Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электроснабжение горного производства. Учебное пособие
.pdf
10. МОЛНИЕЗАЩИТА ПОДСТАНЦИЙ И
x
p
ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
1. Рекомендуемые схемы молниезащиты подстанций приведены и
подробно описаны в [6].
Трубчатые разрядники предназначаются для защиты изоляции
линий и подстанций, а вентильные – для защиты изоляций оборудования подстанций и электрических машин.
Вентильные разрядники выбирают по номинальному напряжению, а трубчатые разрядники – по номинальному напряжению и по
пределам токов отключения:
КЗ max раз.тр. max КЗ min раз.тр.min
; ,II II
где I
раз.тр max
и I
раз.тр min
– верхний и нижний пределы токов, отключае-
мых разрядником данного тока;
– действующее значение трехфазного тока КЗ, умноженное
I
КЗ max
на коэффициент k, учитывающий апериодическую слагающую
тока (k = 1,3 – для понизительных подстанций;
k = 1,5 – для генерирующих станций);
– действующее значение двухфазного тока КЗ без учета
I
КЗ min
апериодической составляющей.
Технические данные вентильных и трубчатых разрядников приведены соответственно в [7, 8] и табл. 10.1–10.4, а ограничителей перенапряжения – в табл.10.5.
2. Открытые распредустройства подстанций 20–35 кВ защищаются от прямых ударов молнии отдельно стоящими стержневыми молниеотводами.
Для стержневого молниеотвода зона защиты
a
x
1
,
h
1, 6
rh
h
– радиус защиты;
где r
x
– высота защищаемого объекта;
h
x
активная высота молниеотвода;
hhh
a
x
h – высота молниеотвода;
р – коэффициент, зависящий от высоты молниеотвода:
p = 1 при h 30 м;
5,5 / hp при h > 30 м.
101
Таблица 10.1
x
x
D
Основные технические данные разрядников серии РТВ
(трубчатый винипластовый)
Типоисполнение Номи-
нальное
напряжение,
кВ
РТВ-10-0,5/2,5 У1 10 12 0,5 2,5 15 60 2,35
РТ-10-2/10 У1 10 12 2,0 10,0 15 60 2,32
РТВ-20-2/10 У1 20 24 2,0 10,0 40 100 2,55
РТВ-35-2/10 У1 35 40,5 2,0 10,0 100 140 2,85
Основные технические данные разрядников серии РТФ
Типоисполнение Номи-
нальное
напряжение,
РТФ-3-0,3/5 УХЛ1 3 3,6 0,3 5,0 10 75 1,38
РТФ-6-0,5/10 УХЛ1 6 7,2 0,5 10,0 20 150 1,6
РТФ-10-0,5/5 УХЛ1 10 12 0,5 5,0 25 150 1,6
РТФ-35-1/5 УХЛ1 35 40,5 0,5 2,5 130 250 2,34
РТФ-35-0,5/2,5
УХЛ1
РТФ-35-2/0,5 УХЛ1 35 40,5 2,0 10,0 130 220 3,96
Наибольшее
допустимое
напряжение, кВ
(действующее
значение)
(трубчатые фибробакелитовый)
Наибольшее
допустимое
напряжение,
кВ (действую-
кВ
щее значение)
35 40,5 1,0 5,0 130 200 2,36
Ток отключения,
кА (действую-
щее значение)
нижний
предел
Ток отключения,
нижний
предел
верхний
предел
кА (действую-
щее значение)
верхний
предел
Размеры ис-
кровых промежутков, мм
внеш-
межутков, мм
внеш-
внут-
ренне-
него
го S1
S
2
Таблица 10.2
Размеры ис-
кровых про-
внут-
ренне-
него
го S1
S
2
Масса
, кг
Масса
, кг
При двух стержневых молниеотводах условием слияния их зон
защиты является выражение
7.
ahh
Для защиты площади ОРУ или открытой подстанции применяют че-
тыре молниеотвода, зона защиты которых определяется выражением
8
hh
,
где D – диагональ четырехугольника, по углам которого устанавли-
ваются молниеотводы (рис. 11.6 [2]).
102
Технические характеристики разрядников
x
x
Таблица 10.3
Тип Назначение
РВО-6 Для защиты от атмо-
сферных перенапряжений изоляции электрооборудования пере-
РВО-10
РВРД-6 Для защиты от атмо-
РВРД-10
РВМ-35 Для защиты от атмо-
РВС-35 Т1
менного тока, тока,
f = 50Гц, в сетях с любой системой заземления нейтрали
сферных перенапряжений изоляции вращающихся электрических машин переменного тока
сферных и кратковременных внутренних
перенапряжений изоляции электрооборудования электростанций и
подстанций переменного тока
U
U
,
ном
кВ
6 16 19 32
10 26 30,5 48
6 15 18 14
10 25 30 23,5
35 75 90 116
35 78 98 125
, при f = 50 Гц, кВ
пробивное
не менее не более
U
имп.пробивное
Зона защиты одиночного тросового молниеотвода определяется
по формуле
кВ
,
r
xx
h
1.
0,8
hh
h
1
h
При двух тросовых молниеотводах расстояние между тросами
4.
ahh
3. При молниезащите ВЛ следует руководствоваться данными
табл. 10.6.
103
Таблица 10.4
117
125
119
120
129
141,5
Типовая ком-
плектация – чис-
пряжение, кВ
ло элементов
допустимое на-
119 + 225
325
229
плитудой, А
с с ам
8 мк
3000 5000 10 000
с длиной фронта волны
кВ, при импульсном токе
Остающееся напряжение,
пряжение при
предразрядном
Импульсное на-
времени от 8 до 20
мкс, кВ, не более
33,33
367
335
315
285
250
63,33
63,33
419 + 225
33,33 + 219
510
734
465
670
435
630
375
530
250
500
не менее не более
(действующее значение)
частоте 50 Гц в сухом со-
стоянии и под дождем, кВ
Пробивное напряжение при
кВ
рядника,
ное напря-
жение раз-
Номиналь-
Технические данные разрядников серии РВС на напряжение 13,8–220 кВ
жения
напря-
разряд-
ника, кВ
200
102
110
208
400
138
198
150
220
Тип Класс
РВС-13,8Т1 13,8 17 34 42 61 51 55 60
РВС-15, РВС-15Т1 15 18 38 48 67 57 61 67
РВС-20, РВС-21 20 24 49 60,5 80 75 80 88
РВС-22Т1 22 20 40 50 70 60 65 73
РВС-33Т1 33 29 58 70 94 88 94 101
РВС-35 35 40,5 78 98 125 122 130 143
РВС-60, РВС-66Т1 60 65,9 134 169 215 207 221 243
РВС-66, РВС-66Т1 66 58 116 140 188 176 188 204
РВС-66 66 72 150 182 232 226 242 264
РВС-110М, РВС-
110МТ
РВС-132МТ1 132 119,7 232 267 376 378 404 444
РВС-150М1, РВС-
150МТ1
РВС-220М, РВС-
220МТ1
РВС-230МТ1 230 204,5 400 500 530 630 679 734
Таблица 10.5
Основные электротехнические параметры ОПН, ОПН
для сетей класса напряжения 1-35 кВ
Параметр Тип ограничителя
О1; П1 О1; П1
Класс напряжения сети, кВ (действ.) 1,3; 6; 10; 15; 20;
24; 27; 35
Наибольшее длительно допустимое рабочее
напряжение, кВ (действ.) U
ОПН
НР
1,3; 6; 10; 15; 20;
24; 27; 35
1,3; 6; 10; 15;
20; 24; 27; 35
1.3; 6; 10; 15;
20; 24; 27; 35
Номинальный разрядный ток 8/20 мкс, кА 5 10
Выдерживаемый импульсный ток 4/10 мкс, кА 65 65
Максимальное значение прямоугольного
300 400
импульса тока длительностью 2000 мкс, А
Удельная поглощаемая энергия, КДж/кВ, не менее 2,6 3,5
____________
Примечание. Удельная энергия отнесена к наибольшему длительно допустимому
рабочему напряжению ограничителя.
Таблица 10.6
Характеристика молниезащиты линий
Напряжение линий, тип опор Характеристика молниезащиты
3–10 кВ; деревянные Отдельные металлические опоры защищаются труб-
чатыми разрядниками. При пересечении линий на
опоре, ближайшей к пересечению, устанавливаются
заземляющие спуски
35 кВ; деревянные Отдельные металлические опоры защищаются труб-
чатыми разрядниками. В местах пересечений линий
на опорах, ограничивающих пролет пересечения,
устанавливаются трубчатые разрядники
35 кВ, металлические
(с тросом и без него)
Снижение импульсных сопротивлений заземлений
опор до 10 Ом
110 кВ; деревянные Отдельные металлические опоры защищаются труб-
чатыми разрядниками. В местах пересечения на
опорах устанавливаются трубчатые разрядники
110 кВ; металлические Подвеска тросовых молниеотводов, снижение им-
пульсных сопротивлений опор до 10 Ом
105
11. КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
1. Для укрупненных расчетов мощность компенсирующего уст-
ройства определяется по выражению
ку расч 21
tg tg ,QP
где = 0,9 – коэффициент, вводимый в расчет с целью учета компен-
сации реактивной мощности синхронными двигателями;
Р – активная нагрузка горного предприятия;
tg φ
и tg φ2 – тангенс угла φ до компенсации, соответствующий
1
средневзвешенному коэффициенту мощности за год и после
компенсации.
2. Выбрав по [10] тип конденсатора, определяют их количество:
QU
ку р
n
qU
кном
2
,
где qк – мощность одного конденсатора при номинальном напряже-
нии, квар;
– рабочее напряжение конденсатора, кВ.
U
р
Схемы подключения конденсаторных батарей приведены в [2].
106
12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОИМОСТИ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ОСНОВНЫХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ
1. Оплата за пользование электроэнергией производится по дву-
ставочному тарифу согласно выражению, руб.,
где Р
max
– заявленная потребителем мощность, участвующая в мак-
max
1, CPaWb k
симуме нагрузки энергосистемы, кВт;
а – стоимость 1 кВт заявленной мощности, руб.;
W – фактический расход электроэнергии, учтенный счетчиком
активной энергии, кВт ч;
b – стоимость 1 кВт ч, руб;
k – соответствующая скидка (–) или надбавка (+) к тарифу за вы-
сокий или низкий коэффициент мощности.
Скидка с тарифа на электроэнергию и надбавка к тарифу оп
ляютс
я в зависимости от степени компенсации реактивной мощно-
сти, описываемой коэффициентами:
QQ
где Q
– оптимальная реактивная нагрузка потребителя, квар, участ-
э
tg ; tg ,
э max
э max
PP
max max
вующая в максимуме энергосистемы;
– фактическая реактивная нагрузка потребителя, квар, уча-
Q
max
ствующая
в максимуме энергосистемы.
Для удобства пользования приведенными выражениями расчет
рекомендуется свести в табл. 12.1.
Шкала скидок с тарифа и надбавок к тарифу приведена в табл. 12.2.
2. Удельная стоимость электроэнергии определяется выражением,
руб/кВт ч,
реде-
C
aраб
,
c
Wn
где С – общая стоимость электроэнергии, руб.;
– расход электроэнергии, кВт ч;
W
а
– число рабочих дней в году.
п
раб
107
Таблица 12.1
Wp = Watgφ, квар-ч
ф
энергии
ход электро-
Суточный рас-
t, кВт-ч
ф
, квар
ф
tg φ
Реактивная
мощность Q = Р
Wa = P
tg φ фактический
сos φ фактический
грузке
сos φ при номинальной на-
Время работы t, ч
,
з
k
прис
кВт
= Р
ф
мощность
Р
Фактическая
Коэффициент загрузки kз
кВт
,
ном
P
мощность
пр
P
Присоединенная
теля
КПД двига-
Номинальный
Таблица для расчета расхода электроэнергии и определения коэффициента мощности
, кВт
ном
Р
мощность
Номинальная
потребителя
установленная
потребителей
Наименование
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Таблица 12.2
Экономическое значение tg φ
реактивной мощности в электроустановках потребителей, %
0 0,05 0,1 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80
м
Шкала скидок с тарифа на электрическую энергию и надбавок к тарифу на электрическую энергию за компенсацию
tg φ
0 –8 –6 –4 –3 –3 –2
0,05 –6 –8 –5 –4 –3 –2
0,10 –4 –6 –7 –5 –4 –3 –1
0,15 –3 –4 –5 –7 –5 –3 –1
0,20 –2 –3 –4 –5 –6 –4 –2 –1
0,25 –1 –1 –2 –3 –4 –6 –3 –2
0,30 0 0 –1 –1 –2 –4 –5 –3 –1
0,35 1 1 0 0 –1 –2 –3 –5 –3 –1
0,40 2 2 1 1 0 0 –1 –3 –5 –3 –1
0,45 3 3 2 2 1 1 0 –1 –3 –5 –2 –1
0,50 4 4 3 3 2 2 1 0 –1 –3 –4 –2
0,55 6 6 4 4 4 3 2 1 0 –1 –2 –4 –1
0,60 8 8 6 6 5 5 3 2 1 0 0 –2 –3 –1
0,65 10 10 8 8 7 7 6 4 2 1 1 0 –1 –3 –1
0,70 13 13 11 11 10 9 7 6 4 3 2 1 0 –1 –2 –1
0,75 16 16 14 14 13 12 10 8 7 5 3 2 1 0 –1 –2
0,80 20 20 17 17 16 14 12 11 9 7 5 3 2 1 0 –1
0,85 23 23 21 21 20 18 15 14 13 9 8 5 3 2 1 0
0,90 26 26 25 25 24 22 19 17 16 12 11 8 5 4 2 1
0,95 30 30 30 30 30 25 24 21 20 16 14 11 8 6 4 3
1,00 34 34 34 34 34 32 30 25 23 21 20 14 13 12 7 5
3. Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т,
А
W n
aраб
aА
,
4. Электровооруженность труда, кВт/чел.,
W
a
– число часов работы в сутки;
где t
c
– списочный состав рабочих.
т
сп
э ,
t m
с сп
5. Стоимость электроэнергии на 1 т добычи, руб/т,
C
,
c
Суммарная скидка или надбавка к тарифам за электрическую
энергию состоит из двух слагаемых:
k k k
1 2
где k
– надбавка к тарифу за повышенное потребление реактивной
1
мощности Q
по сравнению с заданным энергоснабжающей ор-
ф1
ганизацией оптимальным значением Q
в часы максимума ак-
э1
тивной нагрузки энергосистемы;
– скидка или надбавка к тарифу за отклонение режима работы
k
2
компенсирующего устройства от заданного, оцениваемого отклонением фактического потребления реактивной мощности Q
от заданного энергоснабжающей организацией оптимального значения Q
в часы минимума активной нагрузки энергосистемы.
э2
ф2
Надбавка к тарифу k
где Р
– фактическое значение максимальной получасовой активной
ф
определяется по формуле
1
Q Q
1 1
k
30 ,
1
ф э
P
ф
мощности потребителя в часы максимума нагрузки энергосистемы за расчетный период (например, квартал).
Если фактическая реактивная мощность Q
меньше заданной Qэ1,
ф1
то значение надбавки принимается равным нулю.
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]