11.Расчет защиты подстанции от прямых ударов молнии.
Одним из важнейших условий бесперебойной работы подстанций является обеспечение надежной грозозащиты зданий, сооружений и электрооборудования подстанций.
Открытые распределительные устройства и открытые подстанции 20-500 кВ должны быть защищены от прямых ударов молнии.
На конструкциях ОРУ 110 и 220 кВ и прожекторных мачтах устанавливаются стержневые молниеотводы.
От стоек конструкций ОРУ 110 и 220 кВ с молниеотводами должно быть обеспечено растекание тока молнии по магистралям заземления не менее чем в двух-трех направлениях. Кроме того, должны быть установлены один-два вертикальных электрода длиной 3—5 м на расстоянии не менее длины электрода от стойки, на которой установлен молниеотвод. При использовании прожекторных мачт в качестве молниеотводов подводка электропитания к прожекторам на участке от точки выхода из кабельного сооружения до прожекторной мачты и далее по мачте выполнена кабелями в трубах. Около молниеотвода эти кабели проложены непосредственно в земле на протяжении не менее 10 м. В месте ввода кабелей в кабельное сооружение металлическая оболочка кабелей, броня и металлическая труба соединена с заземляющим устройством подстанции.
Правильно выполненная молниезащита надежно защищает объект и тем самым значительно повышает его эксплуатационные показатели. В то же время дополнительные затраты на устройство молниезащиты по сравнению с общими затратами на строительство предприятия, как правило, весьма незначительны (не более 0,5%). Необходимость молниезащиты различных сооружений и установок связана с тем, что при ударах молнии на них оказывается определенное воздействие, представляющее опасность, как для самих сооружений, так и для находящихся в них людей.
Защита открытых распределительных устройств РПП осуществляется стержневыми молниеотводами. На высоте hx защищаемого объекта (наиболее выступающих элементов ОРУ) радиус действия молниеотвода определяется по формуле
Для ОРУ 220кВ
|
|
(11.1) |
где h=30 - высота молниеотвода, м;
ha - активная высота молниеотвода, м;
р- коэффициент, равный р=1 для молниеотводов при h<30м; р=5,5/h для молниеотводов при h>30м.
|
|
(11.2) |
Для ОРУ 220кВ
|
|
(11.3) |
где h=19 - высота молниеотвода, м;
ha - активная высота молниеотвода, м;
р- коэффициент, равный р=1 для молниеотводов при h<30м; р=5,5/h для молниеотводов при h>30м.
|
|
(11.4) |
Принимается 14 молниеотводов: шесть молниеотводов в ОРУ 220 кВ, шесть в ОРУ 110 кВ и два молниеотвода между ОРУ 110 и 220кВ с целью обеспечения требуемой зоны защиты. Общая зона действия 12 стержневых молниеотводов показана на рисунке 11.1.
Ширина узкой части действия двух молниеотводов
|
|
(11.5) |
Для ОРУ 220кВ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для ОРУ 110кВ
|
|
|
|
|
|
Значениние bx для молниеотводов разной высоты определяются по справочным кривым, которыевыбираются из условия а/hа=0-5, где а-расстояние между молниеотводами.
|
а/hа=24/8=3 |
(11.6) |
По кривым определяем:
|
|
(11.7) |
Объект высотой hx внутри зоны защиты будет защищен, если выполняется условие
Для ОРУ 220кВ
|
|
(11.8) |
где D2-4- наибольшая диагональ, м.
Для ОРУ 220кВ
|
|
(11.8) |
где D9-13- наибольшая диагональ, м.
Устанавливаемые молнеотводы: 1-6 - на порталах 220 кВ; 7,8-на прожекторных мачтах,9-14 на порталах 110 кВ; Токопроводящий спуск молниеотвода соединяется с заземляющим устройством ОРУ.
Рис.11.1. Зона защиты четырнадцати стержневых молниеотводов