Электроснабжение предприятия

электроснабжение.dwg

Номер камеры по плану
Тип трансформатора тока
коэффициент трансформации
Номинальный ток плавкой вставки
ТП техкомплекса промплощадки Т1
ТП отопительной котельной Т1
ТП обогатительной фабрики Т1
Шаровая мельница ШМ1
Шаровая мельница ШМ2
Трансформатор напряжения
Секционный выключатель
Секционный разъединитель
Шаровая мельница ШМ3
Шаровая мельница ШМ4
ТП обогатительной фабрики Т2
ТП отопительной котельной Т2
ТП техкомплекса промплощадки Т2
ПКТ-101-10-10-31.5 У3
ПКТ-101-10-10- 31.5 У3
Электроснабжение промышленных предприятий
Схема принципиальная электрическая

Курс раб эл.снабж.docx

Расчёт электрических нагрузок2
Выбор силовых трансформаторов ГПП4
Расчёт питающих ЛЭП напряжением выше 1000В5
1 Выбор линии 110кВ5
2 Выбор линии напряжением 6 кВ7
Принципиальная схема электроснабжения12
Расчёт токов короткого замыкания13
1 Определяем сопротивление схемы замещения14
2 Расчёт токов короткого замыкания в точке К116
3 Расчёт токов короткого замыкания в точке К217
4 Расчёт короткого замыкания в точке К319
5 Расчёт короткого замыкания для «ТП отопительной котельной» точки К4 иК520
4 Ограничение тока короткого замыкания22
Выбор основного оборудования ГПП24
Конструктивное выполнение ГПП28
Релейная защита и автоматика29
Расчёт заземляющего устройства ГПП32
Техника безопасности при обслуживании ГПП36
Расчёт электрических нагрузок
Электрические нагрузки систем электроснабжения определяют для выбора числа и мощности силовых трансформаторов мощности и подключения компенсирующих устройств выбора и проверки токоведущих элементов расчёта потерь и выбора защиты.
Расчёт электрических нагрузок производится методом коэффициента спроса по всем потребителям. Поскольку к ГПП подключаются потребители 1-категории то принимаем схему электроснабжения с неявным резервированием с двумя секциями шин. Схема ГПП приведена на листе 1.
При распределении потребителей по секциям ГПП необходимо учесть чтобы суммарная мощность электроприёмников 1секции была приблизительно равна суммарной мощности 2 секции.
Расчётная нагрузка для группы однородных по режиму работы приёмников в период получасового максимума определяется из следующих выражений:
где: Кс – коэффициент спроса данной группы приёмников;
tg φM – соответствующий характерному для данной группы приёмников коэффициенту мощности.
Активная мощность потребителей с учётом разновременности максимумов нагрузок:
где: КРМ = 0.85÷0.91 - коэффициент разновременности максимумов нагрузок.
Для определения необходимости компенсации реактивной мощности по каждой секции определяем коэффициент реактивной мощности.
Из условия tgφм ≤ 0.5 при Uн=110 кВ то компенсация реактивной мощности не нужна.
Расход активной электроэнергии:
Расход реактивной электроэнергии:
Результаты расчётов приведены в таблице 1.
Таблица 1. Формуляр электрических нагрузок
Наименование потребителей группы электроприёмников и пст
Кол-во потреб. в одновр. работе
Суммарная мощность ЭП кВт;
Расчётные коэффициенты
Число часов использования максимальной нагрузки
Ожидаемый расход электроэнергии
ТП техкомплекс промплощадка
ТП отопительной котельной
ТП обогатительной фабрики
Итого по первой секции шин
Итого с учётом разновременности максимумов
Итого по второй секции шин
Итого с учётом разновременности максимумов
Итого по ГПП с учётом разновременности максимумов
Выбор силовых трансформаторов ГПП
В системах электроснабжения промышленных предприятий мощность силовых трансформаторов в нормальных условиях должна обеспечить питание всех приёмников.
При выборе мощности трансформаторов следует добавиться как экономически целесообразного режима работы так и соответствующего обеспечения явного или неявного резервирования питания приёмников при отключении одного из трансформаторов.
Расчётная мощность трансформатора:
По справочнику принимаем трансформатор ТМ-6300110 со следующими параметрами:
Номинальная мощность кВА ..6300
Сочетание напряжений ВННН кВ ..1106.6;11
Потери КЗХХ кВт 55.227.3
Напряжение КЗ % 10.5
Ток холостого хода % 3.7
Проверяем выбранный трансформатор по перегрузочной способности:
Условие выполняется.
Выбранный трансформатор подходит по условиям загрузки в нормальном и в аварийном режимах работы.
По справочнику принимаем трансформатор ТМ-4006 для «ТП отопительной котельной» со следующими параметрами:
Номинальная мощность кВА ..400
Сочетание напряжений ВННН кВ ..60.4
Потери КЗХХ кВт 5.51.05
Ток холостого хода % 2.1
Расчёт питающих ЛЭП напряжением выше 1000В
Определяем расчётный ток нагрузки в линии:
По расчётному току нагрузки Iрас=23.5 А принимаю провод марки: АС-16; Iдл.доп=105 А и делаем проверку:
Определяем для нормального режима сечение провода по экономической плотности тока:
jэк=1 Амм2 по ПУЭ- экономическая плотность тока зависящая от числа часов использования «max» нагрузки в год и климатических условий.
Выбранный провод АС-16 по экономической плотности тока не проходит т.е. принимаем провод марки АС-25 Iдоп=130 А S=25 мм2.
Определяем сечение провода по допустимой потере напряжения:
-удельная проводимость алюминия.
L- длина линии от РПС до ГПП м.
Сечение многопроволочных проводов различных марок для ВЛ напряжением до 35 кВ определяют по условиям механической прочности а для ВЛ напряжением 110 кВ и выше – на основании потерь на корону.
В данной курсовой работе напряжение ЛЭП 110 кВ расчёт на механическую прочность не ведётся а расчёт производим – на основании потерь на корону.
Определяем сечение провода по коронированию.
dАС-25 = 6.9мм = 0.69см. – диаметр провода;
Dср = 200см. – среднее расстояние между проводами фаз;
m = 0.82 – для многопроволочных проводов.
Условие не выполняется следовательно увеличиваем сечение провода.
Выбираем марку провода: АС-50; Iдоп=210 А; S=50мм2; dпр=9.6 мм=0.96 см.
Условие выполняется и окончательно принимаем провод марки АС-50 длительно допустимый ток Iдоп=210 А активное электрическое сопротивление R0=0.592 Омкм индуктивное сопротивление Х0=0.403 Омкм.
Данные расчёта приведены в таблице 2.
2 Выбор линии напряжением 6 кВ
Расчёт воздушной линии напряжением 6 кВ ТП отопительной котельной.
По расчётному току нагрузки Iрас=67.3 А принимаю провод марки: АС-16; Iдл.доп=105 А и делаем проверку:
Выбранный провод АС-16 по экономической плотности тока не проходит т.е. принимаем провод марки АС-70 Iдоп=265 А S=70 мм2.
L- длина линии от ГПП до ТП м.
Определяем сечение провода по механической прочности.
Провода воздушных линий в процессе эксплуатации испытывают механические нагрузки от собственного веса от гололёда от силы ветра.
Территория Среднего Урала по карте районирования по толщине гололёда относится ко второй зоне т.е. толщина стенки равна 15 мм. Нормируемое минимальное сечение провода Smin=35 мм2.
Так как напряжение питающей линии 6 кВ то расчёт по коронированию не требуется.
Окончательно принимаем провод марки АС-70 длительно допустимый ток Iдоп=265 А активное электрическое сопротивление R0=0.42 Омкм индуктивное сопротивление Х0=0.38 Омкм.
Таблица 2. Выбор ВЛ напряжением выше 1000В
Наименование потребителя
Питающая линия от РПС до ГПП
Пит. линия от ГПП до ТП отоп. кот.
Расчёт кабельных линий напряжением 6 кВ.
Расчёт произведён для кабельной линии «ТП техкомплекса промплощадка». Расчёт остальных кабельных линий аналогичен результаты расчёта приведены в таблице 3.
Выбор сечения по длительно допустимому току:
По расчётному току нагрузки Iрас=106.1 А принимаю кабель марки: ААБГ; S=50 мм2; Iдл.доп=110 А и делаем проверку:
jэк=1.2 Амм2 по ПУЭ- экономическая плотность тока зависящая от числа часов использования «max» нагрузки в год и климатических условий.
Принимаем стандартное сечение S=95 мм2.
х0=0.08 Омкм для алюминиевого кабеля;
R – Ом активное сопротивление кабеля;
Х – Ом индуктивное сопротивление кабеля;
S – мм2 предварительное сечение.
Выбор сечение проводника по термической стойкости:
Определяем номинальный ток трансформатора ГПП:
Определяем сверхпереходный ток:
Определяем минимально допустимое сечение:
Uкз% - напряжение короткого замыкания %;
с = 88 – термический коэффициент для алюминиевой жилы;
Тп – приведённое время действия короткого замыкания.
Окончательно принимаю кабель ААБГ-6(3х95).
Данные расчёта приведены в таблице 3.
Таблица 3. Расчёт кабельных линий напряжением 6 кВ
Оценка возможных уровней отклонения напряжения в потребителе.
Согласно ПУЭ в нормальном режиме допускается отклонение напряжения от номинального на зажимах электродвигателей и их пусковых аппаратов от -5% до +10%. Проанализируем возможные состояния напряжения на зажимах потребителей.
Потеря напряжения в ВЛ 110 кВ:
Относительное потеря напряжения в ВЛ 110 кВ:
Потеря напряжения на трансформаторе:
- коэффициент загрузки трансформатора (30)
Потеря напряжения в ВЛ «ТП отопительной котельной»:
Относительное потеря напряжения в ВЛ:
Суммарные потери будут определятся:
При потере напряжения в системе Uс = 5% суммарные потери будут равны:
При потере напряжения в системе Uс = -5% суммарные потери будут равны:
В остальных кабельных линиях потери напряжения равны нулю (из-за малой длины линии) и суммарные потери будут определятся:
Таким образом при любой потере напряжения в системе регулирования напряжения не требуется.
Принципиальная схема электроснабжения
Схемы электроснабжения промышленных предприятий делятся на схемы внешнего и внутреннего электроснабжения. Схемы электроснабжения выбираются из соображений надёжности экономичности и безопасности. Надёжность определяется в зависимости от категорий потребителей. Если в числе приёмников и потребителей предприятий имеется хотя бы один относящийся к 1-й категории то количество источников питания должно быть не менее двух.
Для обеспечения надёжности питания применяется – резервирование. В общем случае требуемая надёжность для питания систем электроснабжения промышленных предприятий может быть обеспечена необходимым количеством генераторов трансформаторов секций шин питающих линий и средствами автоматики.
Учитывая что у нас имеются потребители 1-й категории питание которых может прерываться на небольшой промежуток времени т.е. только на время срабатывания АВР применяем схему электроснабжения с неявным резервированием. При такой схеме электроснабжения питание ГПП осуществляется от двух трансформаторов. При выходе из строя одного из трансформаторов питание осуществляется от второго который вводится в цепь системой АВР.
Для 2-х трансформаторных подстанций на первичное напряжение 110 кВ применяется упрощённая схема без сборных шин с присоединением трансформаторов к питающим линиям через разъединители и выключатели.
Расчёт токов короткого замыкания
Расчёт токов короткого замыкания производим в базисных величинах.
Мощность короткого замыкания:
Базисное напряжение на высшей стороне:
Базисное напряжение на низкой стороне:
Базисный ток на стороне высшего напряжения:
Рис.2 Схема к расчёту токов к.з.
Базисный ток на стороне низкого напряжения:
1 Определяем сопротивление схемы замещения
Сопротивление системы:
Активное и индуктивное сопротивление ЛЭП напряжением 110 кВ:
где: r0 х0 – активное и индуктивное сопротивление одного километра линии;
Сопротивление трансформатора:
Сопротивление синхронного двигателя «дробилка конусная» присоединённая к шинам РУ-6 кВ кабелем ААБГ-6(3х35) длиной L=0.3 км.
Определяем номинальную мощность электродвигателя:
Определяем сопротивление электродвигателя:
Определяем сопротивление в линии:
Проверяем можно пренебречь сопротивлением линии или нет:
Zк = Х = 0.67 0.1Хсд.дк (41)
Проверка показала что сопротивлением линии пренебречь можно.
Сопротивление синхронного двигателя «шаровая мельница» присоединённая к шинам РУ-6 кВ кабелем ААБГ-6(3х50) длиной L=0.35 км.
Zк = Х = 0.55 0.1Хсд.шм
2 Расчёт токов короткого замыкания в точке К1
Результирующее сопротивление линии:
Хрез1 = Хс + Хлэп = 0.05+0.06 = 0.11 о.е.
Rрез1 = Rлэп = 0.1 о.е.
Проверяем можно пренебречь активным сопротивлением:
Проверка показала что активным сопротивлением пренебречь нельзя.
Ток короткого замыкания:
Рис.3 Схема замещения к расчёту токов к.з.
Определяем ударный коэффициент по кривым:
Определяем ударный ток:
Данные расчёта сводим в таблицу 4.
3 Расчёт токов короткого замыкания в точке К2
Определяем сопротивление системы до точки К2:
Хрез2 = Хрез1 + Хт = 0.11+1.6 = 1.71 о.е.
Rрез2 = Rлэп = Rрез1= 0.1 о.е.
Проверка показала что активным сопротивлением можно пренебречь т.е. Zрез2 не вычисляем.
Ток короткого замыкания в точке К2 от системы:
Определяем токи подпитки от синхронных двигателей «дробилка конусная»:
Расчётное относительное сопротивление ветви «дробилка конусная»:
По расчётным кривым определяем относительные значения периодических составляющих тока короткого замыкания:
Так как сопротивление линии от шин РУ-6кВ с преобладанием индуктивного сопротивления то ударный коэффициент равен:
Определяем токи подпитки от синхронных двигателей «шаровая мельница»:
Расчётное относительное сопротивление ветви «шаровая мельница»:
Значение установившегося тока в точке К2:
Значение ударного тока в точке К2:
4 Расчёт короткого замыкания в точке К3
Определяем сопротивление системы до точки К3:
Хрез3 = Хрез2 + Хк.об.ф = 1.71+0.08 = 1.79 о.е.
Rрез3 = Rрез2 + Rк.об.ф= 0.1+0.21 = 0.31 о.е.
Проверка показала что активным сопротивлением можно пренебречь т.е. Zрез3 не вычисляем.
Ток короткого замыкания в точке К3 от системы:
5 Расчёт короткого замыкания для «ТП отопительной котельной» точки К4 иК5
Определяем сопротивление системы до точки К4:
Хрез4 = Хрез2 + Хвл.кот = 1.71+1.01 = 2.72 о.е.
Rрез4 = Rрез2 + Rвл.кот= 0.1+1.06 = 1.16 о.е.
Проверка показала что активным сопротивлением можно нельзя пренебречь т.е. Zрез4 вычисляем.
Ток короткого замыкания в точке К4 от системы:
Определяем сопротивление системы до точки К5:
Хрез5 = Хрез4 + Хт.кот = 2.72+11.25 = 13.97 о.е.
Rрез5 = Rрез4 = 1.16 о.е.
Проверка показала что активным сопротивлением можно пренебречь т.е. Zрез5 не вычисляем.
Ток короткого замыкания в точке К5 от системы:
Таблица 4. Расчёт токов короткого замыкания
Место короткого замыкания
4 Ограничение тока короткого замыкания
По заданию требуется ограничить установившееся значение тока короткого замыкания на шинах РУ-6 кВ до 5 кА.
Принимаем реактор: РБГ10-630-0.4.
Необходимо Хр рассчитываем из условия ограничения тока к.з. до заданного уровня:
Определяем расчётное индуктивное сопротивление реактора при номинальных параметрах.
Сопротивление реактора должно быть:
Выбор основного оборудования ГПП
Основное оборудование ГПП подразделяется на оборудование открытого распределительного устройства (ОРУ) на стороне высокого напряжения (110 кВ) и оборудование закрытого распределительного устройства (ЗРУ) на стороне низкого напряжения (6 кВ).
Таблица 5. Выбор электрооборудования напряжением выше 1000 В
Электрооборудование ОРУ-110 кВ
Выбираем разъединитель: РНДЗ1а-1101000-У1
По напряжению установки кВ
По длительному току А
Проверка на электродинамическую стойкость главных ножей кА
Проверка по термической стойкости главных ножей кА
Выбираем трансформатор тока: ТФЗМ-110Б-II
Номинальное напряжение кВ
Номинальный первичный ток А
Нагрузка вторичной обмотки ВА
Кратность допускаемого тока электродинамической стойкости
Кратность односекундного тока термической стойкости
Выбираем масляный баковый выключатель: У-110-2000-40
Номинальный ток отключения кА (при tс.в.0.1с. Iоткл=1.1 где tс.в.=0.06с)
Номинальная мощность отключения кВА
Допустимый ударный ток КЗ кА
Ток термической стойкости кА
Электрооборудование ЗРУ-6 кВ
Электрооборудование ячеек КМВ-10-20-У3
Выбор электрооборудования вводных ячеек
Выбираем разъединитель: РВЗ-106301 У3
Продолжение таблицы 5.
Выбираем масломасляный выключатель: ВКМ-10-630-20
Номинальный ток отключения кА (при tс.в.0.1с. Iоткл=1.1 где tс.в.=0.05с)
Выбираем трансформатор тока: ТПОЛ-10
При выборе электрооборудования расчёт производим для мощного потребителя «ТП обогатительной фабрики»
Выбираем масломасляный выключатель: ВМ-10-400-10
Номинальный ток отключения кА (при tс.в.0.1с. Iоткл=1.1 где tс.в.=0.085с)
Выбираем трансформатор тока: ТЛМ-10
При выборе электрооборудования расчёт производим для мощного потребителя «Шаровая мельница»
Выбираем разъединитель: РВО-10400
Выбираем трансформатор напряжения: НТМИ-6-66 У3
Схема соединения обмоток
Проверка по вторичной нагрузке ВА
Таблица 6. Справочные данные приборов для трансформатора тока
Счётчик активной энергии
Счётчик реактивной энергии
Таблица 7. Справочные данные приборов для трансформатора напряжения
Потребляемая мощность одного прибора ВА
Конструктивное выполнение ГПП
Главная понизительная подстанция выполнена из распределительных устройств высшего и низшего напряжения.
Распределительное устройство 110кВ на ГПП выполнено открытым. Применение ОРУ уменьшает стоимость и сокращает сроки сооружения подстанции. При замене и демонтаже оборудования ОРУ по сравнению с закрытым более маневроспособны.
Для опорных конструкций в ОРУ металл оцинковка выполнена гибкими проводами которые с помощью гирлянд изоляторов крепятся к опорам. Контактные соединения выполняются при помощи сварки.
Конструкция ОРУ обеспечивает свободный доступ к трансформаторам при эксплуатации. Соединение трансформатора с ОРУ низшего напряжения выполнено пакетом шин (токопроводом).
На открытом распределительном устройстве устанавливается электрооборудование высшего напряжения: масляные баковые выключатели разъединители разрядники.
Распределительное устройство низшего напряжения выполнено закрытым. КРУ изготавливают на предприятиях электропромышленности и электромонтажных организаций в виде камер типа КМВ.
С ОРУ осуществляется ввод с трансформаторов с двумя токопроводами в здание ЗРУ. В ЗРУ прокладывается шинный токопровод (секция шин) секционируемый масломасляными выключателями.
Распределительное устройство предназначена для приема и распределения электрической энергии переменного тока в трехфазных сетях напряжением 6 или 10 кВ.
Технические данные КМВ-10-20 У3:
Номинальное напряжение кВ 6÷10
Номинальный ток А .630
Номинальный ток сборных шин А .1000
Номинальный ток отключения выключателей кА .20
Номинальный ток плавких вставок U=6кВ А ..20
Ток термической стойкости t=3с кА .20
Номинальный ток электродинамической стойкости кА 51
Релейная защита и автоматика
В соответствии с заданием рассматриваю релейную защиту и автоматику присоединения «ТП - отопительной котельной в следующем объёме:
- токовая отсечка без выдержки времени – от многофазных коротких замыканий;
- максимальная токовая защита – от перегрузки;
- защита от замыканий на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю.
Расчёт токовой отсечки.
Защиту выполняем на базе реле типа РТ – 80.
Определяем ток срабатывания защиты по формуле:
где: kн – коэффициент надёжности отстройки 1.5÷1.6 для реле РТ-80;
kсх – коэффициент схемы соединение ТТ в звезду =1;
kт – коэффициент трансформации ТТ = I1нТТI2нТТ = 2005=40;
Iкз4 – ток к.з. в точке К4.
Определяем коэффициент чувствительности отсечки по формуле:
Расчёт максимальной токовой защиты.
Перегрузка трансформаторов обычно симметричная то защиту выполняют с помощью максимальной токовой защиты включённой на ток одной фазы.
где: kн – коэффициент надёжности = 1.05;
kв – коэффициент возврата реле = 0.8;
Iном – номинальный ток обмотки трансформатора где установлена защита.
Защита от замыканий на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю.
К сетям с малыми токами замыкания на землю относятся кабельные и воздушные линии напряжением 35 кВ и ниже.
Ток замыкания на землю в таких сетях определяется нейтралью электрических сетей изолированной или заземлённой через компенсирующую дугогасящую катушку и зависит от напряжения и величины её ёмкости относительно земли. Чем выше напряжение сети и больше ёмкость тем больше ток замыкания на землю.
Для уменьшения тока замыкания на землю применяются дугогасящие катушки между нулевой точкой трансформатора и землёй. Эти катушки создают индуктивный ток противоположный емкостному току и тем самым в зависимости от настройки полностью компенсируют или снижают емкостной ток.
Междуфазные напряжения при замыкании на землю остаются неизменными и ток замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью непосредственной опасности для электроустановок не представляет но опасен для обслуживающего персонала. Поэтому требуется отключение для обеспечения электробезопасности.
Длительное прохождение тока ОЗЗ в месте замыкания может привести к повреждению изоляции и возникновению междуфазного КЗ.
Для отыскания места замыкания на землю может быть использована одна из схем (рис. 5): схема трёх вольтметров; схема где нулевая точка создаётся искусственно включением трёх конденсаторов на фазные напряжения; схема с тремя реле минимального напряжения и схема с реле минимального напряжения включённого на специальную обмотку трансформатора НТМИ-6 соединённую по схеме фильтра напряжения нулевой последовательности.
Рис. 5. Устройства общей сигнализации при замыканиях на землю: а- схема трёх вольтметров; б- схема с включением трёх конденсаторов на фазные напряжения; в- схема с тремя реле минимального напряжения; г- включение реле минимального напряжения на специальную обмотку трансформатора НТМИ-6.
Автоматическое повторное включение.
Всякое короткое замыкание в сети сопровождаются срабатыванием соответствующей защиты и отключением линии что приводит к перерыву электроснабжения. Большинство коротких замыканий носит кратковременный характер и они могут самоустраняться. Это объясняется способностью воздушной среды восстанавливать свои изоляционные свойства сразу после ликвидации электрической дуги в месте пробоя.
Самоустраняющиеся повреждения дают возможность автоматического восстановления питания потребителей путём их нового повторного включения. Для этого служат устройства автоматического повторного включения. Согласно ПУЭ применение АПВ обязательно на всех воздушных и кабельно-воздушных линиях напряжением до и выше 1000 В. Устройства АПВ могут быть однократными и многократными. Наибольшее распространение получили АПВ однократного действия при котором подача импульса на включения выключателя осуществляется с задержкой 0.3-0.5 с от момента отключения выключателя.
Рис. 6. Схема АПВ с пуском от релейной защиты.
Расчёт заземляющего устройства ГПП
Электроустановки напряжением 110 кВ и выше работают с глухозаземлённой нейтралью с большими токами замыкания на землю допускается выполнение заземлительных устройств с соблюдением требований предъявляемых к сопротивлению заземления в любое время года не должно превышать 0.5 Ом а в электроустановках 6÷35 кВ с изолированной нейтралью 10 Ом.
Произведём расчёт заземляющего устройства в электроустановке 110 кВ.
Сопротивление заземляющего устройства (ЗУ) при использовании естественных заземлителей:
Сопротивление заземления железо бетонного фундамента:
где: ρ – удельное сопротивление грунта суглинок = 100 Омм; S – площадь ограниченная периметром = 4040=1600 м2.
где: Rт – сопротивление заземлённого троса линии 110 кВ =6 Ом.
Чтобы выполнилось условие Rз ≤ 0.5 Ом необходимо выполнить дополнительные искусственные заземлители:
Расчётное сопротивление искусственного заземлителя из нескольких электродов соединённых соединительной полосой.
Сопротивление одного вертикального заземлителя:
где: kсез = 1.3 – для вертикальных заземлителей.
Вертикальный заземлитель выполнен электродами из угловой стали 50х50х5 мм. длиной 2.5 м. на расстоянии 2 м. друг от друга . Контур выполнен из полос 40х4 мм. проложенных на глубине 0.7 м.
Т.к. контурное ЗУ закладывается на расстоянии 1 м. от периметра зоны электроустановки то длина по периметру закладки равна:
Для выравнивания потенциала внутри контура ещё прокладываем «четыре» уравнительные полосы:
Число вертикальных электродов равна:
в = 0.32 при коэффициент использования электродов характерезующий степень использования его поверхности из-за экранирующего влияние соседних электродов.
Суммарное сопротивление всех вертикальных электродов:
Сопротивление горизонтального заземлителя уложенного на глубине 0.7 м. с учётом экранирования:
где: п – коэффициент экранирования полосы = 0.12; Омм; kсез = 3.5÷2.5 – для горизонтальных полос; b – ширина полосы м; t – глубина заложения м.
Сопротивление заземления в электроустановке 110 кВ равняется:
Уточняем число стержней:
Таким образом окончательно принимаем «n=182 электродов».
Произведём расчёт заземляющего устройства в ЗРУ-6 кВ с незаземлённой нейтралью площадь здания 30х10м.
Сопротивление заземления железо бетонного фундамента здания:
Т.к. контурное ЗУ закладывается на расстоянии 1 м. от периметра фундамента здания то длина по периметру закладки равна:
в = 0.38 при коэффициент использования электродов характерезующий степень использования его поверхности из-за экранирующего влияние соседних электродов.
где: п – коэффициент экранирования полосы = 0.21.
Таким образом окончательно принимаем «n=44 электродов».
Защита от атмосферных перенапряжений и прямых ударов молний.
ВЛ 110 кВ защищена от ударов молний грозозащитными тросами по всей длине. Для защиты от перенапряжений предусмотрена установка разрядников типа РВС-132МТ1.
Техника безопасности при обслуживании ГПП
Основным требованием ПТБ при эксплуатации электроустановок потребителей является строгое соблюдение организационных и технических мероприятий обеспечивающих безопасность работ в электроустановках.
К организационным мероприятиям относятся:
- оформление работ нарядом распоряжением или перечнем работ выполняемых в порядке текущей эксплуатации;
- надзор во время работы;
- оформление перерыва в работе перевода на другое место окончания работы.
При подготовке рабочего места со снятием напряжения должны быть в указанном порядке выполнены следующие технические мероприятия:
- произведены необходимые отключения и приняты меры препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;
- на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов должны быть вывешены запрещающие плакаты;
- проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;
- установлено заземление (включены заземляющие ножи а там где они отсутствуют установлены переносные заземления);
- вывешены указательные плакаты «Заземлено» ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты.
Заземление токоведущих частей.
Заземление токоведущих частей производятся в целях защиты работающих от поражения электрическим током в случае ошибочной подачи напряжения на место работы. Накладывать заземление на токоведущие части необходимо непосредственно после проверки отсутствия напряжения. Переносные заземления сначала присоединить к земле а затем после проверки отсутствия напряжения наложить на токоведущие части.
Снимать переносные заземления следует в обратном порядке.
Операции по наложению и снятию переносных заземлений производится в диэлектрических перчатках с применением в электроустановках напряжением выше 1000В изолирующей штанги. Закреплять зажимы наложенных переносных заземлений следует этой же штангой и непосредственно руками в диэлектрических перчатках.
Запрещается пользоваться для заземления проводниками не предназначенных для этой цели а также присоединять заземление посредством скрутки.
Измерения электроизмерительными клещами и измерительными штангами в установках выше 1000В должны производить два лица один из которых должен иметь группу по электробезопасности не ниже 4 а второй не ниже 3. Для измерений применяются клещи с амперметром установленном на их рабочей части. Использование клещей с вынесенным амперметром не допускается.
Измерения в электроустановках напряжением выше 1000В следует выполнять в диэлектрических перчатках защитных очках стоя на изолированном основании. Измерения электроизмерительными клещами на шинах напряжением до 1000В следует выполнять стоя на полу или на специальных подмостях.
Запрещается проводить работы с измерительными штангами в грозу при тумане дожде или мокром снеге.
Работы без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них разрешается производить только с применением средств защиты для изоляции человека от токоведущих частей либо от земли. Перед допуском к работе на электродвигателях насосов дымососов и вентиляторов должны применяться меры по заторможению ротора. Если производятся работы на двигателе напряжением выше 1000В то с него должно быть снято напряжение с обеспечением видимого разрыва. При осмотре электродвигателей запрещается снимать предупреждающие плакаты и ограждения касаться токоведущих частей и обтирать чистить их и устранять обнаруженные недостатки.
Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий: Учебное пособие.-М.: Издательство Московского государственного горного университета 2006.-116 с.: ил.
Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий: Учебник для вузов.-2-е изд. исправ.-М.: Издательство Московского государственного горного университета 2006.-499 с.: ил.
Справочник по проектированию электроснабженияПод ред. Ю.Г.Барыбина и др.-М.: Энергоатомиздат 1990.-576 с.-(Электроустановки промышленных предприятийПод общ. ред. Ю.Н.Тимощеико и др.)
Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник для студентов высш. учеб. заведенийБ.И.Кудрин.-2-е изд.-М.: Интермет Инжиниринг 2006.-672 с: ил.
Правила устройства электроустановок. 7-е изд.: Все действующие разделы шестого и седьмого изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 февраля 2008 года – 488 с. ил.
Коновалова Л.Л. Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учеб. пособие для техникумов.-М.: Энергоатомиздат 1989.-528 с.: ил.
Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учеб. для вузов по спец. «Электроснабжение».-3-е изд. перераб. и доп.-М.: Высш. шк. 1991.-496 с.: ил.