Конструктивне виконання та розрахунок защемлюваних пристроїв

Відповідно до вимог ПУЕ, всі металеві частини електроустановок, які в нормальному режимі роботи не знаходяться під напругою, але які можуть опинитись під нею в результаті пошкодження ізоляції, необхідно надійно з’єднати з землею. Заземлення обов’язкове для всіх електроустановок напругою вище 380 В для змінної напруги та 440 В постійної напруги. Заземлювачі розміщені під землею вздовж і поперек рядів обладнання, утворюючи таким чином певну сітку, яка не повинна пересікати місця фундаментів об’єктів ПС, до якої приєднується обладнання, що заземлюється.

Схема заземлюючих пристроїв підстанції, з врахуванням плану розміщення об’єктів на підстанції, наведена на рис. 12.1.

Рисунок 12.1-Схема розміщення горизонтальних та вертикальних заземлювачів на підстанції, де 1 – фундаменти шинних порталів; 2 – фундаменти трансформаторів, ЗРУ-10кВ, та ін.; 3 – вертикальні заземлювачі

Розраховуємо та визначаємо деякі параметри заземлення:

- площа заземлюючого пристрою ― S = 70 × 63 = 4410 (м²);

- величина заглиблення заземлюючого пристрою ― t = 0,7 (м);

- загальна довжина горизонтальних заземлювачів:

L_г = 6 × 63 + 4 × 70 + 2 × (70 – 18,5) + 2 × (70 – 18,5 – 10) = 844 (м);

- довжина вертикального заземлювача ― l_в = 5 (м).

Допустима напруга дотику, для часу t приблизно рівна U_доп = 400 В.

Розраховуємо коефіцієнт напруги дотику:

де М [7, ст. 598], ― коефіцієнт, який залежить від r₁/r₂, для 70/35 = 2, М = 0,62; а ― відстань між вертикальними заземлювачами, м;

― коефіцієнт, який залежить від опору тіла людини та опору розтіканню струму від ступнів, визначається, як:

де R_л ― опір тіла людини, приблизно рівний R_л = 1000 Ом;

R_с ― опір розтіканню струму від ступнів людини, визначається як

Визначаємо різницю потенціалів на заземлювачі.

Напруга на заземлювачі менша 10 кВ, а отже знаходиться в допустимих межах.

Визначаємо значення опору пристрою заземлення.

(Ом),

де ― періодична складова струму однофазного короткого замикання у

вузлі № 7,

Перетворюємо дійсний план заземлюючого пристрою в розрахункову рівносторонню модель, схема якої наведена на рисунку.12.2.

Рисунок 12.2-Схема розміщення горизонтальних та вертикальних заземлювачів на розрахунковій моделі заземлюючого пристрою

Визначаємо параметри розрахункової моделі:

- сторона розрахункової моделі заземлюючого пристрою:

(м);

- кількість комірок по стороні квадрата моделі заземлюючого пристрою:

;

- довжина штаби моделі заземлюючого пристрою:

(м);

- довжина сторін комірки:

(м);

- кількість вертикальних заземлювачів по периметру контура за умови, що співвідношення а/l_в = 2 справедливе:

;

- загальна довжина вертикальних заземлювачів:

L_в = l_в × N_в = 5 × 27 = 135 (м);

- відносна глибина:

,

тоді:

.

Згідно [7, табл.7.6] для еквівалентний відносний питомий опір пристрою заземлення r_е / r₂ = 0,7, звідки r_е = 1,14 × 35 = 39,9 (Ом×м).

Розраховуємо загальний опір пристрою заземлення підстанції, перетвореного в розрахункову модель:

(Ом).

Розраховуємо величину напруги дотику:

(В).

Значення загального опору пристрою заземлення підстанції та напруги дотику є меншим за відповідні допустимі значення, отже розраховане заземлення відповідає вимогам [1].

ЛІТЕРАТУРА

1. Неклепаев Б. И., Крючков Н. П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.: ил;

2. Норми технічного проектування підстанцій змінного струму з вищою напругою 6-750 кВ ГДК 311.001.001-91.;

3. http://forca.ru/v/catid,2/

4. http://www.teu.tavrida.com/vv.htm

5. http://www.opn.dn.ua/

6. http://www.energometrika.ru/catalog

7. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций:

Учебник для техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.: ил;

8. Типові схеми електричних з’єднаньрозподільних пристроїв 6-750 кВ підстанцій змінного струму: Методичні вказівки до курсового та дипломного проектування /Укл.: З.М. Бахор, Я.С. Пазина - Львів: НУ ”Львівська політехніка”, 2011. - 36 с.

9. http://www.tdtransformator.ru

10. Каталог продукції ОАО «Запорізький завод високовольтної апаратури» на 2006-2008 роки. http://www.zva.zp.ua;

11. Правила устройства электроустановок. М. Энергоатомиздат.;

Додаток А

Стартовий режим

Додаток Б

Максимальний режим

Додаток В

Максимальний регульований

Додаток Г

Мінімальний режим

Додаток Д

Мінімальний відрегульований

Додаток Е

Аварійний режим 1 (Вимкнено лінію 7)

Додаток Є

Відрегульований аварійний режим 1

Додаток Ж

Аварійний режим 2 (Вимкненотрансформатор 77 на ПС «Лоївці»)

Додаток З

Відрегульований аварійний режим 2

Додаток К

Трифазне кз