Главная Коллекция "Revolution" Физика и энергетика Разработка схем подключения устройств контроля напряжения на посту ЭЦ на посту КТСМ и на сигнальной точке

Разработка схем подключения устройств контроля напряжения на посту ЭЦ на посту КТСМ и на сигнальной точке

Методы и средства контроля качества электроснабжения. Влияние отклонения показателей качества электроэнергии на работу устройств СЦБ. Разработка схем подключения аппаратуры контроля питающих напряжений постов ЭЦ. Анализ статистики отказов устройств ЖАТ.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 15.03.2013
Размер файла 9,6 M
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель его вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточенна некоторой части этой площадки. Существенный недостаток выносного заземляющего устройства - отдаленность заземлителя от защищаемого оборудования. Поэтому этот тип заземляющего устройства применяется при малых токах замыкания на землю и, в частности, в установках до 1000 В. Достоинством же его является возможность выбора места размещения электродов заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта (сырое, глинистое, в низинах).

Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что электроды его заземлителя размещаются по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Часто электроды распределяются по площадке по возможности равномерно, и поэтому контурное заземляющее устройство называется также распределенным.

Безопасность на контурном заземляющем устройстве может быть обеспечена не за счет уменьшения потенциала заземлителя до безопасных значений, а за счет выравнивания потенциала на защищаемой территории до такого значения, чтобы максимальные напряжения прикосновения и шага не превышали допустимых значений. Это достигается путем соответствующего размещения заземлителей на защищаемой территории.

Различают заземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные - находящиеся в земле металлические предметы иного назначения.

Для искусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используются стальные трубы с толщиной стенки не менее 3,5 мм (обычно это трубы диаметром 5-6 см) и угловая сталь с толщиной полок не менее 4 мм (угловая сталь размером от 40*40 до 60*60 мм) длиной 2,5-3,0 м. Широко применяется так же прутковая сталь диаметром не менее 10 мм, длиной до 10 м, а иногда и более.

Для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электрода применяется полосовая сталь сечением не менее 4*12 мм и сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм.

Размещение электродов производится в соответствии с проектом. При этом заземлители не следует размещать вблизи горячих трубопроводов и других объектов, вызывающих высыхание почвы, а также в местах, где возможна пропитка грунта нефтью и маслами поскольку в таких местах сопротивление грунта резко возрастает.

Для установки вертикальных заземлителей предварительно роют траншею глубиной 0,7 - 0,8 м, после чего производят забивку труб или уголков с помощью механизмов - копров. Верхние концы погруженных в землю вертикальных электродов соединяют стальной полосой с помощью сварки.

В качестве естественных заземлителей могут использоваться: проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубы (за исключением трубопроводов горючи жидкостей); металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, имеющие соединение с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле; металлические шпунты гидротехнических соединений и так далее.

Выравнивание потенциалов корпусов электрооборудования и связанных с ним конструкций и основания осуществляется устройством контурного заземлителя, электроды которого размещаются вокруг строения либо сооружения с заземленным оборудованием. Внутри контурного заземлителя под полом помещения либо площадки прокладываются горизонтальные продольные и поперечные электроды, соединенные сваркой с электродами контура.

Выравнивание потенциалов корпусов оборудования и конструкций осуществляется присоединением конструкций и всех корпусов к сети зануления либо заземления.

6.3.1 Расчет защитного заземления

Расчет производится для случая размещения заземлителя в однородной земле.

Исходные данные для расчета:

1) стационарное электрооборудование; рабочее напряжение до 1000 В; суммарная мощность источников питания до 100 кВ·А;

2) применяются: вертикальный электроды - труба, длиной 2,5 м и диаметром 50 мм; горизонтальные - труба диаметром 50 мм;

3) проектирование осуществляется для земли - суглинок с величиной удельного электрического сопротивления 100 Ом·м; во II климатической зоне, со средней многолетней температурой от -14 до +22 градусов; среднегодовое количество осадков - до 50 см; продолжительность замерзания вод 150 дней;

естественные заземлители отсутствуют;

электрооборудование размещено в металлическом корпусе.

Определим расчетное значение удельного сопротивления грунта Rрасч, Ом·м, в месте устройства заземления с учетом повышеющего коэффициента К по следующей формуле:

Rрасч=К·Rизм, (3.1)

где Rизм -удельное сопротивление грунта, Ом·м;

К - коэффициент, учитывающий изменение удельного сопротивления земли в течение года в зависимости от климатической зоны, типа, длины и глубины заземлителей.

Подставив значения в (3.1), получим:

Rрасч=1,45·100=145 Ом·м.

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя, рассчитаем, как:

R0=(0,366·Rрасч / L)·[lg (2L / d) +0,5·lg{(4t+L) / (4t - L)}], (3.2)

где L - длина вертикального электрода - заземлителя, м;

d -диаметр заземлителя, м;

t - глубина заложения заземлителя, равная расстоянию от поверхности земли до середины заземлителя, м;

t = tп + l/2 (3.3)

где tп = 0,7 - 0,8 м -глубина заложения полосы.

Подставив значения в (3.2)-(3.3), получим:

t = 0,8 + 2,5/2 = 3,25 м;

R0=(0,366·145 / 2,5) ·[lg (5 / 0,05) +0,5·lg{(4·3,25+2,5) /(4·3,3-2,5)}]= =44,4 Ом.

Приняв схему расположения заземлителей по замкнутому контуру, найдем вначале приближенное число заземлителей:

nпз = R0 / Rн (3.4)

где Rн = 10 Ом - необходимое допустимое значение сопротивления заземляющего устройства.

После чего произведем уточнение количества заземлителей с учетом коэффициента использования (экранирования):

nз = R0 / Rн·kэкр (3.5)

где kэкр - коэффициент использования вертикальных заземлителей (без учета влияния объединительной полосы), при помощи которого учитывается явление взаимного экранирования электрических полей отдельных электродов.

Этот коэффициент зависит от схемы расположения электродов (в данном случае по контуру), отношения расстояния между отдельными заземлителями к их длине и приближенного числа заземлителей.

Подставив в (3.4) - (3.5), получим:

nпз = 44,4 / 10 = 4,44 = 5 электродов;

nз = 44,4 / (0,65·10) = 6,8 = 7 электродов.

Далее определим длину соединительной полосы (горизонтального проводника), Lп при расположении заземлителей по контуру:

Lп= 1,05 ·nз·a, (3.6)

где а = L -расстояние между отдельными заземлителями.

Lп = 1,05·7·2,5 = 18,4 м.

После этого определяем сопротивление тока горизонтальной полосы Rбп (без учета экранирования между полосой и заземлителями):

Rбп=(0,366·Rпрасч/Lп)·lg [(2L^2) /(bп·tп)], (3.7)

где Rпрасч -расчетное удельное сопротивление грунта, Ом·м, с учетом коэффициента сезонности Kп для горизонтального заземления,

Rпрасч = Kп·Rизм; (3.8)

bп -ширина соединительной полосы, м;

tп - (0,7-0,8) м -глубина заложения полосы в грунт.

Rбп = (0,366·300 / 18,4)·lg [(2·338,6) / (0,057·0,8)] = 23,1 Ом.

Затем определим растекание полосы с учетом коэффициента использования:

Rп = Rбп /kп, (3.9)

где kп - коэффициент использования соединительной полосы в ряду или в контуре заземлителей, учитывающий экранирование между полосой и заземлителями; зависит от отношения а/L, схемы расположения заземлителей и их числа.

Rп = 23,1 / 0,39 = 59,2 Ом.

Результирующее сопротивление растеканию группового искусственного заземлителя как двух параллельных сопротивлений (электродов - заземлителей и соединительной полосы):

Rгр = (Rпз · Rп) / (Rпз +Rп), (3.10)

где Rпз = R0 / nз·kпз - сопротивление растеканию вертикальных заземлений, Ом;

nз - число вертикальных заземлителей окончательно принятых в расчете;

kпз - коэффициент использования заземлителей (без учета влияния соединительной полосы).

Rгр = (10,1·59,2) / (10,1+59,2) = 8,6 Ом.

В результате произведенных расчетов получаем, что для заземления контейнера необходимо семь вертикальных заземлителей, длиной по 2,5 м каждый и 18,4 м горизонтальной полосы, с общим результирующим сопротивлением 8,6 Ом. Это значение удовлетворяет требованиям, так как оно меньше допустимого сопротивления Rн = 10 Ом /15/.

Заключение

Результаты мониторинга, полученные от действующих устройств контроля напряжения и статистика отказов устройств СЦБ, по причине нарушения качества электроснабжения показывают, что качество электроснабжения устройств ЖАТ не всегда и не везде соответствует требованиям ГОСТ 13109-97 и ПТЭ. Еще раз подтверждается необходимость ведения мониторинга питающих напряжений устройств ЖАТ, и использования его как средства выявления причин и предпосылок отказов.

Основные результаты проведенных исследований могут быть сформулированы следующим образом:

1) Был проведен анализ статистики отказов устройств ЖАТ по причине нарушения качества электроснабжения, построены диаграммы количества отказов службы электроснабжения по отношению к другим службам в процентном виде.

2) Был сделан вывод о необходимости постоянного контроля параметров качества электроснабжения с целью уменьшения отказов и увеличения срока службы устройств ЖАТ.

3) Рассмотрен вопрос организации электроснабжения ЖАТ, разработаны схемы подключения аппаратуры контроля напряжения на посту ЭЦ, посту КТСМ и на сигнальной точке.

4) Рассмотрены основные методы и средства контроля качества электроснабжения. Сделана сравнительная характеристика диагностического оборудования, представленного на рынке, как Российскими, так и зарубежными производителями. Выбран наиболее оптимальный прибор и метод для контроля параметров качества электроснабжения.

5) Рассмотрен вопрос организации системы мониторинга на основе БКН с использованием современных средств связи.

6) В работе рассмотрены вопросы технических средств и способов защиты от электрического тока.

7) В экономической части дипломного проекта представлен расчет затрат на оплату труда работника занимающегося обслуживанием устройств ЖАТ с использованием БКН.

Список использованных источников

1 Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации.

2 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения ГОСТ 13109-97.

3 РД 153-34.0-15.501-00. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 1. Контроль качества электрической энергии.

4 Суднова В.В. Качество электрической энергии. ЗАО "Энергосервис", 2000 г.

5 Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г. («Белая книга» ОАО «РЖД»)

6 РД 153-34.0-15.502-2002. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 2. Анализ качества электрической энергии.

7 Караев Р.И. Электрические сети и энергосистемы / Р.И. Караев, С.Д Волобринский. -- М. Транспорт, 1978. 312с.

8 В.И. Сороко, Б.А. Разумовский. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: справочник в 2 т. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Транспорт, 1981.

9 С.В. Гришечко, Н.Н. Баженов, А.П. Пономарев, Параметры импульсных помех в кабеле связи при электротяге переменного тока. Межвузовский тематический сборник научных трудов./Омский ин-т инж. Ж.-д. транспорта. Омск, 1988, 100с.

10 Вл.В. Сапожников, Н.П. Ковалев, В.А. Кононов, Б.С. Сергеев / под ред. Проф. Вл.В. Сапожникова. Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: учебник для вузов железнодорожного транспорта. М.: Маршрут, 2005. 453 с.

11 Герман Л.А., Калинин А.Л. Электроснабжение автоблокировки и электрической централизации. М., Транспорт, 1984. 168 с.

12 Л.А. Бессонов. Теоретические основы электротехники: учебник для вузов. 9-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1996. 638 с.

13 Инструкция по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки (№ ЦШ-720). М.: Трансиздат, 2000. 88 с.

14 В.П. Багуц, Н.П.Ковалев, А.М. Костроминов. Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: учебник для вузов железнодорожного транспорта. М.: Транспорт, 1991. 286 с.

15 Пат. 65654 Российская Федерация, МПК G 01 R 17/02. Устройство контроля качества электрической энергии / С.А. Лунев, С.В. Гришечко, Д.В. Борисенко, М.М. Соколов, В.А. Харламов; заявитель и патентообладатель Омский гос. ун-т путей сообщения. - №2007112149; заявл. 02.04.07; опубл. 10.08.2007. Бюл. №22.-2 с.

16 Пат. РФ на полезную модель №74715, МПК G 01 R 17/02. Устройство контроля качества электрической энергии / С.А. Лунев, С.В. Гришечко, Д.В. Борисенко, М.М. Соколов; заявитель и патентообладатель Омский гос. ун-т путей сообщения. - №2008105011/22; заявл. 11.02.2008; опубл. 10.07.2008. Бюл. №19.-2 с.

17 С. В. Белов, В. Н. Бринза, Б. С. Векшин / под общ. ред. С.В. Белова. Безопасность производственных процессов: справочник. М.: Машиностроение, 1985. 448 с.

18 ГОСТ 12.1.009 76 ССБТ Электробезопасность. Термины и определения.

19 ГОСТ 12.1.019 79 ССБТ Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

20 П.А. Долин. Основы техники безопасности в электроустановках: учебное пособие для вузов. М.: Энергия, 1979. 408 с.

21 Г.П. Маслов. Электроснабжение железных дорог: конспект лекций. Часть 2/ Г.П. Маслов, Г.С. Магай, О.А. Сидоров; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. 58 с.

22 С.П. Бузанов, В.Ф. Харламов. Охрана труда на железнодорожных станциях. М.: Транспорт, 1986. 240 с.

23 М.Р. Найфельд. Заземления и защитные меры безопасности. М.: Энергия, 1965. 288 с.

24 ГОСТ 12.1.030 81 ССБТ Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

25 ГОСТ 12.1.019 - 79 ССБТ - Электробезопасность. Общие требования иноменклатура видов защит.

Размещено на Allbest.ru

...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены