Система электроснабжения микрорайона города

3) отключение и включение зарядных токов ВЛ и КЛ, тока холостого хода трансформаторов и токов небольших нагрузок .

Определимся с маркой разъединителей - РВ-10/400 III УХЛ2 и РВЗ-10/400 III УХЛ2. Данные разъединители оборудованы опорными изоляторами ИОР-10-3,75 УХЛ2 и изоляционными тягами ИТГР-10-7,5-65 УХЛ2 .

В выбранном заземляющем разъединителе соответственные ножи установлены на дополнительном валу, расположенном на раме элемента. Сама рама имеет вид металлоконструкции из уголков, скреплённых с помощью сварки. При необходимости замены заземляющих ножей, в данной модели, не возникнет никаких сложностей в работе, так как изготовителем предусмотрена данная операция. Также предусмотрена та ситуация, в которой параллельно включению контактных ножей может произойти включение заземляющих ножей. Это достигается простейшим механическим стопором. Каждые виды ножей управляются своими приводами .

Теперь необходимо выбрать трансформатор напряжения. Трансформаторы марки НАМИТ - хороший выбор для нашей системы. Зачем же нужны трансформаторы напряжения? Они служат средством измерения определённых величин и осуществляют передачу информации на приборы. На данном оборудовании основывается работы систем защиты, которая включает в себя автоматическое отключение, сигнализацию либо изменение режимов работы. Данные трансформаторы напряжения являются антирезонансными, это значит, что они не вступают в феррорезонанс и устойчивы к перемежающейся дуге и к внешнему феррорезонансу системы.

Марка трансформатора для нашей системы - НАМИТ-10-2 УХЛ2.

Также необходимо установить такой элемент защиты системы как ОПН. В линиях могут возникать импульсы перенапряжений, в следствии чего появляются падающие и отражённые волны, гуляющие по линиям. Они могут вызвать сбой в работе системы, а также повредить некоторое оборудование. Выберем данную марку ограничителей - ОПН-10УХЛ2.

Выбор оборудования для трансформаторных подстанций для стороны высшего напряжения осуществляется таким же образом. В данном случае камеры сборные одностороннего обслуживания будут марки КСО305. Они отлично подходят для РУ. В таких камерах сборные шины отделены от остального пространства ограждением, что крайне удобно и безопасно в случае обслуживания ячейки. Внутри располагаются шины и оборудование, а наружу вынесена система управления. В камерах устанавливаются выключатели нагрузки с приводами и разъединители. Марки соответственно - ВНП-М1-10 привод ПР-10, РВЗ-10. При использовании данных камер КРУ получают преимущество в размерах, массе и объёме металлических конструкций по сравнению с предшественниками. Выберем три ячейки для КРУ - КСО-305-3 имеет выключатель нагрузки, КСО-305-4 имеет выключатель нагрузки и предохранитель, и камера секционирования КСО-305-24П .

По формулам (7.1) - (7.6) определим необходимые параметры для выбора оборудования для ячеек перечисленных выше.

Ячейка КСО-305-3 будет оборудована выключателем ВНП-М1-10/630-20з, КСО-305-4 - ВНП-М1-10/630-20зпЗ - имеет заземляющие ножи, возможность установить предохранитель и автоматически отключается при выходе из строя последнего.

Определимся с выбором предохранителя. Вместе с выключателем нагрузки будет работать предохранитель марки ПКТ103-10-80-20У3. Всем известно для чего необходимы предохранители, а в данном случае высоковольтные.

Они защищают трансформаторы, ВЛ и КЛ от воздействия больших значений токов при КЗ.

Данный вид предохранителей наполнены кварцевым песком, что в свою очередь позволяет ограничить токи. В таких условия при коротком замыкании происходит деионизация появившейся дуги, после перегорания ПВ.

Рассчитаем КЧ для выбранного предохранителя по следующей формуле:

, (7.7)

.

При условии, что коэффициент чувствительности должен быть больше или равен 3, делаем вывод, что предохранитель удовлетворяет условиям.

Осталось выбрать марку трансформатора тока, предназначенного также для измерений.

Отлично подойдёт в нашем случае следующая модель - ТПОЛ-10-0,5УХЛ2.1 КТР - 300/5.

Функции трансформаторов таки такие же, как и у трансформаторов напряжения, которые были описаны выше.

7.2 Выбор коммутационной защитной аппаратуры в сети 0,4 кВ

На стороне 0,4 кВ обычно устанавливаются щиты одностороннего обслуживания - ЩО. Режимы работы - 380 или 220 В 3Хфазный переменный ток, частота стандартная для нашей страны 50 Гц, режим нейтрали - глухозаземлённая.

Функции у щитов одностороннего обслуживания такие же, как и у КРУ - приём, распределение, защита от КЗ.

Шины в щитах обладают электродинамической стойкостью около 20 кА.

Также для трансформаторной подстанции номер 4 произведём выбор щитов одностороннего обслуживания, включая всю аппаратуру для коммутаций и измерительное оборудование - то есть ТТ.

Остановим свой выбор на панелях следующего вида - ЩО99-1-42У3 с IН установленных в нем аппаратов на 1000 А .

Для трансформаторной подстанции номер 2 выберем следующее оборудование: панели ЩО99-1-18У3 обеспечивающие передачу энергии, IН=600А; панели ЩО99-1-15У3, IН=200А; секционная панель ЩО99-1-72У3; панель управления освещением улиц ЩО99-1-93У3; панель с функциями и оборудованием АВР ЩО99-1-90У3.

При напряжении 0,4 кВ в микрорайоне для ИП выбирается режим нейтрали - глухозаземлённая, система TN.

Для нашей сети выбираем подсистему TN-S. Особенность этой подсистемы в том, что нейтраль и нулевой проводник идут раздельно на всем протяжении сети.

Также в наше время уже стало обязательным установка устройств защитного отключения. Оговаривается величина дифференциального тока отключения - 30 мА .

Данная аппаратура служит для защиты как человека, так и объектов от появления возгорания. Как известно любая система подвержена старению или физическому нарушению, что в свою очередь может привести к тому, что контур системы будет повреждён и электрический ток будет проходить через те места, где не должен. Какие последствия это вызовет - понятно. Начиная с обычного пожара, заканчивая просто увеличением расхода ресурсов.

Также при неправильном заземлении электроустановок или вообще при его отсутствии, а также если человек по глупости схватился за оголённый провод, при прикосновении человека, последний может быть поражён электрическим током. Для всех этих случаев нам и необходимо данное устройство. Устройство защитного отключения может монтироваться во многих местах, начиная от ВРУ и заканчивая отдельными электроприёмниками. Для примера можно привести установку УЗО производителем на квартирные водонагреватели.

Для жилых корпусов устанавливают УЗО модели А, срабатывающие на переменные и импульсные токи утечки, либо модели АС, срабатывающие на переменные токи .

Выберем для установки такую марку УЗО - УЗО-Д40. Параметры оборудования находятся ниже в виде таблицы.

Таблица 7.2 - Характеристики УЗО-Д40

Параметр	Значение
Номинальное напряжение Uн, В	220; 380
Номинальный ток нагрузки Iн, А	6 ; 16; 25; 32; 40; 63; 80; 100; 125; 200
Номинальный отключающий дифференцальный ток IДн, А	0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5
Номинальный не отключающий дифференцальный ток IДн.о, А	0,5 IДн
Предельное значение не отключающего тока в условиях сверхтоков Iн.т, А	6 Iн
Номинальная включающая и отключающая способность по Iт, А	10 Iн или 500 А (выбирается большее значение)
Номинальная включающая и отключающая способность по диф.току IДт, А	10 Iн или 500 А (выбирается большее значение)
Номинальный условный ток КЗ Iп.с, А	1500; 3000; 6000; 10000
Номинальный условный дифференциальный ток КЗ IДс, А	1500; 3000; 6000; 10000
Номинальное время отключения Тн, с	0,5 при IДн; 0,15 при 2 IДн; 0,04 при 5 IДн или 500 А

Данное устройство установим в здании номер 16 в квартире, расположенной дальше всех. Тип УЗО выберем АС, параметры будут следующие :

Uн=220 (В);

Iн=16 (А);

IДн=0,03 (А);

Тн=0,5 с.

где Uн - номинальное напряжение ;

Iн - номинальный ток ;

IДн - номинальный дифференциальный ток, вызывающий срабатывание оборудования;

Тн - время срабатывания, от времени возникновения тока утечки до времени срабатывания оборудования с полным гашением дуги.

Обозначения приняты, исходя из источника.

Определимся с оборудованием для схемы на рисунке 6.3. Для класса напряжения 0,38 устанавливают такие средства защиты, как выключатели и предохранители. По каким параметрам проверятся предохранители прописано в предыдущем пункте.

Пропишем требования при выборе выключателей на 0,38 кВ:

1. Сравнение Uнв и Uс:

, В,(7.8)

гдеUc - номинальное напряжение сети, В ;

Uнв - номинальное напряжение выключателя, В.

2. Сравнение Iнв и Iрмакс сети :

, А,(7.9)

гдеIрмакс- расчетный максимальный ток, А ;

Iнв- номинальный ток выключателя, А .

По току срабатывания при перегрузке :

, А,(7.10)

гдеIсп - ток срабатывания при перегрузке, А;

Iдоп - длительно допустимый ток сети, А.

4. Проверка токовой отсечки :

, А,(7.11)

гдеkн - коэффициент надежности ;

Iпик - пиковый ток, А ;

Iсо - ток срабатывания отсечки, А .

,(7.12)

гдеka - коэффициент апериодической составляющей в пиковом токе оборудования ;

kp - коэффициент разброса тока срабатывания отсечки относительно тока уставки, А;

kз - коэффициент запаса, А ;

5. Проверка стойкости при коротких замыканиях:

, кА,(7.13)

гдеI(3)кз- ток трехфазного короткого замыкания выключателя, кА ;

Iпкс - ток предельной коммутационной способности, кА .

6. Условие чувствительности защиты :

,(7.14)

гдеКч - коэффициент чувствительности ;

I(1)кз - ток однофазного короткого замыкания в конце сети, А ;

Iсо - ток срабатывания отсечки, А ;

Кр - коэффициент разброса тока срабатывания отсечки относительно уставки, примаем равным 1.3 .

Для образца рассчитаем и определим набор оборудования для защиты от самой дальней точки сети дома номер 16 до выключателя на трансформаторной подстанции, отвечающего за отключение трансформатора.

Внутри квартиры по стандарту установим обычный автоматический выключатель - ВА 47-29. Данное оборудование распространено для применения именно для защиты таких объектов, естественно, от КЗ и чрезмерной нагрузки на сеть.

Осуществим проверку по выше описанным условиям.

1. Сравнение номинальных напряжений :

.

2. Сравнение по току :

.

3. При перегрузке :

;

.

4. Проверка Iсо :

, ;

.

Проверка стойкости при коротких замыканиях

;

,

6. Проверка Кч

1,45,

Теперь необходимо установить разъединитель (на схеме QS4). Выбираем обычное для того случая оборудование - РБ-1/1П. Данный аппарат обладает боковым приводом.

Такое оборудование не рассчитано на постоянное отключение и включение.

Впрочем, это характерно для всех рубильников такого вида. При токах, превышающих номинальное значение для данного оборудования, нельзя производить отключение данным аппаратом.

Смотря на схему видим, что разъединитель QS3 и QS4 расположены на одной ступени и испытывают одинаковую токовую нагрузку. Следовательно устанавливаем такой же рубильник как и для предыдущего разъединителя.

В здании для обеспечения защиты основного провода, то есть провода стояка (на схеме №2), монтируем плавкий неразборный предохранитель насыпной - НПН2-60/25А.

На стороне распределительного устройства (на схеме №1) монтируем плавкий неразборный предохранитель - ПН2-400. Хорошая защита при КЗ и длительных перегрузках. А также там же монтируем разъединитель - РБ-4/1П.

На вводно-распределительном устройстве (на схеме QF2) монтируем АВ вида - ВА53-39.

При проверке выключателя, а также разъединителя, на трансформаторной подстанции необходимо знать допустимый ток перегрузки трансформатора [4]. Рассчитаем его по следующей формуле:

, А(7.15)

гдеКпер - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора ;

Sнт - номинальная мощность трансформатора, кВ·А ;

Uном - номинальное напряжение, кВ .

(А),

Рассчитав допустимый ток перегрузки, выбираем для монтажа следующее оборудование - рубильник РЕ-13-41и выключатель ВА 53-41.

Отметим особенность выбранных выключателей. Это то, что данное оборудование обладает расцепителем из полупроводника с возможностью регулировки :

1) Iнр: 0,63; 0,8; 1,0 от Iнв;

2) уставки срабатывания при коротких замыканиях для переменного тока - (2, 3, 5, 7, 10)*Iнр ;

3) уставки времени срабатывания при 6*Iнв - 4,8,16 секунд .

Все данные и характеристики по выбранному оборудованию сведены в таблицу и вынесены в приложение 6.

Вводные панели оборудованы отделом учета, где монтируются трансформаторы тока (в нашем случае ТШЛ-0,66), трехфазный счетчик, приборы контроля тока и напряжения . Трансформаторы тока данной серии осуществляют передачу сигнала измерительной информации измерительным приборам .

Ниже в таблице приведём данные по параметрам выбранных ТТ - ТШЛ-0,66.

 Таблица 7.3 - Характеристики ТШЛ-0,66

Параметр	Величина
Номинальное напряжение, кВ	0,66
Номинальная частота, Гц	50
Номинальный первичный ток, А	1000
Номинальный вторичный ток, А	5
Класс точности	0,5

Камеры на стороне 0,38 кВ оборудуем ТТ - ТШЛ-0,66II1000/5У2.

Ниже в таблиц представим типа выключателей, монтируемых на трансформаторной подстанции номер 2 на вводно-распределительном устройстве.

Таблица 7.4 - Автоматические выключатели для УВР

Номер линии	Iр.л ,А	Iн.в ,А	IПКС ,кА	Марка
W23	259,41	250	55	ВА53-39
W24	293,53	400	55	ВА53-39
W25	62,65	160	55	ВА53-39
W26	213,13	250	55	ВА53-39
W30	213,13	250	55	ВА53-39
W31	151,78	160	55	ВА53-39
W32	289,46	400	55	ВА53-39
W37	196,83	250	55	ВА53-39

8. Релейная защита и автоматика

При работе систем энергоснабжения всегда есть вероятность возникновения внештатных ситуаций. Перегрузки и аварийные режимы работы не редкое явление. При этом может выходить из строя как участок системы, так и я вся система. Последствия могут быть различными. И чтобы снизить негативный эффект таких происшествий или вообще не допустить возникновения осложнений, необходимо озаботиться о защите оборудования и линий. Некоторые объекты должны постоянно получать питание без перерывов. А в некоторых случаях у электроприёмников бывают определённые требования по качеству электроэнергии.

Человеческий фактор в данных ситуациях должен быть в большей степени исключён. Так как все мы понимаем, что обслуживающий персонал не может отреагировать на то или иное явление с той же скоростью, как и автоматика. А некоторые явления человек просто не заметит. Благо, в наше время хорошо развиты системы релейной защиты. Такие системы устанавливаются повсеместно, начиная крупных энергообъектов, заканчивая конечными потребителями.

Что такое релейная защита? Это совокупность автоматически работающей аппаратуры. Чьи функции заключаются в том, чтобы как можно быстрее выявить нештатную ситуацию, обозначить её место и отключить систему при необходимости.

Для своего проекта в качестве элементов релейной защиты можно использовать цифровое электротехническое оборудование фирмы РЕЛСИС. В качестве основного модуля защиты предлагается использовать аппарат РЗЛ-01-03. Этот модуль имеет все возможные функции, характерные для релейной защиты. Это и выявление повреждений, и сигнализацию, и, конечно же, управление работой системы. Оборудование подходит для установки на линии напряжением 10 кВ, что нам и необходимо.

Также оно может быть использовано в качестве модуля защиты трансформаторов.

Оборудование построено на базе микропроцессора современной архитектуры, поэтому не стоит сомневаться в большой скорости работы системы, а также многообразие функций, при малых габаритах. Данные структуры имеют высокую надёжность. Не говоря уже про достаточно точные измерения необходимых величин и временных интервалов. Также есть возможность добиться хорошей селективности работы защиты. И, конечно, чувствительность релейной защиты при использовании данного терминала имеет немалые значения.

Так как это оборудование устанавливается на стороне 10 кВ, то рассчитаем необходимые параметры для защиты питающих линий номер 1 и 2. Из курса релейной защиты мы знаем, что данный участок схемы имеет две ступени защиты - токовую отсечку и МТЗ . Заодно установим защиту от замыкания на землю по данным источника . Необходимо обеспечить бесперебойное питание для объектов, следовательно необходимо установить модуль АПВ основываясь на выводах литературы .

МТЗ-1:

Рассчитаем ток срабатывания селективной токовой отсечки, отстроенной от величины максимального тока короткого замыкания в точке К6 :

, А, (9.1)

где Кз - коэффициент запаса, принимаем равным 1,09 ;

I(3)кзmax6- максимальный ток короткого замыкания в выбранной точке .

(А).

Далее необходимо проверить соблюдение условия отстройки от бросков тока намагничивания трансформаторов :

(9.2)

где IРАБMAX- максимальный рабочий ток линии номер 1, А .

Требование соблюдается, поэтому ток срабатывания селективной токовой отсечки оставляем равным 3618 А.

Теперь необходимо определиться с трансформатором тока. ТТ марки ТПОЛ-10-0,5 отлично подходит для нашей системы. Его КТР=300/5. Схема соединения вторичных обмоток ТТ и катушек реле - «неполная звезда - неполная звезда» .

Так как мы установили ТТ, то необходимо определить величину вторичного тока в модуле защиты.

, А, (9.3)

где Ксх - коэффициент схемы, равен 1;

Кт - коэффициент трансформации ТТ .

.

Микропроцессорный модуль, установленный в нашей системе имеет возможность установления величины уставки срабатывания защиты от 10% Iн до 2500% Iн. Шаг уставок равно 10% Iн. Номинальный ток оборудования защиты 5 А, следовательно уставки выставляются от 0,5 А до 125 А. Из всего выше написанного делаем вывод, что уставка для МТЗ-1 Iсо=62.5 А.

Необходимо проверить чувствительность для ТО. Это проверяется по зоне действия, которая должна быть не меньше 10% от длины линии. В нашем случае ТО обеспечивает защиту 17% линии. Условие соблюдается.

МТЗ-3:

Максимальная токовая защита отстраивается от максимального рабочего тока в защищаемой линии . Ток срабатывания защиты определяется по следующей формуле :

, А, (9.4)

гдекз - коэффициент запаса, 1,1 ;

кв - коэффициент возврата, 0,95 ;

ксзп - коэффициент самозапуска, 1,2 .

(А).

ТТ для системы уже выбраны, соответственно можем сразу определить вторичный ток в модуле защиты.

, А,(9.5)

.

Требование по чувствительности защиты :

,(9.6)

гдеI(2)К5 - минимальный ток двухфазного короткого замыкания в конце линии .

.

Из всего выше написанного делаем вывод, что уставка для МТЗ-3 Iуст=2 А.

Время срабатывания МТЗ-3 отстраивается от времени срабатывания плавкого предохранителя, который защищает трансформатор. Время срабатывания плавкого предохранителя - это промежуток времени, за который сгорит сама вставка. Для выбранных предохранителей это промежуток в 0,6 с. Следовательно:

, с, (9.7)

с.

Далее разработаем защиту от ОЗЗ.

Необходимо отсрочить время срабатывания защиты от ОЗЗ от времени срабатывания самой защиты линии 1 с самым большим временем .

, с,(9.8)

Рассматривая вопрос селективности работы данной защиты, нужно учитывать ёмкостной ток, появляющийся в линии при ОЗЗ, и ток небаланса при КЗ . Ток ОЗЗ для КЛ данной системы с изолированной нейтралью находится по формуле (8.9) :

.

Ток срабатывания защиты:

, А,(9.9)

где кз - коэффициент запаса, 1,1 ;

кб - коэффициент броска ёмкостного тока, имеет значение 4-5,если же имеется выдержка времени, то кб=2-3 .

.

Для защиты от ОЗЗ необходимо определиться с ТТ. Выберем ТТ нулевой последовательности марки - ТТНПТ 1/100 . Используется для выявления ОЗЗ. Ктр=100/1. Следовательно вторичный ток будет равен: С

, А, (9.10)

.

В выбранном модуле релейной защиты имеется возможность устанавливать значение уставок для защиты от ОЗЗ в значениях от 0,01 А до 1 А. Принимаем значение уставки для тока ОЗЗ - 0.04 А.

При работе защиты от ОЗЗ система автоматического повторного включения не активируется. Для удобства просмотра и анализа сведём выбранные параметры для микропроцессорного модуля в таблицу 9.1.

Таблица 9.1 - Защита линий 10 кВ

МТЗ-1	Активна	Да
		0,1
		62,5
	АПВ при срабатывании	Да
МТЗ-2	Активна	Нет
МТЗ-3	Активна	Да
		1
		2
	АПВ при срабатывании	Да
	Ускорение МТЗ	Разрешено
	Характеристика	Независимая
ОЗЗ	Активна	Да
		1,4
		0,04
Ускорение МТЗ-3		0,1
АПВ	Активно	Да
		1

9.Охрана труда

Активное использование природных ресурсов и загрязнение окружающей среды, внедрение научно-технического прогресса во все слои общественно-производственной деятельности сопровождается появлением и широким распространением различных природных, биологических, техногенных, экологических и других опасностей. Они требуют определения и осуществления комплекса эффективных мер защиты от их неблагоприятного действия на человека, здоровье трудовых коллективов и населения.

Решение проблемы безопасности жизнедеятельности заключается в обеспечении нормальных условий деятельности людей, их жизни, в защите человека и окружающей его среды (производственной, природной, городской, жилой) от воздействия вредных факторов, превышающих нормативно-допустимые уровни. Поддержание оптимальных условий деятельности и отдыха человека создает предпосылки для наибольшей работоспособности и продуктивности.

В дипломном проекте разрабатывается электроснабжение микрорайона города, питание потребителей которого осуществляется по кабельным линиям напряжением 0,4-10 кВ. Основная роль заключается в обеспечении надежности электроснабжения и безопасности людей, что обеспечивается с помощью мер безопасности при монтаже и обслуживании кабельных линий и ТП микрорайона.

9.1 Охрана труда при обслуживании электроустановок 10 кВ.

Оперативные переключения должны выполнять работники, осуществляющие оперативное управление и обслуживание электроустановок (осмотр, оперативные переключения, подготовку рабочего места, допуск и надзор за работающими, выполнение работ в порядке текущей эксплуатации, или работники, специально обученные и подготовленные для оперативного обслуживания в утвержденном объеме закрепленных за ним электроустановок, допущенные к работам ОРД организации или обособленного подразделения .

В электроустановках напряжением выше 1000 В работники из числа оперативного персонала, единолично обслуживающие электроустановки, и старшие по смене должны иметь группу по электробезопасности IV, остальные работники в смене - группу III .

Вид оперативного обслуживания электроустановок, а также число работников из числа оперативного персонала в смене устанавливается ОРД организации или обособленного подразделения .

При оперативном обслуживании, осмотрах электроустановок напряжением 10 кВ, а также выполнении работ в электроустановках не допускается приближение работников и применяемых ими инструментов и приспособлений к временным ограждениям ближе 0.6 м, а расстояния от механизмов и грузоподъемных машин в рабочем и транспортном положении от стропов, грузозахватных приспособлений и грузов - 1м .

Единоличный осмотр электроустановки, электротехнической части технологического оборудования имеет право выполнять работник из числа оперативного персонала, имеющий группу не ниже III, обслуживающий данную электроустановку в рабочее время или находящийся на дежурстве, либо работник из числа административно-технического персонала (руководители и специалисты, на которых возложены обязанности по организации технического и оперативного обслуживания, проведения ремонтных, монтажных и наладочных работ в электроустановках имеющий группу V (для электроустановок напряжением выше 1000 В) . Право единоличного осмотра предоставляется на основании ОРД организации .

Работники, не обслуживающие электроустановки, могут допускаться в электроустановки в сопровождении оперативного персонала, обслуживающего данную электроустановку, имеющего группу IV - в электроустановках напряжением выше 1000 В, либо работника, имеющего право единоличного осмотра .

Сопровождающий работник должен осуществлять контроль за безопасностью людей, допущенных в электроустановки, и предупреждать их о запрещении приближаться к токоведущим частям .

При осмотре электроустановок разрешается открывать двери щитов, сборок, пультов управления и других устройств. При осмотре электроустановок напряжением выше 1000 В не допускается входить в помещения, камеры, не оборудованные ограждениями или барьерами, препятствующими приближению к токоведущим частям. Не допускается проникать за ограждения и барьеры электроустановок. Не допускается выполнение какой-либо работы во время осмотра .

При замыкании на землю в электроустановках напряжением 3-35 кВ приближаться к месту замыкания на расстояние менее 4 м в ЗРУ и менее 8 м в ОРУ и на ВЛ допускается только для оперативных переключений с целью ликвидации замыкания и освобождения людей, попавших под напряжение. При этом следует пользоваться электрозащитными средствами .

При несчастных случаях для освобождения пострадавшего от действия электрического тока напряжение должно быть снято немедленно без предварительного разрешения оперативного персонала .

Отключать и включать электрические аппараты, предназначенные для коммутации электрической цепи и снятия напряжения с части электроустановки (выключатель, выключатель нагрузки, отделитель, разъединитель, автомат, рубильник, пакетный выключатель, предохранитель) и заземлители (заземляющие разъединители, заземляющие ножи) напряжением выше 1000 В с ручным приводом необходимо в диэлектрических перчатках .

Снимать и устанавливать предохранители следует при снятом напряжении. Допускается снимать и устанавливать предохранители, находящиеся под напряжением, но без нагрузки .

При снятии и установке предохранителей под напряжением (свыше 1000 В) необходимо пользоваться изолирующими клещами (штангой) с применением диэлектрических перчаток и средств защиты лица, глаз от механических воздействий и термических рисков электрической дуги .

Двери помещений электроустановок, камер, щитов и сборок, кроме тех, в которых проводятся работы, должны быть закрыты на замок

9.2 Расчет заземляющего устройства ЗТП 10/0,4 кВ

Перед расчётом разберём некоторые условия. Нам известно место установки трансформаторной подстанции, поэтому мы можем определить вид грунта. В данном случае это суглинок, третья климатическая зона. Естественные заземлители не присутствуют.

Вертикальные стержни будут иметь следующие параметры - длина 5 метров, диаметр 20 мм, материал сталь . Контур будет закопан в землю на пол метра, а к нему соответственно при помощи сварки крепятся вертикальные стержни. Материал изготовления контура тот же самый.

Известно, что при напряжении 10 кВ сопротивление ЗУ определяется следующим выражением:

, Ом, (12.1)

гдеUр=125 В, потому что ЗУ используется также для электроустановок до 1 кВ;

Iз - ток замыкания на землю, равен 25А;

.

Согласно ПУЭ сопротивление ЗУ при напряжении до 1000 В имеет значение меньшее или равное 4 Ом. Следовательно его и принимаем в качестве требуемого итогового сопротивления.

Определимся с геометрическими данными контура ЗУ. На рисунке 12.1 приведена схема с размерами предполагаемого ЗУ. Условно пока ограничимся десятью вертикальными электродами..

Рисунок 12.1 - Предварительное расположение заземлителей

Так как нет естественных заземлителей, то общее сопротивление нашего ЗУ равно 4 Ом.

Рассчитаем удельное сопротивление грунта для горизонтального контура и вертикальных стержней [29]:

, , (12.2)

,

, , (12.3)

,

где суд - удельное сопротивление грунта, Ом•м ;

шг и шв - коэффициенты для вертикальных и горизонтальных электродов для заданной климатической зоны .

Сопротивление растеканию тока одного вертикального электрода рассчитывается по следующей формуле :

, , (12.4)

гдеl - длина стержня, м;

t - расстояние от поверхности земли до середины стержня, м;

d - диаметр стержня, м .

Мы задавались условным количеством вертикальных электродов. Теперь есть возможность посчитать примерное количество необходимых тих самых элементов. Зададимся, предварительно КИВ=0,56,

Используем следующую формулу:

, (шт.), (12.5)

(шт.)

Округляем получившееся значение в большую сторону, так как безопасность лишней не бывает. То есть используем 12 вертикальных стержней для ЗУ.

Определяем расчетное сопротивление растеканию горизонтальных электродов по формуле из:

, , (12.6)

где l - длина горизонтального электрода, м ;

Ки.г=0,34 источник .

.

Теперь, зная расчётное сопротивление горизонтальных стержней, определим более точно это же сопротивление для вертикальных стержней :

, , (12.7)

.

Окончательно рассчитаем количество вертикальных электродов при коэффициент использования 0,56 для 12 электродов, но теперь с учётом сопротивления горизонтального контура . Используем следующую формулу:

, (шт.), (12.8)

.(шт.).

Как уже писалось выше округлять надо в большую сторону, но 9 стержней неудобно располагать по контуру ЗУ. Следовательно принимаем решение монтировать 10 вертикальных стержней.

Заключение

В ходе дипломного проектирования объекта было решено множество задач. Был произведён выбор электрических сетей напряжением 10кВ и 0,4 кВ. При этом учитывались требования, предписываемые по категориям надёжности для определённых объектов. С помощью специального программного обеспечения было спроектировано наружное освещение микрорайона. Было рассчитано количество трансформаторных подстанций и их мощность. Соответственно последней выбиралось оптимальное количество трансформаторов с необходимыми параметрами. Была выполнена задача по созданию защиты линий 10 кВ с помощью систем релейной защиты фирмы РЕЛСИС. Предварительно рассчитаны токи коротких замыканий при различных режимах работы системы. Был осуществлён выбор всей коммутационно-защитной аппаратура как на стороне 10 кВ, так и на 0,4 кВ. Если говорить о вопросах безопасности, то в проекте был произведён расчёт заземляющего устройства для трансформаторной подстанции.

Подводя результаты проектирования можно смело сказать, что все поставленные задачи выполнены.

Список литературы

Ополева, Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учеб. пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2009. - 480 с.

Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий: СП 31-110-2003:

введ. 01.01.04. - М.: Энергосетьпроект, 2004. - 59 с.

Строительные нормы и правила Российской Федерации: Естественное и искусственное освещение: СНиП 23 - 05 - 95 /Госстрой России. - Введ. 01.01.96. - М., 1999. - 35 с.

Инструкция по проектированию городских электрических сетей: РД 34.20.185 - 94. Измен. и доп. от 29.06.99. - М.: Минтопэнерго, 2000.

Энергосбережение при компенсации реактивной мощности у потребителей // Энергосвет. - 2010. №3. - С. 21-24.

Электротехнический справочник? Т.3. в 2 кн. кн.1. Производство и распределение электрической энергии (Под общ. ред. Профессоров МЭИ? И.Н. Орлова и др.), 7-е изд., испр. и доп.- М? Энергоатомиздат, 1988-880 с.

Васильев, С. Будущее за сухими трансформаторами / Васильев, С. // Новости электротехники. - 2002. - №3. - С. 12-16.

Старкова, Л.Е. Проектирование цехового электроснабжения / Л.Е. Старкова, В.В. Орлов. - Учеб пособие - 2-е изд. испр. и доп. - Вологда, ВОГТУ, 2001. - 172 с.

Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / Под. общ. ред. Ю.Г. Барыбина. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 464 с.

Правила устройства электроустановок 7-е изд.- М.: Издательство ЭНОС, 1999. электроснабжение ток трансформатор

Рожкова, Л.Д. Электрооборудование станций и под - станций: учебник для техникумов / Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. - 3-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.

Размещено на Allbest.ru

...