6.3. Выбор конструкции распределительных устройств

Распределительные устройства 110 и 35 кВ выполняем открытого типа, т. е. предлагается, что вблизи нет химически активных и загрязненных сред, а так же нет ограничения по площади. Принимаем, что площадь земельного участка под подстанцию 40х70,2 м = 2808 м². Данная площадь учитывает размещение на подстанции ОРУ высшего и среднего напряжения, открытую установку двух трансформаторов.

КРУ низшего напряжений выполняется в виде закрытого распределительного устройств с выводом ВЛ и КЛ в противоположные стороны.

Порталы для ошиновки принимаем со стойками из железобетонных центрифугированных труб. Ошиновка РУ жесткая алюминиевая и гибкая из сталеалюминевых проводов марки АС.

Все аппараты на стороне высшего напряжения подстанции располагаем на низких основаниях в горизонтальной плоскости. Разъединители, трансформаторы напряжения монтируем на специальных опорных конструкциях (стульях).

Фундаменты под силовые трансформаторы выполняем в виде железобетонных подножников. Их также как и опоры аппаратов, сооружаем на отметках 250 мм выше уровня планировки.

Распределительное устройство 10 кВ выполняем из комплектных шкафов внутренней установки заводского изготовления. Выбираем шкафы серии КРУ-2-10.

7. Безопасность жизнедеятельности

Анализ возможных вредных и опасных факторов при монтаже и эксплуатации проектируемого объекта:

• проектируемая подстанция 110/35/10кВ и ВЛ 110 кВ. являются устройством без технологического производства, поэтому вредные выбросы в атмосферу отсутствуют;

• для предотвращения загрязнения окружающей территории при аварийном сбросе трансформаторного масла и предотвращения распространения пожара - проектом предусматривается сооружения маслоприемника рассчитанного на 100% задержания масла из одного трансформатора;

Противопожарные мероприятия и пожарная защита запроектированы в соответствии с «Указаниями по проектированию противопожарных мероприятий, систем пожаротушения и обнаружения пожара на энергетических объектах», утвержденных министерством энергетики и электрификации России и согласованных с начальником главного управления пожарной охраны МВД России.

Безопасность организация работ при эксплуатации и ремонте, строительстве и наладки проектируемой подстанции определены ПУЭ [3].

7.1. Заземление подстанции.

Рассмотрим меры защиты обслуживающего персонала и оборудования, применяемого на ПС.

Все металлические части электроустановок, нормально находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, должны надежно заземляться (соединяться с землей). Для этой цели создается защитное заземление и его целью является защита обслуживающего персонала от опасных напряжений.

На проектируемой ПС заземлены корпуса трансформаторов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, приводы электрических аппаратов, каркасы электрических щитов, пультов, шкафов, металлические конструкции РУ и другое оборудование.

Заземление, предназначенное для создания нормальных условий работы аппаратов или электроустановок – это рабочее заземление. К нему относится заземление нейтрали трансформаторов, дугогасительных катушек.

Для защиты оборудования от повреждений ударами молний применяется грозозащита с помощью разрядников и молниеотводов, которые присоединяются к заземлителям. Обычно для выполнения заземлителей используются естественные или искусственные заземлители.В связи с тем, что данных о естественных заземлителях нет, то в данном проекте применяем искусственное заземляющее устройство.

В качестве искусственных заземлителей применяем прутковую, круглую сталь и полосовую сталь.

Заземляющее устройство выполним из вертикальных заземлителей, соединенных полос, полос, проложенных вдоль рядов оборудования, и выравнивающих полос, проложенных в поперечном направлении, которые создают заземляющую сетку (рис. 7.1).

Рисунок 7.1 Расчет сложных заземлителей

а) контур заземления подстанции, б) расчетная модель

При расчете заземляющего устройства принимаем площадь проектируемой ПС, м²:

Определим коэффициент напряжения прикосновения k_п :

где М - параметр зависящий от сопротивления грунта, при:

М = 0,52 по [2]

l_в – длина вертикального заземлителя, принимаем l_в = 2 м;

L_Г – длина полос горизонтального заземлителя, принимаем L_Г = 741,2 м;

а – расстояние между вертикальными заземлителями, принимаем а = 7 м;

β – коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека R_ч = 1000 Ом и сопротивлению растекания тока от ступней R_с =1,5·=1,5·70=105 Ом:

Определим напряжение на заземлителе, В:

где U_прдоп– наибольшее допустимое напряжение прикосновения, U_прдоп = 400 В по [2];

_{что в пределах допустимого (< 10 кВ).}

Определим сопротивление заземляющего устройства, Ом:

где I_з – ток стекающий с заземлителя при однофазном коротком замыкании, А:

Действительный план заземляющего устройства преобразуем в расчетную квадратную модель со стороной, м:

Число ячеек на стороне квадрата:

принимаем m = 6.

Длина полос в расчетной модели, м:

Длина сторон ячейки, м:

Число вертикальных заземлителей по периметру контура при а / l_в =7/2=3,5:

принимаем n_в = 30.

Общая длина вертикальных заземлений, м:

Относительная глубина:

где t– глубина прокладки заземлителя, t= 0,5 м.

тогда:

Относительное эквивалентное удельное сопротивление для сеток с вертикальным заземлителем по [2, табл. 7.6] для ρ₁/ρ₂ = 1,167, a/l_в = 3,5 и (h₁−t)/l_в = (1−0,5)/2 = 0,25:

тогда:

Общее сопротивление сложного заземлителя, Ом:

что меньше допустимого R_{з доп}= 0,563 Ом.

Напряжение прикосновения, В:

что меньше допустимого U_доп = 400 В.