] пункт 1.7.49.
Заземлюючий пристрій має вигляд сітки з поздовжніми і поперечними смугами, які утворять внутрішній замкнутий контур. Зовнішній контур охоплює як відкриті, так і закриті РП. Поздовжні електроди укладають уздовж осей електроустаткування з боку обслуговування на відстані 1м від фундаментів устаткування й не менш 2 м від елементів огородження.
Поперечні
електроди прокладаються між устаткуванням
у зручних місцях для того щоб утворити
прямокутні осередки зі стороною 5-6 м.
Глибина укладання 0,5-0,7 м. По периметрі
заземлюючого контуру забиваються
стрижневі заземлювачі, з'єднані
зварюванням. У якості горизонтальних
заземлювачів використається смугова
сталь 40
4 мм, а в якості вертикальних використаються
або стрижні 12-15 мм, або труби діаметром
40-60 мм, довжиною 3 м. Огородження ВРЗ
спеціально не заземлюється, оскільки
стінка з'єднана з арматурами стіни.
Дана частина зважає на допомогу програми, наведеної на стор. 36 методичної вказівки [3].
Довжина контуру заземлення D= 85.00
Ширина контуру заземлення В= 66.00
Довжина вертикального заземлювача LV= 5.00
Відстань між вертикальними заземлювачами А= 5.00
Довжина вертикальних заземлювачів LG= 1476.00
Глибину закладення горизонтальних заземлювачів Т= 0.70
Коефіцієнт залежний від відношення питомого опору M= 0.50
Питомий опір ґрунту Ro= 150
Допустима напруга дотику U= 400.00
Струм однофазного КЗ Iz= 7
Опір людини Rr= 1000.00
Опір троса в прольоті Rtr= 0.72
Опір заземлення опори Rop= 11,022
Результати розрахунку:
Опір заземлення з урахуванням опору тросів-опор Rz= 2,7 Ом
Потенціал на заземлювачі Uz= 27 кВ
Такий варіант заземлюючого пристрою ПС не задовольняє вимогам. Тому треба прийняти таких заходів:
враховувати опір системи трос-опора: 3,86 Ом;
враховувати опір підходящих кабелів;
враховувати опір обсадної труби:
Rтр=0,706 Ом, lтр=35 м.
При таких заходах одержуємо:
Сумарний опір: R = 0,417 Ом,
Потенціал на заземлювачі Uz = 2,918кВ,
Напруга дотику Upr = 254.682 В.
Рисунок 3.4 – Блок – схема розрахунку заземлюючого пристрою.
3.4 Захист устаткування підстанції, від хвиль, що набігають із повітряних ліній, атмосферних перенапруг
Місця установки РВМ на підстанції вибирають на підставі схеми електричних сполук на кінець розрахункового періоду з обліком найбільших припустимих відстаней по шинах від РВМ до електричного апарата або трансформатора [3] табл.4.2.8.
Результати перевірки реалізації вказівок ПУЕ для нормальної схеми розглянутої підстанції приводиться нижче. Для трансформаторів також виконуємо розрахунок по алгоритму наведеному на стор.38 методичної вказівки [3].
Вихідні дані:
Вхідна ємність трансформатора (пФ): С=1500.00
Відстань по ошиновці (м): l=18.00
Середня висота підвісу ошиновки (м): hs=10.41
Радіус проводу ошиновки (мм): Rpr= 10.8
Коефіцієнт зміни фронту хвилі (1/кв): В=0.00042
Хвильовий опір лінії (Ом): Zv=400
50% імпульсна напруга гірлянди (кВ): U=560
Дані РВМ:
Залишкова напруга U(кВ) при струмі I(кА)
245 3.00
265 5.00
Напруга спрацьовування (кВ): Upr=360.00
Допустима напруга на трансформаторі (кВ): Ud=470.00
Результати розрахунку:
Довжина підходу, що захищає, дорівнює : Lzp=875.0 м
Час спрацьовування РВМ: tp=2.18 мкс
Час приходу відбитої хвилі: 2tf=0.37 мкс
Напруга на трансформаторі в момент спрацьовування ОПН: Uco=105.3 кВ
після спрацьовування ОПН: Utr=289.33 кВ
Рисунок 3.5 – Вольт-секундні та вольт-амперні характеристики ОПН
Рисунок 3.6 – Блок - схема алгоритму розрахунку перенапруг на трансформаторі
Продовження рисунка 3.6 – Блок - схема алгоритму розрахунку перенапруг на трансформаторі
3.5 Оцінка очікуваного числа років безвідмовного (по грозі) електропостачання за заданою схемою й рекомендації з виконання грозозахисту повітряної лінії і підстанції
В електропостачанні споживачів бере участь ряд складних об'єктів, що виробляють, передають й розподіляють електроенергію. Сукупність взаємозалежних об'єктів (пристроїв), призначених для самостійного виконання певних функцій, по термінології теорії надійності й називається системою. Окремі об'єкти системи виконують певні функції, причому так названа працездатність об'єкта характеризується комплексом його параметрів і допусками на відхилення цих параметрів за умови збереження працездатності. Факт порушення працездатного стану об'єкта називається відмовою (ω). Відмова системи й відмова її об'єктів взаємозалежні. Підвищити надійність системи можна як шляхом збільшення надійності її окремих об'єктів, так і через резервування окремих об'єктів. Розширене використання резервування за умови забезпечення заданої надійності, тобто деякого числа відмов ω за розглянутий проміжок часу (наприклад, рік), і при обмеженні часу Т перерв електропостачання, дозволяє знизити вимоги до надійності окремих об'єктів системи. Розрахунок припускає одержання чисельних показників надійності (ω, Т) об'єкта або системи по показниках надійності складових, при відомій їхній функціонально-структурній взаємодії. Практично розрахунки надійності виконуються у два етапи. На першому етапі систему представляємо моделлю, що відбиває прийняті до обліку функціонально-структурні зв'язки елементів; модель відбиває можливі стани системи, тобто стан працездатності, стан повної непрацездатності (відмова) або збереження часткової працездатності (часткова відмова), на другому етапі для прийнятої моделі стану системи виконується розрахунок очікуваних показників надійності.
Оптимізацію по техніко-економічними показниками конкретного рішення робимо при зіставленні ряду можливих варіантів рішення, при цьому показники надійності порівнюваних варіантів припускаємо однаковими. Окремі елементи схеми електропостачання звичайно задовольняють стандартам, що представляють собою складний комплекс різних взаємозалежних норм і правил. Стандарти в часі як правило змінюються.