Расчет трансформатора типа ТМ-630/10 с напряжением на высокой стороне 10 кВ на низкой 0,4 кВ
Разработка проекта трехфазного понижающего трансформатора для снабжения сети собственных нужд подстанции "Калининская". Расчеты и сравнение вариантов трансформатора с различными материалами обмоток вручную и на ЭВМ. Анализ изменения параметров устройств.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 16.06.2013 |
Размер файла | 1,5 M |
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.
Проектируемая подстанция располагается в промышленной зоне города, то есть непосредственного контакта с жилой зоной города нет, но окружающая среда является загрязненной из-за контакта с промышленной зоной.
6.2 Вредные и опасные факторы на подстанции
На любом производственном объекте, где существует действующее оборудование, не исключается возможность наличия вредных и опасных факторов, действующих, в первую очередь, на здоровье людей, а также на окружающую среду.
По [7] применяют следующие термины и их определения:
-опасный производственный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья;
-вредный производственный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности. В зависимости от уровня и продолжительности воздействия вредный производственный фактор может стать опасным;
-опасная зона - пространство, в котором возможно воздействие на работающего опасного и (или) вредного производственных факторов.
Чтобы исключить максимально действие этих факторов применяют специальные меры по их предотвращению.
На проектируемой подстанции опасные и вредные факторы могут присутствовать на ОРУ-110 кВ, в ЗРУ-10 кВ, в кабельных каналах.
Кроме вышеперечисленных факторов на подстанции присутствуют и другие, не менее безопасные факторы, такие как: шум, освещенность, влажность воздуха, тепловыделение, излучение, загрязненность атмосферы.
6.2.1 Шум
Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.
Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой от 16 до 20 000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвук) и выше 20 000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое воздействие на организм.
Шум отрицательно влияет на организм человека, в первую очередь, на его центральную нервную систему и сердечно-сосудистую систему. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление. Производственный шум нарушает информационные связи, что вызывает снижение эффективности и безопасности деятельности человека, так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности.
В таблице 22 приведены нормативные значения зависимости уровня шума от частоты.
Таблица 22 - Нормативные значения уровня шума
Рабочие места |
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц |
Уровни звука и эквивалентные уровни звука |
||||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|||
Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственном помещении и на территории предприятия |
99 |
92 |
85 |
83 |
80 |
78 |
76 |
74 |
85 |
Источниками шума на проектируемой подстанции являются работающие трансформаторы.
Согласно ГОСТ 12.1.003 - 89 ССБТ [6] и ГН 2.2.4/.1.8.562 - 96 [19], уровень шума на месте дежурного не должен превышать 60 дБ, что соответствует рабочему месту оперативного персонала на подстанции. Согласно [7] предусматривают защиту от шума строительными методами (звукоизоляция ограждающих конструкций, звукоизоляционная облицовка). В нашем случае роль звукопоглотителя выполняют стены ОПУ на подстанции. Основным прибором для измерения шума является шумомер. Измерение шума производят на уровне уха работающего при включении не менее 2/3 установленного оборудования
6.2.2 Микроклимат
Микроклимат производственных помещений определяется следующими параметрами: температура воздуха, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха, температура окружающих поверхностей. Оптимальные значения параметров микроклимата устанавливаются для рабочей зоны производственных помещений в зависимости от категории тяжести выполняемой работы и периода года, СНиП 2.2.4.548 - 96 [2].
Таблица 23 - Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в рабочей зоне производственных помещений
Период года |
Температура, оС |
Относительная влажность, % |
Скорость движения воздуха, м/с |
|||||
Оптима-льная |
Допустимая |
|||||||
Ниже опти-мальной |
Выше опти-мальной |
Опти-мальная |
Допус-тимая |
Опти-мальная |
Допус-тимая |
|||
Холодный |
21-23 |
19-20,9 |
23,1-24 |
40-60 |
15-75 |
0,1 |
0,1-0,2 |
|
Теплый |
22-24 |
20-21,9 |
24,1-28 |
40-60 |
15-75 |
0,1 |
0,1-0,3 |
Влажность играет немаловажную роль в микроклимате рабочих помещений (на подстанции это ОПУ), также как и температура помещений. Влажность воздуха оказывает значительное влияние на терморегуляцию организма человека. Высокая относительная влажность при высокой температуре способствует перегреванию организма. При низкой температуре воздуха повышенная влажность воздуха усиливает теплоотдачу с поверхности кожи и способствует переохлаждению организма. Низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей работающего. При наличии движения воздуха в цехе быстрее происходит испарение пота с поверхности тела рабочего, что ведет к более интенсивной отдаче тепла. Увеличение подвижности воздуха ведет к улучшению самочувствия, но до определенного предела, после чего рабочий начинает испытывать ощущение сквозняка. Чем выше температура окружающего воздуха, тем выше предел скорости движения воздуха, оказывающий благоприятное, субъективно-воспринимаемое воздействие на рабочих. Согласно СНиП 2.2.4.548 - 96 [2] температура воздуха на постоянных рабочих местах должна быть в пределах 20-25 оС, влажность не более 75%. Несоблюдение этих норм влияет на теплообмен организма человека со средой, затрудняя или облегчая его. Согласно [7], для поддержания нужной температуры воздуха в помещении на подстанции используют кондиционеры (летом) и электроотопление (зимой).
На подстанции возможны работы по обслуживанию ОРУ-110 кВ в холодное время года. Холодная среда вызывает в организме человека терморегуляционные сдвиги, что может привести к переохлаждению. Теплая одежда предупреждает чрезмерное переохлаждение организма человека, но важным условием является организация перерывов в работе с нахождением человека в теплых помещениях. При производстве наружных работ необходимо устраивать перерывы для согревания при tвозд = -(10-15) оС с ветром от 2 м/с до 5 м/с, при tвозд = -(15-20) оС с ветром от 2 м/с и при tвозд?-20 оС с относительным штилем.
На рабочем месте дежурного персонала не находится никакого оборудования, работа которого сопровождается выделением тепла или повышает влажность воздуха, т.е. соблюдены условия:
- температура окружающей среды 20-23 оС,
- относительная влажность воздуха 30-60 %,
- скорость движения воздуха 0,2-0,5 м/с.
6.2.3 Вентиляция
Воздухообмен - замена загрязненного воздуха помещений чистым. Этот процесс характеризуется кратностью воздухообмена - это отношение объема воздуха, подаваемого в помещения или удаляемого из него за 1 ч. к объему помещения. Рекомендуемая величина кратности воздухообмена равна: Кобмена = 3, для проектируемой подстанции.
Вентиляция - это организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу вместо него свежего, наружного. По способу подачи воздуха вентиляция организуется смешанной (естественная совместно с механической). Естественная вентиляция создает теплообмен за счет разности удельного веса теплого воздуха, находящегося внутри помещения, и более холодного снаружи, а так же за счет ветра. Воздухообмен регулируется фрамугами, через которые поступает более холодный воздух, а теплый выходит через вытяжной фонарь, находящийся на крыше. Для поддержания постоянного воздухообмена, независимо от метеорологических условий, а также для удаления загрязненного воздуха в сосредоточенных местах применяется механическая вентиляция. Механическая вытяжная вентиляция удаляет загрязненный воздух через сеть воздуховодов при помощи вентилятора, СНиП 2.04.05-91 [4].
На проектируемой подстанции используется как естественная, так и искусственная вентиляция (механическая).
6.2.4 Освещение
Работа дежурного персонала в основном связана с информацией, которую он получает с приборов на щите управления.
Недостаточное освещение рабочего места затрудняет длительную работу, вызывает повышенное утомление и способствует развитию близорукости. Слишком низкие уровни освещенности вызывают апатию и сонливость, а в некоторых случаях способствуют развитию чувства тревоги. Длительное пребывание в условиях недостаточного освещения сопровождается снижением интенсивности обмена веществ в организме и ослаблением его реактивности. К таким же последствиям приводит длительное пребывание в световой среде с ограниченным спектральным составом света и монотонным режимом освещения.
Излишне яркий свет слепит, снижает зрительные функции, приводит к перевозбуждению нервной системы, уменьшает работоспособность, нарушает механизм сумеречного зрения. Воздействие чрезмерной яркости может вызвать фотоожоги глаз и кожи, кератиты и катаракты другие нарушения тканей.
Рабочее место дежурного персонала на подстанции освещается как естественным светом (днем), так и искусственным освещением (в любое время суток), то есть используется совместное освещение.
Согласно СНиП 23.05 - 95 [5], существуют следующие нормы освещенности: для пультов и столов, дежурных наименьшая освещенность при лампах накаливания комбинированным освещением - 400 лк, а одним общим - 150 лк, причем аварийное освещение составляет 30 лк. Это соответствует рабочему месту оперативного персонала на проектируемой подстанции.
6.2.5 Вредные вещества
Загрязненность атмосферы отрицательно влияет на организм человека. Но работа подстанции не сопровождается вредными выбросами, поэтому этот фактор не учитываем. Также отсутствует фактор радиоактивного излучения и получения механических травм, так как на подстанции нет движения транспорта, а детали приводов выключателей, разъединителей находятся в специальных шкафах, доступ в которые невозможен в режиме нормальной работы, но в процессе работы трансформаторов и выключателей на подстанции возможна утечка масла, которое загрязняет почву. Поэтому, при осмотрах устраняется утечка масла, а при замене масла, оно сливается в специальный резервуар и вывозится с территории подстанции на переработку.
6.2.6 Электромагнитные поля
Отрицательное действие на человека оказывают электрические поля, источником которых на подстанции является ОРУ-220 кВ и ОРУ-110 кВ, а также паразитными источниками электромагнитных (ЭМП) полей являются фидерные лини, щели в обшивке установок. ЭМП вызывают в организме человека снижение давления крови, замедление пульса, торможение, изменение состава крови и другое. Это воздействие может быть постоянным или прерывистым.
Согласно ГОСТ 12.1.045 - 84 ССБТ [15] и СанПин 2.2.4.1191 - 03 [17], в течение всего дня допустимая мощность излучения 10 мкВт/см2, в течение двух часов за рабочий день - 100 мкВт/см2, в течение 15-20 минут за рабочий день - 1000 мкВт/см2.
Напряженность магнитного поля в действующей электроустановке не превышает 20-25 А/м, в то время как вредное действие магнитного поля на биологический объект проявляется при напряженности 150-200 А/м ГОСТ 12.1.045 - 84 ССБТ [15].
В соответствии с [20], воздействие электрического поля под проводами ошиновки значительно уменьшается с установкой экранирующих щитов и правильной организации маршрутов обхода.
Для обеспечения предельно допустимых уровней напряженности электрического поля на рабочих местах, конструктивно-компоновочные решения следует применять в сочетании со стационарными и инвентарными экранизирующими устройствами, а также индивидуальными средствами защиты.
Ограды в зоне влияния должны выполняться из железобетона или металлической сетки и крепиться к железобетонным или металлическим стойкам. Экранирующие устройства устанавливаются и на рабочих местах операторов. Ремонт электрооборудования следует производить вне зоны влияния электрического поля.
Напряженность электромагнитного поля на посту управления оператора менее 5 А/м, следовательно, специальную защиту от электромагнитных полей использовать не нужно.
6.3 Электробезопасность
Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Источником электрического тока является электрооборудование, применяемое в технологическом процессе.
Категории помещений по электрической опасности:
I - помещения без повышенной опасности - отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность;
II - помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из факторов:
-токопроводящих полов;
-сырости или токопроводящей пыли;
-возможности одновременного прикосновения к металлическим частям электроустановок и заземленным конструкциям;
III - особо опасные помещения, характеризующиеся наличием в них одного из условий:
-особой сырости;
-химически активной среды;
-одновременное наличие двух или более условий повышенной опасности.
Место оперативного персонала расположено в ОПУ, которое является помещением без повышенной опасности поражения электрическим током.
Электрический ток, протекая через тело человека, производит термическое (нагрев кожи, тканей вплоть до ожогов), электролитическое (разложение жидкостей, в том числе и крови), биологическое (нарушение биологических процессов, протекающих в организме человека, и сопровождается разрушением и возбуждением тканей и судорожным сокращением мышц), механическое (разрыв тканей) и световое (поражение глаз) действие.
Основное условие безопасности человека при обслуживании электроустановок - исключение возможного прикосновения к токоведущим частям, смотри ГОСТ 12.1.019 - 90[7]. Для этого токоведущие части ограждают или изолируют. Кроме этого используют средства индивидуальной защиты, согласно ГОСТ 12.4.011 - 89 [1]: диэлектрические перчатки, коврики, боты, изолирующие штанги, клещи, предупреждающие плакаты. Согласно [7] существуют пороговые значения тока при частоте 50 Гц: ощущаемый 10-15 мА, неотпускающий - 15-100 мА, фибриляционный - 100-1500 мА.
Тело человека способно проводить электрический ток. Электрическое сопротивление тела человека, при прохождении через него тока, состоит из внутреннего сопротивления, равного 100 Ом и ниже. При значении тока, проходящего через тело человека, 15-18 мА самостоятельное освобождение возможно с крайним напряжением. Токи около 25-30 мА могут быть опасны для жизни человека, и вызывать паралич дыхания. При поражении электрическим током и значении тока несколько десятков миллиампер могут вызывать крайне опасные беспорядочные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилляция) и прекращению кровообращения. При кратковременных воздействиях, в частности при длительности протекания тока 1 секунды и менее, токи, недопустимые при длительном прохождении, не столь опасны. Так, например, допустим ток 50 мА в течении 1 секунды или 250 мА в течение 0,2 секунды.
Для защиты человека от поражения электрическим током на проектируемой подстанции предусмотрены следующие меры защиты:
-заземление - все металлические нетоковедущие части электроустановок соединяются с землей с помощью заземляющих проводников и заземлителя. С помощью защитного заземления уменьшается напряжение на корпусе относительно земли до безопасного значения, следовательно, уменьшается и сила тока, протекающего через тело человека;
-защитное зануление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током при замыкании на корпус электроустановок. Осуществляется присоединением корпуса и других конструктивных нетоковедущих частей электроустановки к неоднократно заземленному нулевому проводу. Защитное зануление предотвращает пробой на корпус во время короткого замыкания между фазами и нулевым проводом и способствует протеканию тока большой силы через устройства защиты сетей, а в конечном итоге быстрому отключению поврежденного оборудования от сети;
-система защитного отключения - это специальные электрические устройства, предназначенные для отключения электроустановок в случае появления опасности пробоя
на корпус. Системы защитного отключения осуществляют постоянный контроль за сопротивлением изоляции или токами утечки между токоведущими и нетоковедущими деталями конструкции оборудования;
-электрическая изоляция, которая подразделяется:
а) рабочая изоляция - электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки,
обеспечивает нормальную работу и защиту от поражения электрическим током;
б) дополнительная изоляция - для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции;
в) двойная изоляция - состоит из рабочей и дополнительной изоляции;
г) усиленная изоляция - улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция;
-механическая блокировка применяется в комплектных распределительных устройствах, выполняется с помощью самозапирающихся замков, стопоров, защелок, которые стопорят поворотную часть механизма в отключенном положении, смотри ГОСТ 12.2.062 - 81 ССБТ [9];
-электромагнитная блокировка выключателей, разъединителей и заземляющих ножей, позволяет исключить возникновение опасных ситуаций: включение или отключение разъединителя под нагрузкой, включение заземляющих ножей на участок линии под напряжением, подачу напряжения на заземленный участок линии;
-выравнивание потенциалов: это уравнительные полосы, контура заземления соединяются с металлическими конструкциями и естественными заземлителями. При замыкании на корпус, при пробое изоляции все металлические части получают примерно близкие по величине напряжения относительно земли, что дает снижение напряжения прикосновения до безопасной величины;
-грозозащита: молниеотводы, ограничители перенапряжений.
В процессе эксплуатации все защитные средства подвергаются периодическим контрольным осмотрам, электрическим или механическим испытаниям в сроки и по нормам, указанным в «Правилах техники безопасности» и «Инструкции по испытанию защитных средств».
6.4 Меры безопасности при обслуживании подстанции
Оперативное обслуживание электроустановок на подстанции предусматривает периодические осмотры электрооборудования, оперативные переключения.
При осмотре оборудования существует опасность поражения электрическим током. Она возникает вследствие случайного соприкосновения с токоведущими частями или при приближении к ним на расстояние перекрытия воздушного промежутка. При обнаружении во время осмотра случайного замыкания токоведущей части на землю запрещается приближаться к нему, во избежание поражения шаговым напряжением. Минимальное расстояние до места поражения в ОРУ-110 кВ - 8 м, а в ЗРУ-10 кВ - 4м по [3]. Если необходимо приблизиться к месту повреждения для отключения установки или для оказания помощи пострадавшему, необходимо применять индивидуальные средства защиты, а при их отсутствии - двигаться очень мелкими шагами, не отрывая ног от земли, для снижения шагового напряжения.
Замена предохранителей должна производиться при снятом напряжении с помощью специальных приспособлений, предписанных инструкциями на подстанции.
Оперативные переключения на подстанции должны производиться оперативным персоналом по распоряжению диспетчера, с занесением всех действий в оперативный журнал. Дежурный может, производить оперативные переключения один только при наличии электромагнитных блокировок на разъединителях.
Перед допуском к ремонту напряжение снимается путем отключения выключателей и разъединителей. Приводы отключенных аппаратов запираются на замки, а на рукоятки (ключи) вывешиваются плакаты «Не включать - работают люди».
Проектируемая подстанция оборудована стационарными заземляющими ножами, которые окрашены в черный цвет. Рукоятки приводов заземляющих ножей окрашены в красный цвет, а рукоятки других приводов - в цвета оборудования. В местах, где стационарные заземляющие ножи не могут быть применены, на токоведущих и заземляющих шинах подготовлены контактные поверхности для присоединения переносных заземляющих проводников.
6.5 Назначение и конструкция заземляющих устройств
Защитное заземление - это заземление всех металлических частей установки, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при повреждении изоляции.
Заземление, предназначенное для создания нормальных условий работы аппарата или электроустановки, называется рабочим заземлением. Заземление молниезащиты предназначено для отвода в землю тока молний и атмосферных индуцированных перенапряжений от молниеотводов, защитных тросов и разрядников и для снижения потенциалов отдельных частей установки по отношению к земле.
Для выполнения заземления используют естественные и искусственные заземлители.
В качестве естественных заземлителей применяют металлические конструкции, проложенные в земле. В качестве искусственных заземлителей применяют прутковую круглую сталь диаметром не менее 10 мм (неоцинкованная) и 6 мм (оцинкованная), полосовую сталь толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм2.
Шаговое напряжение, то есть разность потенциалов между двумя точками поверхности внутри контура невелико (Uшаг1). За пределами контура шаговое напряжение увеличивается (Uшаг2). При больших токах замыкания на землю для уменьшения Uшаг по краям контура у входов и выходов укладывают дополнительные стальные полосы. Задачей защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжений Uз, Uпр, Uшаг.
6.6 Расчет заземления
Произведем расчет сопротивления контура заземления подстанции, площадью 67,5х94 м2.
Удельное сопротивление грунта (суглинок) , смотри таблицу 7.3 [14].
Коэффициент напряжения прикосновения для сложных заземлителей:
, (6.1)
где М - параметр, зависящий от ;
- коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека и сопротивлению растекания тока от ступней;
lв - длина вертикального заземлителя, м;
lг - длина горизонтальных заземлителей, м;
а - расстояние между вертикальными заземлителями, м;
S - площадь заземляющего устройства, м2.
, (6.2)
где Rч -сопротивление тела человека, Ом.
Принимаем lв=3 м, Rч = 1000 Ом, а=13,5м, S=67,5х94 м2.
Тогда число вертикальных заземлителей равно 34, длина горизонтальных заземлителей равна:
Длина вертикальных заземлителей равна:
Параметр М определяем по [3] при (почва однородная), М=0,5.
Потенциал на заземлителе определяем по формуле:
, (6.3)
где Uпр.доп - наибольшее допустимое напряжение прикосновения, В.
По графику, представленному на рисунке 30.4 [3], при tоткл = 0,15 с. и Rч = 1000 Ом определяем наибольшее допустимое напряжение прикосновения: Uпр.доп = 440 В.
Uз = 440/0,241 =1826 В
Сопротивление заземляющего устройства, допустимое при токе замыкания на землю равного 5172 А, определяется по формуле:
, (6.4)
Rз доп = 1826/5172 = 0,35 Ом.
Сопротивление сложного заземлителя:
(6.5)
где - эквивалентное удельное сопротвление земли, Ом м;
Lв - общая длина вертикальных заземлителей, м;
(6.6)
t = 0,7 м - расстояние от поверхности земли до горизонтальных заземлителей, по [3].
Ом·м, смотри таблицу 7.6 [14]
Ом
Rз больше Rз доп.
Применим подсыпку рабочих мест слоем гравия толщиной 0,2 метра. Удельное сопротивление верхнего слоя (гравия) в этом случае будет равно Ом·м, тогда:
Коэффициент напряжения прикосновения:
1
Подсыпка гравием не влияет на растекание тока с заземляющего устройства, так как глубина заложения заземлителей t = 0,7 м больше толщины слоя гравия, поэтому соотношение и значения М остаются неизменными.
Потенциал на заземлителе рассчитывается по формуле (5.3):
Uз = 440/0,053 = 8302 В, что меньше допустимого 10 кВ.
Тогда, допустимое сопротивление заземляющего устройства по формуле (13.4) равно:
Ом
Таким образом, Rз=0,882 Ом меньше =1,459 Ом.
Напряжение прикосновения равно:
(6.7)
Uпр=, что меньше допустимого 440 В.
Из расчета видно, как эффективна подсыпка гравием на территории подстанции.
Определим наибольший допустимый ток, стекающий с заземлителей подстанции при однофазном коротком замыкании:
(6.8)
План размещения заземляющих устройств показан на рисунке 21
Рисунок 21 - План размещения заземляющих устройств
6.7 Назначение и конструкция грозозащиты
Одним из важных условий бесперебойной работы электрической подстанции является обеспечение надежной грозозащиты зданий, сооружений и электрооборудования подстанции.
Правильно выполненная грозозащита надежно защищает объект и тем самым значительно повышает его эксплуатационные показатели. Необходимость грозозащиты различных сооружений и установок связана с тем, что при ударах молнии на них оказывается определенное воздействие, представляющее опасность, как для самих сооружений, так и находящихся в них людей.
6.8 Защита оборудования подстанции от перенапряжений
Аварийное отключение подстанции высокого напряжения приводит к большому народнохозяйственному ущербу, так как от подстанции, как правило, отходит целый ряд линий, питающих большое количество потребителей. Авария на подстанции приводит к длительному перерыву в электроснабжении этих потребителей.
В результате поражения молнией в электрических линиях возникают волны перенапряжений, распространяющиеся в обе стороны от места удара и до подстанции. Разрядное напряжение изоляции линий должно быть выше амплитуды этих волн. Поэтому на подстанциях необходимо иметь специальную защиту от волн, набегающих с линий. Такая защита осуществляется с помощью ограничителей перенапряжений.
Защиту электрооборудования подстанции на стороне 220 кВ осуществляем вентильными разрядниками с магнитным гашением дуги типа ОПН-220 :
Uном=220 кВ, Uдоп=200 кВ, Uпробивное,мин =270 кВ, Uпроб. макс=295 кВ [9].
Защиту электрооборудования подстанции на стороне 110 кВ осуществляем ограничителями перенапряжений типа ОПН - 110У1:
Uном=110 кВ, Uдоп=100 кВ, Uпробивное,мин =170 кВ, Uпроб. макс=195 кВ [9].
Защиту электрооборудования подстанции на стороне 10 кВ осуществляем вентильными разрядниками типа РВО-10 У1:
Uном=10 кВ, Uдоп=12,7 кВ, Uпробивное,мин=26 кВ, Uпроб. макс=30,5 кВ [7, Т. 5.20].
6.9 Молниезащита подстанции
Молния является мощным поражающим опасным фактором. Прямой удар молнии приводит к механическим разрушениям зданий, сооружений, скал, деревьев, вызывает пожары и взрывы, является прямой или косвенной причиной гибели людей. Механические разрушения вызываются мгновенным превращением воды и вещества в пар высокого давления на путях протекания тока молнии в вышеперечисленных объектах. Прямой удар молнии называют первичным воздействием атмосферного электричества. К вторичному воздействию относят: электростатическую и электромагнитную индукции, занос высоких потенциалов в здания и сооружения.
Защитное действие молниеотводов основано на том, что заряды скапливаются на их вершинах в лидерной стадии разряда молнии и создают большую напряженность между головкой лидера и вершиной молниеотвода, куда направляется разряд.
В настоящее время защита зданий и сооружений от прямых ударов молнии осуществляется путем установки различных молниеотводов.
В ОРУ 110 кВ и выше допускается установка молниеотводов на конструкциях ОРУ. Зона защиты молниеотводов - это боковая поверхность кругового конуса - для одиночного молниеотвода.
Расчет зоны молниеотвода
Расчет молниезащиты производится по РД 34.24.122 - 87 [13] и СО 153-34.21.122 - 2003 [18].
Принимаем высоту молниеотвода h=25 м.
Высота защищаемого объекта:
hх=11,35 м (ОРУ); hx=5,4 м (трансформатора ТРДН - 25000/110).
Активная высота молниеотводов:
ha = h-hк (6.9)
ha=25-11,35=13,65 м.
Высота h0 (расстояние до точки, расположенной на перпендикуляре, восстановленном из середины расстояния между молниеотводами):
Радиус защиты:
(6.10)
На высоте порталов:
На высоте силовых трансформаторов:
h0 = h - L/7p, (6.11)
где L - расстояние между молниеотводами;
р - коэффициент.
р=1 для молниеотводов с h? 30 м.
Выбираем для сооружений и зданий 1 и 2 категории стержневые молниеотводы и количество молниеотводов, равное 5.
Для расчета и построения внешних очертаний зоны молниеотводов берем попарно в последовательности 1-2, 2-3, 3-4, 4-5 молниеотводы.
Расстояния между молниеотводами:
L1 = 26 м; L2 = 26 м; L3 = 26 м; L4 = 34 м; L5 = 36 м.
hx/h = 11,35/25 = 0,454 (6.12)
По кривым, смотри рисунок 12.3 [5], определяем отношение bx/2ha. Результаты сведем в таблицу 24.
Таблица 24
hx |
0,454h |
0,454h |
0,454h |
0,454h |
0,454h |
|
L/ha |
1,9 |
1,47 |
1,9 |
2,57 |
2,75 |
|
bx/2ha |
0,92 |
0,92 |
0,92 |
0,85 |
0,84 |
|
bx, м |
25,12 |
25,12 |
25,12 |
23,2 |
22,93 |
|
bx/2, м |
12,56 |
12,56 |
12,56 |
11,6 |
11,47 |
|
L, м |
26 |
26 |
26 |
30 |
32 |
Определим высоту h0 по формуле 6.11 и результаты сведем в таблицу 25.
Таблица 25 -Длины и высоты молниеотводов
L, м |
26 |
26 |
26 |
34 |
36 |
|
hо, м |
21,29 |
21,29 |
21,29 |
20,14 |
19,85 |
Проверка по условию h0?hх выполняется для всех случаев.
Произведем проверку зоны защиты по наибольшей диагонали:
(6.13)
D=8(25-11,35)1=109,2 м
Dр=75 м
Условие (5.13) выполняется, следовательно, защита обеспечивается.
Рисунок 22 - Конфигурация зоны защиты подстанции
Зоны защиты одиночного молниеотвода показана на рисунке 14.
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода
Рисунок 23 - Конфигурация одиночного стержневого молниеотвод
6.10 Пожарная безопасность
Согласно [18], электроустановки высокого напряжения требуют к себе постоянного внимания с точки зрения повышенной пожароопасности. Необходимы неукоснотельное соблюдение всеми работниками подстанции правил ПБ и проведение мероприятий, направленных на повышение пожарной безопасности:
- регулярное проведение занятий по умению пользоваться средствами пожаротушения и оказанию первой медицинской помощи;
- проверка наличия и исправности средств индивидуальной защиты;
- принятие строгих мер к нарушителям техники пожарной безопасности.
6.10.1 Опасные факторы пожара
Опасными факторами пожара являются: открытый огонь, повышенная температура воздуха и предметов, токсические продукты горения и дым, пониженная концентрация кислорода в воздухе, обрушение и повреждение зданий, взрывы.
Нормы противопожарной безопасности устанавливаются, исходя из НПБ 105-03 [10], ГОСТ 12.1.004 - 95 ССБТ [12], СНиП 21-01 - 97 [11].
6.10.2 Категории по взрывоопасности
Согласно НПБ 105-03 [10], все производственные объекты подразделяются по взрывопожарной опасности на категории А - Д. В таблице 26 приведена характеристика веществ и материалов, находящихся в помещениях различных категорий.
Таблица 26 - Категории помещений
А-взрыво-пожаро-опасная |
Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой вспышки не более 28 оС в таком количестве, что они могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых в помещении развивается расчетное избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа |
|
Б-взрыво-пожаро-опасная |
Горючие пыли и волокна, ЛВЖ с температурой вспышки не более 28 оС; горючие жидкости в таком количестве, количестве, что они могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа |
|
В-пожаро-опасная |
Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б |
|
Г |
Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровожлается выделением тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива |
|
Д |
Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии |
6.10.3 Пожарная безопасность на подстанции
На проектируемой подстанции пожарная опасность обусловлена наличием в электрооборудовании горючих материалов (трансформаторное масло, изоляция кабелей). Наибольшая опасность исходит от маслонаполненных электроустановок (силовые трансформаторы, выключатели).
Витковые замыкания в трансформаторе сопровождаются выделением газовой смеси. В случае несрабатывания газовой защиты возможен взрыв трансформатора и выброс горящего масла на территорию ОРУ, вследствие чего может пострадать и другое оборудование. Из-за этого трансформаторы устанавливаются на фундамент из негорючих материалов и устанавливают маслоотводы, во избежание растекания масла.
Здание ОПУ на подстанции должно иметь степень огнестойкости II, иметь два эвакуационных выхода размером 140х200 см, расстояние до которых из комнаты дежурного составляет 12 и 30 м соответственно.
На силовом оборудовании должны быть предусмотрены тепловые датчики, которые действуют на сигнал и на отключение оборудования.
В помещении ОПУ на подстанции предусматриваются следующие средства пожаротушения: пожарный шит с необходимыми инструментами для тушения пожара (топор, лопаты, ломик, ведра), ящик с песком и огнетушители типа ОУ-8. Эти средства имеются в ОПУ на подстанции в двух экземплярах: одни на одной стороне ОПУ, другие - на другой стороне.
Для тушения пожара силовых трансформаторов на подстанции должны иметься специально подведенные к ним пожарные краны, вода в которые поступает из резервуара с водой.
При возникновении очагов пожара, дежурные должны действовать в соответствии с оперативной карточкой пожаротушения, руководителем тушения пожара на подстанции до прибытия пожарной охраны является старший по должности.
Оперативная карточка пожаротушения
Трансформатор собственных нужд (ТСН1) - ТМ-630/10-86У1
Объем трансформаторного масла - 1тонна. Автоматика пожаротушения - отсутствует. Первичные средства пожаротушения - на ОРУ 220кВ между АТ1 и ГЩУ имеется ящик с песком, в здании ГЩУ и ЗРУ АТ1 имеются углекислотные огнетушители ОУ-3
В местах сильного задымления для защиты органов дыхания использовать изолирующий противогаз, а при его отсутствии - газо - дымо защитный комплект ГДЗК-У.
Действия оперативного персонала при пожаре:
1 Вызвать пожарную охрану по тел. 01, 9-01. Назвать свою фамилию, объект, что горит.
2 Известить персонал ПС о пожаре.
3 Сообщить о пожаре начальнику ПС (сот. телефон) (начальнику группы ПС ( сот. телефон), специалисту по оперативной работе ( сот.телефон).
4 Сообщить о пожаре диспетчерам Свердловского РДУ через диспетчера ОДС ЗЭС ( тел. ), ДС МЭС Урала (тел.).
5 Принять меры по локализации и ликвидации пожара до прибытия пожарных подразделений.
6 Направить работника ПС (ВОХР) для встречи и сопровождения пожарных подразделений.
7 Вывести в ремонт ТСН1, ЛРТ1 (ЛРТ1 для безопасности тушения ТСН1):
7.1 Включить секционный рубильник 0,4кВ ТСН1,2 ( ЩСН п.9Н секц. рубильник - включить).
7.2 Проверить включенное положение секционного рубильника 0,4кВ ТСН1,2 (ЩСН п.9Н - обратная сторона).
7.3 Отключить АВ 0,4кВ ТСН1 ( ЩСН п.2Н, КУ «АВ 0,4кВ ТСН1»-отключить).
7.4 Проверить отключенное положение АВ 0,4кВ ТСН1 (ЩСН п.2Н - обратная сторона).
7.5 Отключить ВМ 10кВ ТСН1 (ЗРУ 10кВ АТ1 яч. ВМ 10кВ ТСН1, КУ «ВМ ТСН1»-отключить).
7.6 Снять оперативный ток с цепей управления ВМ 10кВ ТСН1 (ЗРУ 10кВ АТ1 яч. ВМ 10кВ ТСН1 ( релейный отсек) Автомат «АВ» - отключить, Автомат «1АВ» - отключить).
7.7 Отключить вводной рубильник 0,4кВ ТСН1 (ЩСН п.2Н - обратная сторона, рубильник «ТСН1»-отключить).
7.8 Проверить отключенное положение вводного рубильника 0,4кВ ТСН1 (ЩСН п.2Н - обратная сторона).
7.9 Проверить отключенное положение ВМ 10кВ ТСН1 по указателю привода (ЗРУ 10кВ АТ1 яч. ВМ 10кВ ТСН1).
7.10 Установить тележку ВМ 10кВ ТСН1 в ремонтное положение (ЗРУ 10кВ АТ1 яч. ВМ 10кВ ТСН1).
7.11 Разомкнуть разъем оперативных цепей ВМ 10кВ ТСН1 (ЗРУ 10кВ АТ1 яч. ВМ 10кВ ТСН1).
7.12 Проверить отсутствие напряжения на ошиновке 10кВ ТСН1 ( ОРУ 220кВ ошиновка 10кВ ТСН1).
7.13 Включить ЗН ТСН1 в ячейке ВМ 10кВ ТСН1 (ЗРУ 10кВ АТ1 яч. ВМ 10кВ ТСН1).
7.14 Проверить включенное положение ЗН ТСН1 в ячейке ВМ 10кВ ТСН1 ф. «А», «В», «С» (ЗРУ 10кВ АТ1 яч. ВМ 10кВ ТСН1).
7.15 Проверить отсутствие напряжения на шинах 0,4кВ ТСН1 (ОРУ 220кВ, шкаф «Шины 0,4кВ ТСН1»).
7.16 Установить ПЗ на шины 0,4кВ ТСН1 ф. «А», «В», «С» (ОРУ 220кВ, шкаф «Шины 0,4кВ ТСН1»).
7.17 Отключить от КУ: ВМ 10кВ ЛРТ1, ВМ 10кВ АТ1.
7.18 Снять оперативный ток с автоматики и управления ВМ 10кВ ЛРТ1 и ВМ 10кВ АТ1 (ГЩУ п.5У ПР ШУ ВМ 10кВ АТ1 - снять; ГЩУ п.5У ПР ШУ ВМ 10кВ ЛРТ1 - снять).
7.19 Проверить отключенное положение ВМ 10кВ ЛРТ1 и ВМ 10кВ АТ1 по указателю привода (ЗРУ 10кВ АТ1 яч. ЛРТ1; ЗРУ 10кВ АТ1 яч. ВМ 10кВ АТ1).
7.20 Установить тележку ВМ 10кВ ЛРТ1 в ремонтное положение, отключить ШР 10кВ АТ1 (ЗРУ 10кВ АТ1: яч. ВМ 10кВ ЛРТ1, ВМ 10кВ АТ1).
7.21 Проверить отсутствие напряжения на ШР 10кВ АТ1 в сторону ВМ и включить ЗН В на ШР 10кВ АТ1 (ЗРУ 10кВ АТ1 яч. ВМ 10кВ АТ1).
7.22 Проверить отсутствие напряжения в яч. ВМ 10кВ ЛРТ1 в сторону ЛРТ1 и включить ЗН ЛРТ1 в яч. ВМ 10кВ ЛРТ1 (ЗРУ 10кВ АТ1 яч. ВМ 10кВ ЛРТ1).
8 Принять меры по созданию безопасных условий работы для персонала и пожарных подразделений по тушению пожара: вывесить плакаты на оставшееся под напряжением оборудование, находящееся вблизи с местом тушения пожара; выдать диэлектрические боты и перчатки; подготовить заземляющие устройства для пожарных стволов, генераторов пены, пожарных машин, выполнить заземление пожарного оборудования после его установки. Дежурный электромонтер ПС должен выдать руководителю тушения пожара (РТП) письменный допуск на тушение пожара и провести целевой инструктаж личному составу прибывшего пожарного подразделения. Тушение пожара на оборудовании находящемся под напряжением 0,4 кВ разрешается производить распыленной струей воды с расстояния не менее 5 метров. Коротко проинформировать РТП о проведенных мероприятиях и дать свои предложения и рекомендации. Выделить ответственного представителя из числа оперативного или технического персонала для консультации при руководителе тушения пожара.
6.11 Чрезвычайные ситуации на подстанции
К возникновению чрезвычайных ситуаций (ЧС) на подстанции могут привести: неправильные действия оперативного персонала, метеоусловия, экологическая ситуация.
Причинами возникновения ЧС могут быть: выход из строя какого-либо оборудования, отключение электроэнергии, возникновение пожара, ураганные ветры, сильные морозы.
При ЧС могут быть нанесены различные виды ущерба: гибель людей, материальный ущерб от выхода из строя оборудования, экономический ущерб.
Предотвращение ЧС, их уменьшение и прогнозирование возможно с помощью «дерева отказов». Построение «дерева отказов» является логическим прогнозом ЧС. При его построении выявляются главные события, которые могут привести к аварии. С учетом класса опасностей можно повлиять на ЧС, посредством предупредительных мер. На рисунке 13.4 представлено «дерево отказов». Данное «дерево отказов дает возможность предусмотреть ЧС и принять меры по ликвидации.
Рисунок 25 - Дерево причин и отказов
Номера блоков на рисунке 13.4 соответствуют следующим ситуациям:
1 - короткое замыкание на линии,
2 - повреждение в линии,
3 - воздействие погодных условий или стихийных бедствий,
4 - повреждение посторонними лицами,
5 - повреждение изоляции,
6 - отключение части генерируемой мощности,
7 - неграмотная эксплуатация оборудования,
8 - короткое замыкание в цепях релейной защиты и автоматики,
9 - обрыв в цепях релейной защиты и автоматики,
10 - неисправность системной автоматики,
11 - неисправность оборудования и электрозащит,
12 - производственные аварии,
13 - короткое замыкание у потребителя,
14 - команды от системной автоматики: сигнализация о неисправностях, авариях,
15 - неисправность в цепях релейной защиты и автоматики на подстанции,
16 - отключение фидера
6.12 Природопользование и охрана окружающей среды
При работе электроустановки должны приниматься меры для предупреждения или ограничения прямого или косвенного воздействия на работников и окружающую среду выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, водоемы, почву. Количество загрязняющих атмосферу веществ не должно превышать нормы предельно допустимых выбросов в атмосферу и водные объекты, установленных для каждого энергообъекта, в соответствии с ГОСТ 12.1.005 - 88 [8].
Энергопредприятие, на которой образуются токсичные вещества, должно обеспечивать их своевременную утилизацию, обезвреживание и захоронение.
Эксплуатация энергоустановок с устройствами, не обеспечивающими соблюдение установленных санитарных норм и природоохранных требований, запрещено.
При использовании основного и вспомогательного оборудования энергоустановок в целях охраны водных объектов от загрязнения необходимо руководствоваться государственными и отраслевыми стандартами по охране водных объектов от загрязнения: «Инструкцией о порядке согласования и выдачи разрешений на специальное водоиспользование», «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», «Руководящими указаниями по очистке производственного конденсата», инструкциями, составленными энергопредприятиями на основании типовых применительно к местным условиям.
При ремонте и замене оборудования остаются отходы - медь, сталь. Их необходимо отправлять на переработку, переплавку.
Проектируемый объект является экологически безопасным по следующим причинам:
-отсутствие вредных выбросов в окружающую среду;
-производственное оборудование имеет устройства для удаления выделяющихся в процессе работы вредных, пожароопасных и взрывоопасных веществ;
-предусматривается защита от шума и пыли;
-использованное трансформаторное масло, смазочные материалы собираются, исключая их попадание в сточные воды и в почву, и отправляются на утилизацию;
-осуществляется контроль над утилизацией отработанных нефтепродуктов.
При проектировании данной подстанции учтены все факторы, влияющие на состояние окружающей среды и на здоровье работников.
6.13 Выводы
Рассмотренные в разделе «Безопасность жизнедеятельности. Природопользование и охрана окружающей среды» мероприятия призваны обеспечить безопасную работу и снизить до минимума травматизм в процессе работы проектируемой подстанции, направлены на улучшение условий труда обслуживающего персонала, обеспечение безопасной и комфортной работы.
Уровень шума на рабочем месте оперативного персонала не превышает 60 дБ, что соответствует нормам, приведенным в ГОСТ 12.1.003 - 89 ССБТ [6].
Параметры микроклимата рабочих помещений (температура воздуха, влажность) на подстанции не выходят за рамки норм, приведенных в ГОСТ 12.1.005 - 88 [3] и СНиП 2.2.4.548 - 96 [2] (t = 20-250C, влажность воздуха не превышает 75%).
Для пультов и столов, дежурных освещенность составляет 400 лк (комбинированное освещение) и 150 лк (общее освещение), что соответствует СНиП 23-05 - 95 [16].
Работа подстанции не сопровождается вредными выбросами, поэтому этот фактор не учитывался.
Воздействие электромагнитных полей на обслуживающий персонал не превышает норм, оговоренных в ГОСТ 12.0.002 - 99 ССБТ [15]. Для уменьшения действия электромагнитных полей на человека на подстанции используются защитные средства (экранизирующие устройства, экранирующая одежда).
По фактору «электробезопасность» по ГОСТ 12.1.019 - 90 [7] на подстанции нет нарушений. Все токоведущие части ограждены и изолированы. Используются индивидуальные средства защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.011 - 89 [1].
В разделе произведен расчет заземляющих устройств и грозозащиты, в соответствии с РД 34.24.122 - 87 [13] и СО 153-34.21.122 - 2003 [18], которые могут использоваться для обеспечения безопасной работы подстанции.
На подстанции соблюдены нормы взрывобезопасности и пожаробезопасности, в соответствии с НПБ 105-03 [10]. Предусмотрены средства пожаротушения.
Проектируемая подстанция является экологически безопасным объектом.
Подстанция может эксплуатироваться без нанесения вреда человеку и окружающей среде при соблюдении всех правил и норм.
1 ГОСТ 12.4.011 - 89. Средства защиты работников.
2 СНиП 2.2.4.548 - 96. Микроклимат.
3 ГОСТ 12.1.005 - 88. Микроклимат.
4 СНиП 2.04.05 - 91. Вентиляция, отопление, кондиционирование.
5 СНиП 23-05 - 95. Производственное освещение.
6 ГОСТ 12.1.003 - 89 ССБТ. Защита от шума.
7 ГОСТ 12.1.019 - 90. Электробезопасность.
8 ГОСТ 12.1.005 - 88. ПДК.
9 ГОСТ 12.2.062 - 81 ССБТ. Ограждения, блокировки, тормозные устройства.
10 НПБ 105 - 03. Противопожарные нормы.
11 СНиП 21-01 - 97. Пожарная безопасность зданий и сооружений.
12 ГОСТ 12.1.004 - 95 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
13 РД 34.24.122 - 87. Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений.
14 ГОСТ 12.2.061 - 81. Оборудование производственное.
15 ГОСТ 12.1.002 - 99. Электромагнитные поля.
16 СНиП 23.05 - 95. Строительные нормы и правила.
17 СанПин 2.2.4.1191 - 03. Электронные поля в производственных условиях.
18 СО 153-34.21.122 - 2003. Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций.
19 ГН 2.2.4/.1.8.562 - 96. Шум на рабочих местах, в помещениях, общественных зданиях и на территории жилой застройки.
Заключение
В ходе дипломного проекта проведен расчет силового трансформатора, ТМ-630/10 для снабжения сети собственных нужд подстанции «Калининская»
Ручной расчет, трансформатора с обмотками из меди и трансформатора с обмотками из алюминия а затем оптимизация при помощи электронной программы, это дало возможность выбрать наиболее приемлемый вариант. Экономический анализ показал что, трансформатор с обмотками из алюминия будет дешевле при производстве и эксплуатации.
Трансформаторы с медными обмотками имеют преимущества перед трансформатором с обмотками из алюминия. Медный провод имеет низкое удельное сопротивление, обладает хорошей механической прочностью и легок при обработке, и поэтому долгое время был единственным материалом для обмоток трансформаторов.
Как показал расчет трансформаторов с разным материалом обмоток при проектировании, трансформатор с обмотками из алюминия имеет меньший диаметр стержня при большей его высоте а также большую площадь окна магнитной системы. Алюминиевые обмотки имеют большее количество витков и большее сечение провода. Трансформаторы с обмотками из алюминия имеют большую высоту бака и массу масла. Это можно отнести к недостаткам трансформатора с обмотками из алюминия.
Экономический расчет показал, что трансформатор с обмотками из алюминия будет дешевле трансформатора с медными обмотками. Опираясь на тот факт, что сеть собственных нужд подстанции «Калининская» принадлежит к потребителю энергии первой категории, сделан выбор в пользу трансформатора с обмотками из меди. Это обусловлено большей механической прочностью медного провода, а следовательно, и большей надежностью трансформатора. В ходе расчета проверена надежность режима работы на холостом ходу и при коротком замыкании. Рассчитаны потери, произведен тепловой расчет, при этом сделаны сравнения с заданными величинами параметров. Из сравнения видно, что расхождения находятся в допустимых пределах, что удовлетворяет требованиям эксплуатации. Приведена спецификация основных частей и деталей, которые изображены на чертеже. Выбранная система охлаждения обеспечит необходимое охлаждение основных частей трансформатора и его поверхности. В заключении можно сделать вывод по всему расчету и отметить, что сконструированный трансформатор годен к практическому применению и затраты материалов на изготовление будут предположительно невысоки, что выгодно с экономической точки зрения.
Библиографический список
1. Сапожников А.В. Конструирование трансформаторов. М.: Госэнергоиздат, 1959. 360 с.
2. Тихомиров П.М. Расчёт трансформаторов. М.: Энергоатомиздат, 1986. 528 с.
3. Урманов Р.Н., Павлинин В.М., Милайкин И.Ф. Расчёт силовых масляных трансформаторов. Учебное пособие для курсового проектирования. / Под редакцией Н.С. Сиунова. Свердловск, изд УПИ имени С.М. Кирова 1961. 74 с.
4. Оформление курсовых и дипломных проектов (работ): Методические указания / И.Е. Мясников, Ю.А. Онучин, С.И. Тимошенко. Екатеринбург: изд. ИПК УГТУ, 2001. 64 с.
5. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Энергоатомиздат, 1986. 392 с. 1. Китаев В.Е. Трансформаторы. М.: Высшая школа, 1974. 207 с.: с ил.
6. Дымков А.М. Расчёт и конструирование трансформаторов. М.: Высшая школа, 1971. 264 с.
...Подобные документы
Определение основных электрических параметров и размеров трансформатора, расчет обмоток, выбор его схемы и конструкции. Параметры короткого замыкания. Тепловой расчет исследуемого трехфазного трансформатора. Окончательный расчет магнитной системы.
курсовая работа [984,2 K], добавлен 29.05.2012Определение основных размеров трансформатора. Рассмотрение параметров короткого замыкания. Выбор типа обмоток трехфазного трансформатора. Определение размеров ярма и сердечника в магнитной системе. Тепловой расчет трансформатора и охладительной системы.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 07.05.2019Выбор необходимого объёма релейной защиты и автоматики. Расчет токов короткого замыкания. Расчет параметров схемы замещения сети. Проверка трансформатора тока. Газовая защита трансформатора. Расчет релейной защиты трансформатора собственных нужд.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.02.2014Нахождение главных и конструктивных размеров магнитопровода и обмоток. Проведение электромагнитного и теплового расчета трансформатора. Вычисление параметров трансформатора для определения токов однофазного, двухфазного и трехфазного короткого замыкания.
курсовая работа [566,5 K], добавлен 22.09.2021Определение геометрических параметров трансформатора. Выбор схемы магнитопровода. Расчет обмоток высокого и низкого напряжения, потерь мощности короткого замыкания, тока холостого хода трансформатора, бака и радиаторов. Размещение отводов и вводов.
курсовая работа [926,2 K], добавлен 09.05.2015Проект масляного трансформатора мощностью 160 кВА. Определение основных электрических величин. Выбор типа конструкций, расчет обмоток высокого и низкого напряжения. Расчёт магнитной системы трансформатора и параметров короткого замыкания; тепловой расчет.
курсовая работа [474,1 K], добавлен 17.06.2017Расчет исходных данных и основных коэффициентов, определение основных размеров. Расчет обмоток низкого и высокого напряжения, параметров короткого замыкания, магнитной системы трансформатора, потерь и тока холостого хода, тепловой расчет обмоток и бака.
курсовая работа [196,7 K], добавлен 30.05.2010Расчет основных электрических величин, размеров и обмоток трансформатора. Определение потерь короткого замыкания. Расчет магнитной системы и определение параметров холостого хода. Определение механических сил в обмотках и нагрева обмоток трансформатора.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 19.09.2019Развитие трансформаторостроения. Обмотки трансформатора. Устройство силового трансформатора. Повреждения и ненормальные режимы работы силовых трансформаторов. Отличия сухого, масляного, однофазного, трехфазного понижающего и повышающего трансформатора.
презентация [3,2 M], добавлен 25.10.2016Определение основных электрических величин и коэффициентов трансформатора. Расчет обмотки типа НН и ВН. Определение параметров короткого замыкания и сил, действующих на обмотку. Расчет магнитной системы трансформатора. Расчет размеров бака трансформатора.
курсовая работа [713,7 K], добавлен 15.11.2012Расчёт основных электрических величин трансформатора. Определение диаметра окружности в которую вписана ступенчатая фигура стержня. Выбор конструкции обмоток трансформатора. Расчет обмотки низкого напряжения. Определение потерь короткого замыкания.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 22.05.2012Мощность одной фазы и одного стержня трансформатора. Выбор схемы конструкции и изготовления магнитной системы. Расчет трансформатора и выбор соотношений конструкции обмоток размеров с учетом заданных значений. Определение параметров короткого замыкания.
курсовая работа [202,8 K], добавлен 11.10.2012Расчет основных электрических величин трансформатора. Определение размеров главной изоляции обмоток. Выбор материала магнитной системы. Расчет обмоток трансформатора. Проверка обмоток трансформатора на механическую прочность при коротком замыкании.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 17.06.2012Трансформатор собственных нужд тяговой подстанции. Устройства релейной защиты и автоматики трансформатора собственных нужд. Расчет срока окупаемости проекта модернизации низковольтного оборудования тяговой подстанции. Расчет численности персонала.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 18.11.2014Расчет основных электрических величин и изоляционных расстояний, определение размеров трансформатора. Вычисление параметров короткого замыкания, магнитной системы, потерь и тока холостого хода. Тепловой расчет трансформатора, его обмоток и бака.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 06.11.2014Определение порядка соединения выводов первичной и вторичной обмоток трехфазного трансформатора в соответствие с заданной группой соединения. Характеристика используемого оборудования. Сравнение экспериментальных и расчетных данных, подведение итогов.
лабораторная работа [2,5 M], добавлен 27.12.2013Основное предназначение релейной защиты. Анализ и особенности двухобмоточного трансформатора ТДН–16000/110. Краткое рассмотрение схемы выключения реле РНТ-565. Характеристика газовой защиты трансформатора. Методы защиты трансформатора от перегрузки.
курсовая работа [547,0 K], добавлен 23.08.2012Определение электрических величин масляного трансформатора ТМ-100/10. Расчёт основных размеров трансформатора, определение его обмоток, параметров короткого замыкания. Вычисление механических сил в обмотках и нагрева обмоток при коротком замыкании.
курсовая работа [278,9 K], добавлен 18.06.2010Проектирование силового трансформатора ТМ-10000/35. Выбор изоляционных расстояний. Расчет размеров трансформатора, электрических величин, обмоток, параметров короткого замыкания, магнитной системы, коэффициента полезного действия при номинальной нагрузке.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 10.12.2013Габаритная мощность трансформатора. Плотность тока в обмотках трансформатора преобразователя. Броневые ленточные магнитопроводы. Число витков вторичных обмоток. Перегрев сердечника по отношению к окружающей среде. Толщина катушки трансформатора.
контрольная работа [263,4 K], добавлен 26.11.2009