Дипломная работа: Автоматизированный привод станка-качалки на ОАО "Татнефть"

Основное требование к заземлителю сводится к тому, чтобы он при умеренной стоимости обладал по возможности более низким сопротивлением растеканию тока в земле. Чем ниже сопротивление заземлителя RЗ ,тем эффективнее он выполняет свои функции рабочего, защитного и грозозащитного заземлений.

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющих устройств, Ом, должно быть:

1.  в электроустановках напряжением выше 1000 вольт сетей с эффективным заземлением нейтрали - ;

2.  в электроустановках напряжением выше 1000 вольт сетей с незаземленной нейтралью - ;

RЗ ≤ 10 Ом; IЗ – ток замыкания на землю, А.

3.  если заземляющее устройство одновременно используется также для установок до 1000 вольт, то - ;

В настоящее время, в связи с выявившейся трудностью создания заземляющих устройств, нормированных по допустимому сопротивлению

заземления, существуют предложения по изменению оценки качества заземляющих устройств. Предлагается их нормировать по физически более ясному, с точки зрения безопасности людей, критерию – допустимому напряжению прикосновения или предельно допустимому нефибрилляционному току.

5.2 Расчет молниезащиты подстанции

При проектировании подстанции системы электроснабжения необходимо учитывать и предотвращать возможность их поражения ударами молнии. Особенно это относится к открытым электроустановкам. Прямое попадание молнии в проводник или электрооборудование установки приводит к их электродинамическому разрушению. Во избежание такой опасности установки электроснабжения снабжают молниеотводами.

Для защиты проектируемой подстанции от ударов молнии выбираем тип защиты со стержневым молниеотводом. Подходящую воздушную линию предполагаем защитить тросовым молниеотводом по всей длине.

Тип зоны защиты при использовании стержневых молниеотводов – зона Б. Категория молниезащиты – II.

Исходные данные:

высота защищаемого объекта hx = 6 м;

размеры объекта aґb = 48ґ50 м;

ток молнии Iм = 150 кА;

электрическая прочность воздуха Eв = 500 кВ/м;

электрическая прочность земли Eз = 300 кВ/м.

1.Среднегодовое число ударов молний на 1км2 поверхности земли для нашего района при среднегодовой продолжительности гроз 40-60 часов n=6:

 (5.1)

Ожидаемое число поражений молнией в год зданий и сооружений, не оборудованых молнезащитой.

;

2.Амплитудное импульсное напряжение на молниеотводе, вершина которого расположена на высоте hx:

 кВ (5.2)

гдеRи = 10 Ом — импульсное сопротивление заземлителя.

3. Расстояние по воздуху должно быть не менее:

 м. (5.3)

4. Расстояние в земле

 м. (5.4)

При таких значениях расстояний не произойдёт пробоя между молниеотводами и защищаемым сооружением.

5.  Защиту выполним двумя отдельно стоящими металлическими молниеотводами стержневого типа высотой h1 = 26,1 м; h2 = 27,2 м;

Определим параметры зоны защиты, учитывая, что L >h, гдеL = a+2·Sз = 40+2·5 = 50 расстояние между опорами молниеотводов, м;

6.  Высота, на которой находится вершина кругового конуса:

h0.1 = 0,85∙h1 = 0,85∙26,1 = 22,185 м (5.5)

h0.2 = 0,85∙h2 = 0,85∙27,2 = 23,12 м (5.6)

Радиус круга зоны защиты на уровне земли:

r0.1 = (1,1 – 0,002∙h1)∙h1 = (1,1 – 0,002∙26,1)∙26,1 = 27,34 м (5.7)

r0.2 = (1,1 – 0,002∙h2)∙h2 = (1,1 – 0,002∙27,2)∙27,2 = 28,44 м (5.8)

Зона защиты в середине пролета между молниеотводами:

 (5.9)

Радиус круга зоны защиты на уровне hX = 6 м:

 м (5.10)

м (5.11)

7. Определим параметры защитной зоны в точке L/2 (посередине между молниеотводами).

Высота:

 м (5.12)

 м (5.13)

 м (5.14)

Внутренняя область защиты на высоте hx:

 м (5.15)

8. Кроме выбора и установки молниеотводов предусматриваем по четыре вертикальных электрода, соединённых между собой стальной полосой. Для защиты объекта от вторичных проявлений молнии, электромагнитной и электростатической индукции, и заноса высоких потенциалов в сооружения предусматриваем следующие мероприятия:

а) для защиты от потенциалов, возникающих в результате электростатической индукции, надёжно заземляем все проводящие элементы объекта, а также оборудование и коммуникации внутри объекта;

б) для защиты от искрения, вызываемого электромагнитной индукцией, все параллельно расположенные металлические коммуникации соединяем металлическими перемычками;

в) для защиты объекта от заноса высоких потенциалов присоединяем все металлические коммуникации и оболочки кабелей (в месте ввода их в помещение) к заземлителю защиты от вторичных воздействий молнии.

5.3 Расчет заземления подстанции

В соответствии с ПУЭ заземления должны применяться при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока во всех случаях, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках — при номинальных напряжениях выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока.

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющих устройств, Ом, должно быть:

4.  в электроустановках напряжением выше 1000 вольт сетей с эффективным заземлением нейтрали - ;

5.  в электроустановках напряжением выше 1000 вольт сетей с незаземленной нейтралью - ; RЗ ≤ 10 Ом; IЗ – ток замыкания на землю, А.

6.  если заземляющее устройство одновременно используется также для установок до 1000 вольт, то - ;

Заземлению подлежат все части электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под опасным для жизни напряжением в результате повреждения изоляции.

На современных подстанциях в качестве заземлителей применяются трубы длиной 2–3 м и диаметром 25–50 мм, а также угловая сталь 50ґ50 или 63ґ63 мм. Электроды заглубляют на 0,5–0,7 м от поверхности земли и соединяют между собой стальной полосой толщиной не менее 4 мм или круглой сталью диаметром не менее 10 мм, приваренной к верхним концам электродов.

Внутри распределительного устройства прокладывают заземляющие шины, присоединяемые не менее чем в двух местах к заземляющему контуру. В качестве заземляющих проводников могут быть также использованы нулевые проводники питающей сети. К основным заземляющим проводам присоединяют подлежащие заземлению предметы.

В цепях заземляющих проводов не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей.

Каждый заземляемый предмет должен быть присоединён к заземляющей сети посредством отдельного ответвления. Последовательное соединение заземляемых предметов не допускается ввиду того, что при отключении от заземляющей сети одного из предметов лишаются заземления все остальные.

Расчёт заземления сводится главным образом к расчёту собственно заземлителя, так как заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и устойчивости к коррозии.

Площадь, занимаемая подстанцией, составляет 48м50м. Район относится ко 2й климатической зоне.

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства для установок 35 кВ не должно быть выше 10 Ом.

Таким образом, в качестве расчетного принимается RЗ=10 Ом.

Искусственный заземлитель отсутствует.

1.  Определяем удельное сопротивление грунта для вертикальных и горизонтальных заземлителей:

rрв = kс·r = 2·100 = 200 Ом·м (5.14)

rрг = kс·r = 6·100 = 600 Ом·м (5.15)

гдеkс — коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта;

r = 100 Ом·м — удельное сопротивление грунта (суглинок) в месте сооружения заземлителя.

2.  Глубина заложения заземлителей:

 м (5.16)

гдеt0 = 0,5–0,7 — глубина заложения верхнего конца заземлителя, м.

3.  Определяем сопротивление растеканию одного вертикального электрода — уголка №50 длиной 3 м:

 Ом (5.17)

гдеrрв — расчётное удельное сопротивление грунта, Ом·м;

lв — длина электрода, м; b — ширина полки уголка, м; t — глубина заложения, м.

4.  Примерное число вертикальных заземлителей

(5.18)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17