Электроснабжжение подстанции

 

Выберем марку провода  ВЛ 220 кВ:

,

,

.

Выбираем провод марки AC – 300/66, d = 24.5 мм, I_доп = 680 A, D_сp = 5,04 м,   r₀ = 12.25 мм.

Проверяем выбранный  провод по длительному току:

,

.

Проверяем по условию  коронирования:

,

.

Проверка условия:

,

.

условие соблюдается, что  означает выбор сечения сделан правильно.

 

 

4. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ  ПРИБОРЫ НА ПОДСТАНЦИИ.

 

Управление работой  электрической подстанции требует  непрерывного контроля за ее режимом, включает в себя контроль за состоянием оборудования. Состав измерительных приборов, которые должны быть установлены для контроля за режимом работы основного электрооборудования подстанции показаны рис. 4.1.

 

Измерительные приборы

Рис. 4.1

5. Расчёт устройств заземления и молниезащиты

5.1 Расчёт устройств заземления.

 

При расчёте устройства заземления для электроустановок  220 кВ и выше согласно ПУЭ сопротивление заземляющей установки должно быть не более 0.5 Ом.

Принимаем сопротивление  естественных заземлителей R_e = 1.5 Ом. Расчётное удельное сопротивление грунта:

,                                             

где Ψ = 1.51 – климатический коэффициент для сухого суглинка;

 – удельное сопротивление грунта.

.

Находим сопротивление  исскуственного заземлителя по формуле:

.                    

В качестве одиночного вертикального  стержня принимаем стальную трубу, длиной L = 3 м и d = 0.02 м. При заглублении вертикального стержня ниже уровня земли на 0.7 м, то есть H₀ = 0.7 м.

Сопротивление одного стержня:

.

На глубине Н = Н₀ + L/2 = 0.7+3/2 = 2.2 м.

.

Количество вертикальных заземлителей:

,     

где n – коэффициент использования вертикальных электродов.

Определим общее сопротивление  сетки горизонтальных проводников, выполненных из полосовой стали, сечение 40×4 мм. Общая длина горизонтальных заземлителей равна 429 метрам. Число вертикальных стержней 153 штук.

,               

где b = 40 мм – ширина полосы,

t = 2.2 м – глубина заложения.

 

Вертикальные стержни  располагаем через 8 м, отсюда R_Г с учётом коэффициента использования n = 0.19 соединительной полосы [2]:

.        

.

Уточняем сопротивление  искусственного заземлителя по формуле:

.

Окончательное число  вертикальных заземлителей с учётом коэффициента использования = 0.36.

.   

Горизонтальная сетка  заземлителя

Рис 5.1

 

Рис 5.2

 

 

5.2 Проектирование молниезащиты электрической подстанции.

 

 

Принимаем высоту молниеотвода h = 40 м (см.рис. 5.3).

Длина отрезков: CA' = CB' = 0.75∙h = 0.75∙40 = 30м.

Расстояние: CO' = 0.8∙h = 0.8∙40 = 32м.

Длина отрезков: CA = CB = 1.5∙h = 1.5∙40 = 60м.

Защиты определяются по следующим выражениям:

 при  ,                    

 при  .            

Оптимальная высота молниеотвода определяется из предыдущих выражений  по формулам:

 при  ,          

 при .              

 

При h_x =15 м:

,

.

 

При h_x = 27 м:

,

.

 

Так как одного молниеотвода мало, то ставим 5 молниеотводов в районе ОРУ 220 кВ и расположим их на расстоянии 40 м друг от друга так, чтобы они перекрывали зоны защиты противоположного молниеотвода и защищали верхнюю часть подстанции, тогда

,

 при  ,       

 при  .                           

 

При h_x=15 м:

.

При h_x=27 м:

.

Получившиеся значения удовлетворяют условию по защите объекта.

Ставим 2 молниеотвода на расстоянии, не превышающем 40 м, между собой и от других для защиты района ОРУ 110 кВ и КРУ 10 кВ. h_о и b_х имеют такие же значения, что и для первых молниеотводов.

Зона защиты системы молниезащиты показана на рис. 5.3.

 

 

 

 

 

 

 

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода

 

Рис. 5.3

 

Схема защиты системы молниезащиты

Рис. 5.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В ходе выполнения данного  курсового проекта были освоены  основные принципы проектирования электрической части подстанции 220/35/10 кВ. Решены вопросы выбора схем РУ, средств компенсации реактивной мощности, выбора главных силовых трансформаторов, а так же дано технико-экономическое сравнение вариантов выбора силовых трансформаторов. Осуществлён выбор коммутационной аппаратуры, сборных шин, проводов, кабелей в соответствии с расчётными условиями. Выбрана измерительная аппаратура. Выполнен расчёт устройств молниезащиты и защитного заземления.

 

 

список использованных источников

 

1. Гук Ю.Б. / Проектирование  электрической части станций и подстанций: Учеб. Пособие для вузов/ Ю.Б. Гук, В.В. Кантан, С.С. Петрова. – Л.: Энергоатомиздат,1985. – 312 с., ил.

 

2. Неклепаев Б.Н. / Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. / Б.Н. Неклепаев, К.П. Крючков – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.: ил.

 

3. Правила устройства  электроустановок / Минэнерго РФ. –  6-е изд., перераб. и доп. –  М.: Энергоатомиздат, 2001. – 640 с.

 

4. Рожкова Л.Д. / Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов / Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1980. – 600 с., ил.

 

5. Электротехнический  справочник. В 3 т. Т. 3. В 2 кн. Кн 1. Производство и распределение электрической энергии / Под общ. Ред. Профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл. ред.) и др. – 7-е изд., испр. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 616 с.: ил.

6. Рогов Г.А. Электрические станции и подстанции систем электроснабжения: метод. Указания к курсовому проектированию для студентов спец. 100400. – Вологда: ВоГТУ, 1997.-35с.

           7. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учебн пособие. – М: ФОРУМ : ИНФРА – М, 2006 – 480с