7. Конструктивное исполнение системы электроснабжения

Существующая схема электроснабжения включает в себя следующие элементы:

1. Кабельные линии 6 кВ:

трехжильный кабель марки ААШв.

Вводной высоковольтный выключатель типа ВВТЭ-М-10-12,5/630 защищает питающую шину 6 кВ ГПП.

2. На трансформаторных подстанциях установлены двухобмоточные трансформаторы

типа ТМ-1000/6.

С учетом необходимости, а также наличия оборудования схема заполнения РУ 6-10 кВ может иметь различные варианты по числу ячеек, виду оборудования.

Предлагаемая схема электрических соединений шин 6 кВ ГПП представлена на однолинейной схеме. Схема электрических соединений на стороне 6 кВ выполнена с одной секционированной системой шин.

Комплектное распределительное устройство (далее - КРУ), состоящее из шкафов бронированного типа (с разделением на отсеки) и шинных мостов к ним, предназначенных для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц на номинальное напряжение до 10 кВ в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью и могут использоваться для комплектования закрытых распределительных устройств электростанций, трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.

В ЗРУ – 6 кВ предлагается установить вакуумные выключатели серии ВВТЭ. Вакуумные выключатели предназначены для работы в распределительных устройствах (КРУ) и камерах стационарных одностороннего обслуживания (КСО).

Такая конструкция дает ряд преимуществ над традиционными выключателями:

- высокий механический ресурс;

- малое потребление по цепям включения и отключения;

- малые габариты и вес;

- низкая трудоемкость производства и как следствие умеренная цена.

8. Расчет заземления и грозозащиты подстанции

   1. Выбор конструкции и расчет параметров защитного заземления

Для электроустановок с эффективно заземленной нейтралью напряжением 110 кВ заземлитель рассчитывается по допустимому напряжению прикосновения (шага).

Площадь подстанции составляет м². Заземлитель предполагается выполнить из горизонтальных полосовых электродов сечением 420 мм и вертикальных электродов длиной= 5 м, диаметром= 12 мм, глубина заложения электродов= 0,7 м. Удельное сопротивление земли составляетОм/м,= 100 Ом/м. Полное время отключения выключателя= 0,055с. Время действия релейной защиты=0,1 с.

Ток, стекающий с заземлителей подстанции при однофазном КЗ в пределах подстанции, А,

(8.1)

где - ток однофазного КЗ в месте повреждения, А;

– результирующее индуктивное сопротивление нулевой последовательности до места КЗ,Ом;

– сопротивлении нулевой последовательности трансформаторов, Ом, можно принять=34,7,.

Ток, стекающий с заземлителей подстанции при внешнем однофазном КЗ, А

(8.2)

В дальнейших расчетах принимается большее значение =2465 А.

Расчёт заземлителей производится по допустимому напряжению шага.

Время отключения короткого замыкания , с, определяется по выражению

(8.3)

Согласно [8] допустимое напряжение прикосновения при составляет 445 В. Коэффициент прикосновения,, определяется по формуле

(8.4)

где функция, принимаемая для отношенияравной 0,75 [8];

длина вертикального электрода, м;

длина горизонтального электрода, м;

расстояние между вертикальными электродами, м;

коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека и сопротивлению растекания тока от ступеней,

(8.5)

сопротивление тела человека, Ом.

Напряжение на заземлителе при однофазном коротком замыкании , В,

(8.6)

Данное значение меньше допустимого, равного 10 кВ.

Допустимое сопротивление заземляющего устройства , Ом,

(8.7)

Действительный план заземляющего устройства преобразуется в расчетную модель со стороной действительный план и расчётная модель заземления подстанции представлены на рисунке 5.1.

Рисунок 8.1 – Действительный план а) и расчётная модель б) заземления подстанции

Число ячеек на стороне квадрата

(8.8)

Принимается m= 4.

Длина полос в расчетной модели , м,

(8.9)

Длина стороны ячейки , м,

(8.10)

Число вертикальных заземлителей по периметру контура при =k1:

(8.11)

Общая длина вертикальных заземлителей , м,

(8.12)

.

Относительная глубина погружения в землю вертикальных электродов , м,

(8.13)

.

Коэффициент А

(8.14)

Эквивалентное удельное сопротивление двухслойной земли , Ом/м,

(8.15)

где показатель степени, рассчитываемый по формуле,

(8.16)

Общее сопротивление сложного заземлителя , Ом,

(8.17)

Напряжение прикосновения, В,

(8.18)

Что больше допустимого значения 400 В.

Необходимо принять меры для снижения . Применяется подсыпка слоем гравия толщиной 0,2 м в рабочих местах. Подсыпка гравием не влияет на растекание тока с заземляющего устройства, так как глубина заложения заземлителей 0,7 м больше толщины слоя гравия, поэтому соотношениеи величина М остаются неизменными.

Удельное сопротивление верхнего слоя в этом случае _.=3000 Ом·м, тогда

,

.

<10000 В.

Напряжение прикосновения, В

что меньше допустимого значения 400 В.

Из расчета видно, что подсыпка гравием обеспечивает снижение напряжения прикосновения.