10 Расчет молниезащиты подстанции

От прямых ударов молнии данную подстанцию защищаем стержневыми молниеотводами.

Исходными данными для расчёта молниезащиты являются:

- размеры подстанции (38х38) м;

- высота самой высокой точки подстанции h_х = 4,0 м;

- высота молниеотводов h = 15 м.

Молниезащита выполняется четырьмя молниеотводами, расположенными на земле.

Активная высота молниеотвода:

h _a = h - h _x = 15 – 4,0= 11 м.

Расчёт зоны защиты на уровне самой высокой точки подстанции определяется по формуле:

где – радиус защиты одного из молниеотводов.

Расчёт зоны защиты на уровне земли определим по формуле:

Расчёт высоты до молниеприёмника:

Данные молниеотводы установлены на расстоянии 3 метра от ограждения. Тогда расчётное расстояние между молниеотводами составит:

Середина расстояния между молниеотводами на высоте при L>h равна:

(10.4)

Защищаемый объект полностью находится в зоне защиты молниеотводов.

Заземлители для отвода токов должны характеризоваться величиной импульсного сопротивления:

где – сопротивление растеканию;

- импульсный коэффициент, зависящий от типа заземлителя, удельного сопротивления грунта, и амплитуды стекающего через заземлитель импульсного тока по [10].

В качестве вертикальных заземлителей принимаем стальные стержни диаметром 12 мм и длиной 2 м, которые погружают в грунт методом ввертывания. Глубина расположения верхних концов электродов от поверхности земли 0,7 м. Грунт – с удельным сопротивлением 75 Ом ^.м.

Нормируемое сопротивление заземляющего устройства 10 Ом.

Определяем сопротивление грунта с учетом сезонности:

Определяем необходимое сопротивление заземлителей [10]:

где – сопротивление растеканию одного заземлителя, Ом:

–допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом;

–коэффициент использования [10].

Подсчитаем примерное количество заземлителей), без учета η₁, а вместо r_доп подставим r₀ = 3 r_доп = 30 Ом.

Тогда примерное число одиночных заземлителей будет равно:

Примем к установке 4 заземлителя.

Определим общее сопротивление полученных заземлителей по формуле:

Определим длину горизонтальных заземлителей, если заземлители расположены по контуру:

где – расстояние между одиночными заземлителями, см;

–число одиночных заземлителей.

Определяем сопротивление соединительной полосы [10]:

где – диаметр горизонтального заземлителя, принимаем 0,012 м;

–заглубление полосы, м;

–коэффициент экранирования полосы [10].

Общее сопротивление заземления будет равно:

_{Импульсное сопротивление:}

Заключение

Целью курсового проекта являлось проектирование понизительной подстанции (ПС) 35/10 кВ.

Проектируемая ПС получает питание от двух источников: генераторов

суммарной мощностью 52,5 МВА и системы. Были предложены к установке ОРУ-35кВ типовая схема 5Н с элегазовыми выключателями и распределительное устройство 10 кВ с вакуумными выключателями.

В ходе выполнения поставленной задачи был произведён расчёт графиков нагрузок, на основе которого были выбраны 2 силовых трансформатора ТД-25000/35. Для данной схемы рассчитаны токи короткого замыкания в расчетных точках на стороне высокого и низкого напряжения подстанции, по которым в дальнейшем проводилась проверка оборудования. На основе выбора главной схемы электрических соединений подстанции, а именно блочной схемы с одной перемычкой и выключателями на каждой линии сторон высшего и низшего напряжения, проводился выбор основного оборудования подстанции.

По рассчитанным рабочим токам выбрано основное оборудование и токоведущие части. На стороне 35 кВ выбраны выключатели типа ВГБЭ-35-1000/12,5 УХЛ2, разъединители типа РНДЗ-3.2-3.5, а также установлены трансформаторы тока типа ТВ-35.

На стороне 10 кВ выбираем КРУ типа СЭШ-63У2 с вакуумными выключателями VD4-10-25/2000 У2 в цепи трансформатора, и ВВУ –СЭЩ-10-20/1000на отходящих фидерах. Выбираем трансформаторы тока ТШЛК-10-0,2/0,5/Р-2000 для ввода в трансформатор и ТОЛ-10-0,2/0,5/Р-200 для отходящих линий.

Для контроля и учета передаваемой электроэнергии на подстанции установлены контрольно-измерительные приборы: ЩМ-120 который объединяет в себе функции амперметра, ваттметра, варметра, частотомера и вольтметра. В качестве счетчика электрической энергии для технического учета используем МИП «Фотон», цифровой амперметр ЩП-120.

Для обеспечения безопасности работы обслуживающего персонала и нормальной работы электрооборудования произведен расчет заземляющего устройства, для защиты от прямых ударов молнии рассчитана молниезащита ПС.

ПС отвечает всем параметрам качества электропередачи для потребителей I, II и III категорий.