Для РУ 10 кВ - одна секционированная выключателем система сборных шин, разделенная на четыре секции.

При проектировании РУ 10 кВ рекомендуется применять комплектные ячейки.



11 Выбор ячеек КРУ

Комплектные электротехнические устройства выпускаются для распреде-лительных устройств. КРУ - защищенные электротехнические устройства, предназначенные для приема и распределения электроэнергии и состоящие из шкафов или блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами, поставляемые в собранном виде или полностью подготовленном к сборке виде.

Выберем КРУ внутренней установки:

- Ячейки для водных выключателей:

К - 105

U_ном = 10 кВ, I_н.шк. = 2000 А,

тип выключателя ВВЭ - 10 - 40/2000 У1 со встроенным электромагнитным приводом

- Ячейки для секционных выключателей:

К - 105

U_ном = 10 кВ, I_н.шк. =1000 А,

тип выключателя ВВЭ - 10 - 40/1000 У1 со встроенным электромагнитным приводом

- Ячейки для отходящих линий:

К - 105

U_ном = 10 кВ, Iн.шк_. = 1000. А,



тип выключателя ВВЭ - 10 - 40/1000 У1 со встроенным электромагнитным приводом



12 Выбор разрядников

В настоящее время для защиты оборудования подстанции от атмосферных и внутренних перенапряжений используют нелинейные ограничители перенапряжений.

На высшем напряжении устанавливаем:

ОПН - 110 У1

На среднем напряжении устанавливаем:

ОПН - 35 / 38 - 40.5 - 10 ( I )

На низшем напряжении устанавливаем:

ОПН - 10



13 Выбор трансформаторов собственных нужд

Собственные нужды подстанции являются одним из наиболее ответственных потребителей, так как от надежной работы механизмов собственных нужд зависит нормальное функционирование подстанции.

На всех подстанциях необходимо устанавливать не менее двух трансформаторов собственных нужд.

Схемы собственных нужд подстанции должны предусматривать присоединение трансформаторов собственных нужд к разным источникам питания (вводам разных трансформаторов, различным секциям РУ и т.п.). На стороне низкого напряжения трансформаторы собственных нужд должны работать раздельно с АВР.

Мощность трансформаторов собственных нужд выбирается по нагрузке собственных нужд с учетом коэффициентов загрузки и одновременности. По данным определяем установленные мощности механизмов собственных нужд Р_уст , Q_уст (при cos = 0.85) и расчетную мощность, кВА:

, (13.1)

где К_с = 0,8 - коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты загрузки и одновременности.

На двухтрансформаторных подстанциях 35 - 750 кВ устанавливаются два трансформатора собственных нужд.

Мощность трансформатора с.н.:

S_н..т. S_расч / К_П , (13.2)



где К_П = 1,3 - коэффициент допустимой аварийной перегрузки.

Защита трансформаторов с.н. с номинальной мощностью до 250 кВА

Включительно осуществляется плавкими предохранителями на высшем напряжении и автоматическими выключателями на низшем.

Устройства охлаждения трансформаторов ТДТН - 40000 - 110

Р_уст = 2· 3,5 = 7 кВт,

Q_уст = Р_уст·tg ;Q_уст = 7·0,62 = 4,34 квар;

Подогрев выключателей:

ВГТ - 110 кВ Р_уст =1,8·4 =7,2 кВт,

ВГБЭ - 35 кВ Р_уст =1,8·8 =14,4 кВт;

Подогрев приводов разъединителей:

на 110 кВ Р_уст =0,6·10 = 16 кВт,

на 35 кВ Р_уст =0,6·14 =8,4 кВт;

Отопление, освещение, вентиляция ОПУ и ЗРУ 10 кВ:

Р_уст =30 кВт;

Освещение ОРУ:

на 110 кВ Р_уст =5 кВт,

на 35 кВ Р_уст =5 кВт;



Маслохозяйство:

Р_уст =100 кВт;

Аппаратура связи и телемеханики:

Р_уст =1 кВт;

Подзарядные агрегаты:

Р_уст = 2· 23 = 46 кВт,

Q_уст = Р_уст·tg ;Q_уст = 46·0,45 = 20,7 квар.

По формуле определим расчетную мощность трансформаторов с.н.:

(13.1)

Мощность трансформатора с.н. определяется по формуле (13.2):

S_н..т. = 194 / 1,3 = 149.2 кВА.

Выберем трансформаторы с.н.:

ТМ - 10/6/0,4

U_ВН =10 кВ, U_НН = 0,4 кВ.

Для защиты трансформаторов с.н. выберем предохранители. Выбор производится по U_ном=6 кВ установки, I_р.м и току короткого замыкания, I_П3=32.8 кА.

(13.3)

Выберем предохранитель

ПКТ 101 - 6 - 16 31,5 У3

I_НОМ.ПР.=16А>I_Р.М.; I_{НОМ.ОТКЛ.}=31,5кА>

Выбранный предохранитель удовлетворяет условиям.



14 Молниезащита подстанции

Молниезащита подстанции

Молниезащита - это комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и оборудования от возможных взрывов, пожаров и разрушений, возникающих при воздействии молнии.

Защита электрооборудования подстанции от прямых ударов молнии осуществляется с помощью стержневых молниеотводов. Молниеприемники целесообразно устанавливать на порталах, прожекторных мачтах и крышах зданий. Металлоконструкции порталов и мачт при этом используются в качестве токоотводов, соединяющих молниеприемники с Заземлителем.

Молниеотвод - это устройство, вызывающее на себя прямой удар молнии и отводящее ток молнии в землю. Молниеотвод состоит из несущей части - опоры ( который может служить само здание или сооружение), молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Наиболее распространенные стержневые и тросовые молниеотводы.

В соответствии с «Инструкцией по проектированию и устройство молниезащиты разделяются на три категории. Молниезащита на подстанции 110/35/6 выполняется так, как для объектов первой категории. Защита производства:

- от прямых ударов молнии - отдельно стоящим стержневым и тросовыми молниеотводами;

- от зарядов статического электричества - заземлением всех металлических корпусов электрооборудования, установленного в защищаемых зонах через специальные заземлители с сопротивлением растеканию токов не более 10 Ом;

- от магнитного поля, проявляющегося как вторичное действие молнии и индуктирующие в контурах ЭДС, для чего применяется устройство перемычек, соединяющих контуры.

В районе расположения подстанции продолжительность гроз за год до 20 часов. Следовательно, согласно требованиям ПУЭ для ОРУ напряжением 35кВ, а так же для здания ЗРУ выполнения защиты от прямых ударов молнии не требуется.

Защита ОРУ осуществляется, как правило, молниеотводами, устанавливаемыми на конструкциях ОРУ. Также возможно применение и отдельно стоящих молниеотводов.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h имеет вид «шатра». Горизонтальное сечение зоны защиты на любой высоте представляет собой круг радиусом , который, согласно руководящим указаниям по расчету зон стержневых и тросовых молниеотводов высотой до 60 м, рекомендуется рассчитывать по формуле:

(14.1)

Где = 11,5 м - высота защищаемого объекта

- высота молниеотвода

- коэффициент зависящий от

- при < 30 м значение

- при = 30 - 100 м значение

- активная часть молниеотвода определяется как

Радиус зоны защиты для каждого молниеотвода рассчитывается также как и для одиночного молниеотвода.



Высота зоны защиты для молниеотводов одинаковой высоты вычисляется согласно выражению

(14.2)

Где L - расстояние между молниеотводами

Ширина зоны защиты для молниеотводов одинаковой высоты определяется выражением

(14.3)

Результаты расчета защитных зон молниеотводов приведены в таблицу

Таблица расчета молниезащиты подстанции

№ молниеотводов	L, м	h, м	hx, м	hа, м	rx, м	hо, м
1 - 2	28	20	11,5	8,5	8,6	18,4	6,03
1 - 3	28	20	11,5	8,5	8,6	18,4	6,03
2 - 4	28	20	11,5	8,5	8,6	18,4	6,03
3 - 5	28	20	11,5	8,5	8,6	18,4	6,03
4 - 6	45	20	11,5	8,5	8,6	15,9	2,4
5 - 7	45	20	11,5	8,5	8,6	15,9	2,4
6 - 7	28	20	11,5	13,5	14,79	23,7	13,9
7 - 6	28	20	11,5	13,5	14,79	23,7	13,9



2. Охрана труда

2.1 Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ, выполняемых со снятием напряжения свыше 1 кв.

Отключение установки с проведением мер, предотвращающих ошибочную подачу напряжения к месту работ.

Безопасность работ, выполняемых с отключением напряжения, обеспечивается техническими мероприятиями. На месте производства работ со снятием напряжения в электроустановках напряжением выше 1000 В должны быть отключены:

- токоведущие части, на которых будут проводиться работы;

- не огражденные токоведущие части, к которым возможно приближение людей на расстояние менее 0,6 м (в электроустановках напряжением 3...35 кВ), 1 м (в электроустановках напряжением 60...ПО кВ), 2 м (в электроустановках напряжением 220 кВ) или возможно приближение механизмов и грузоподъемных машин в рабочем и транспортном положениях от стропов грузозахватных приспособлений и грузов на расстояния менее 1 м; 1,5; 2,5 м соответственно указанным выше напряжениям электроустановок,

В электроустановках напряжением выше 1000 В. с каждой стороны, откуда коммутационным аппаратом может быть подано напряжение на место работы, должен быть видимый промежуток, образованный отсоединением или снятием шин и проводов, отключением разъединителей, снятием предохранителей, а также отключением отделителей и выключателей нагрузки, за исключением тех, у которых автоматическое выключение осуществляется пружинами, установленными на аппаратах.

Трансформаторы напряжения и силовые трансформаторы, связанные с выделенным для производства работ участком электроустановки, должны быть отключены также и со стороны подачи напряжения до 1000 В, чтобы исключить обратную индукцию.

Отключение электроустановок напряжением выше 1000 В. с помощью коммутационных аппаратов в распределительных пунктах и трансформаторных подстанциях производят в определенном порядке. Силовые трансформаторы отключают в последовательности, зависящей от способа их подсоединения к сети высшего Напряжения.

Если присоединение трансформатора выполнено с помощью высоковольтного выключателя, то последовательность отключения такова: высоковольтный выключатель, шинные разъединители, линейные разъединители, рубильник (предохранители) со стороны подачи низшего напряжения силового трансформатора. В случае присоединения силового трансформатора с помощью выключателя нагрузки с предохранителями со стороны подачи высшего напряжения отключают выключатель нагрузки, шинные разъединители, рубильник (предохранители) со стороны подачи низшего напряжения силового трансформатора.

В случае присоединения силового трансформатора к сети высшего напряжения с помощью разъединителей для его отключения необходимо сначала отключить всю нагрузку со стороны низшего напряжения, затем разъединители со стороны подачи высшего напряжения и высоковольтные предохранители.

Приводы разъединителей, отделителей, выключателей нагрузки, с помощью которых может быть подано напряжение к месту работы, должны быть механически зафиксированы в отключенном положении (висячим замком, блокировочным замком и т.п.) для исключения их ошибочного или самопроизвольного включения.

Если приводы этих аппаратов имеют дистанционное управление, то они должны быть заперты механически и, кроме того, в силовых и оперативных цепях этих приводов нужно снять предохранители на всех полюсах. Сетчатые ограждения, препятствующие выполнению оперативных переключений разъединителями, вправляемыми оперативной штангой, следует запереть механически.

В установках напряжением до 1000 В. отключение нужно производить так, чтобы выделенная для выполнения работы часть электроустановки или электрооборудования была со всех сторон отделена от токоведущих частей, находящихся под напряжением, коммутационными аппаратами или снятием предохранителей.

Отключение можно выполнить с помощью:

коммутационных аппаратов с ручным управлением, положение контактов которых видно с лицевой стороны или определяется осмотром панелей с задней стороны, открытием щитков, дверец кожухов или снятием самих кожухов, если конструктивное исполнение последних позволяет выполнить эту операцию без опасности замыкания ими токоведущих частей или прикосновения к токоведущим частям лиц, выполняющих операции. Если имеется полная уверенность в том, что у коммутационных аппаратов с закрытыми контактами положение рукоятки или указателя соответствует положению контактов, можно не снимать кожухи для проверки отключения, но необходимо убедиться в этом, проверив отсутствие напряжения;

контакторов или других коммутационных аппаратов с автоматическим приводом и дистанционным управлением с доступными осмотру контактами после принятия мер, устраняющих возможность ошибочного включения (снятие предохранителей оперативного тока, отсоединение концов включающей катушки)

Токоведущие части, на которых должна производиться работа, а также те, которые доступны прикосновению при производстве работ, должны быть отключены.

Токоведущие части, доступные прикосновению, можно не отключать, если можно их оградить изолирующими накладками

Если работа выполняется без применения переносных заземлении, необходимо принять дополнительные меры, препятствующие ошибочной подаче напряжения к месту работы снятие предохранителей, механическое запирание приводов отключенных аппаратов, использование изолирующих накладок в рубильниках автоматах и т.п. Эти технические меры должны быть указаны в местной инструкции. Если дополнительные меры применить нельзя, то нужно отсоединить концы питающей линии на щите сборке или непосредственно на месте работы.

Вывешивание предупредительных плакатов и ограждение места работы

На приводах разъединителей, отделителей, выключателей нагрузок и ключах управления, а также на основаниях предохранителей, с помощью которых может быть подано напряжение к месту работ, вывешивают плакаты «Не включать. Работают люди»

В схемах с однополюсными разъединителями плакаты вывешивают на приводе каждого из них.

У разъединителей, управляемых оперативной штангой плакаты вывешивают на ограждении.

При работе на линии на приводе линейного разъединителя вывешивают (независимо от числа работающих бригад) один плакат «Не включать. Работа на линии». Этот плакат вывешивают и снимают только по распоряжению диспетчера (дежурного электросети).

При одновременных работах на линии и линейном разъединителе в той электроустановке, к которой принадлежит линейный разъединитель, плакаты «Не включать. Работа на линии» вывешивают на приводах ближайших по схеме разъединителей, которыми может быть подано напряжение на линейный разъединитель

Диспетчер, дающий разрешение персоналу приступить к работе на линии электропередачи, ведет учет количества работающих на линии бригад по оперативной (мнемонической) схеме.

Все не отключенные токоведущие части, доступные случайному прикосновению, на время работы ограждают. Временными ограждениями могут служить сухие, хорошо укрепленные изолирующие накладки из дерева, миканита, гетинакса, текстолита, резины и т.п.

На временных ограждениях вывешивают плакат «Стой. Напряжение». Можно применять специальные передвижные ограждения (клетки, наклонные щиты и т.п.), конструкция которых обеспечивает безопасность их установки и устойчивое, надежное закрепление.

В электроустановках напряжением 15 кВ и ниже в случаях особой необходимости по условиям работ ограждение может касаться частей, находящихся под напряжением. Установку и снятие таких ограждений следует производить с максимальной осторожностью с помощью изолирующих клещей или штанг, пользуясь диэлектрическими перчатками и очками, в присутствии второго работника, имеющего квалификационную группу V (IV для электроустановки напряжением до 1000 В).

Перед установкой ограждений с них должна быть тщательно стерта пыль.

В закрытых электроустановках на сетчатых или сплошных ограждениях ячеек, соседних с местом работ и расположенных напротив, вывешиваются плакаты «Стой. Напряжение». Соседние ячейки и ячейки, расположенные напротив места работы, не имеющие указанных ограждений, а также проходы, не предназначенные для персонала, должны быть ограждены переносными щитами (ширмами) с такими же плакатами на них. Переносные щиты устанавливают так, чтобы они не препятствовали выходу персонала из помещения в случае возникновения опасности.

Проверка отсутствия напряжения

В электроустановках перед началом всех видов работ с отключением напряжения необходимо проверить отсутствие напряжения на участке работы. Проверку отсутствия напряжения на отключенной для производства работ части электроустановки проводит допускающий, после вывешивания запрещающих плакатов.

В электроустановках подстанций и в РУ проверять отсутствие напряжения разрешается сотруднику из оперативного или оперативно-ремонтного персонала с группой по электробезопасности не ниже IV в электроустановках напряжением выше 1000 В и не ниже III в установках напряжением до 1000 В.

На ВЛ проверку отсутствия напряжения должны выполнять двое: на ВЛ напряжением выше 1000 В -- с группами не ниже IV и III, на ВЛ напряжением до 1000 В -- с группой не ниже III.

Проверять отсутствие напряжения в электроустановках необходимо с помощью указателя напряжения заводского изготовления (например, УНН-10, ИН-92, УННЛ-1, УННУ-1 и др.), исправность которого перед применением должна быть установлена специальными приборами или приближением к токоведущим частям, расположенным поблизости и заведомо находящимся под напряжением.

В электроустановках напряжением выше 1000 В пользуются указателями УВН-10, УВН-80М, УВНИ-10, УВНБ-6 и др. Проверку производят в диэлектрических перчатках.

При отсутствии поблизости токоведущих частей, заведомо находящихся под напряжением, или иной возможности проверить исправность указателя напряжения на месте работы допускается предварительная его проверка в другой электроустановке. Если проверенный указатель напряжения роняли или подвергали толчкам (ударам), то применять его без повторной проверки запрещается.

Проверку отсутствия напряжения, у отключенного оборудования, производят на всех фазах, а у выключателя и разъединителя -- на всех шести вводах, зажимах.

Если на месте работ имеется размыкание электрической цепи, то отсутствие напряжения проверяют на токоведущих частях с обеих сторон места размыкания. Перед проверкой отсутствия напряжения постоянные ограждения снимают или открывают.

В электроустановках напряжением 35 кВ и выше для проверки отсутствия напряжения можно также пользоваться изолирующей штангой, прикасаясь ею несколько раз к токоведущим частям. Признаком отсутствия напряжения является отсутствие искрения и потрескивания.

В ОРУ напряжением до 110 кВ проверять отсутствие напряжения указателем напряжения или штангой можно только в сухую погоду.

Проверку отсутствия напряжения непосредственно в схеме (прослеживание в натуре) разрешают в сырую погоду, а также у комплексных трансформаторных подстанций (КТП) и комплексных распределительных устройств наружной установки (КРУН) всех напряжений при отсутствии специального указателя, предназначенного для пользования им в любую погоду. Отсутствие напряжения в этом случае на вводах ВЛ и КЛ должен подтвердить персонал, в чьем оперативном управлении находятся линии.

Прослеживание схемы в натуре заключается в проверке направления и внешних признаков линий, а также обозначений на опорах, которые должны соответствовать диспетчерским наименованиям линий.

При работах с телескопической вышки или на деревянных и железобетонных опорах ВЛ напряжением 6...20 кВ проверку отсутствия напряжения производят указателем, основанным на принципе протекания емкостного тока. В этом случае рабочую часть указателя следует заземлять проводом сечением не менее 4 мм² для обеспечения необходимой чувствительности.

На ВЛ при подвеске проводов на разных уровнях проверять отсутствие напряжения указателем или штангой и накладывать заземление следует снизу вверх, начиная с нижнего провода. При Горизонтальной подвеске проверку отсутствия напряжения нужно начинать с ближайшего провода.

В электроустановках напряжением до 1000 В проверку отсутствия напряжения между фазами и между каждой фазой и заземленным корпусом оборудования или заземляющим (зануляющим) проводом можно производить, применяя предварительно проверенный вольтметр. Контрольные лампы запрещается использовать для проверки.

Устройства, сигнализирующие об отключенном состоянии аппаратов, блокирующие устройства, постоянно включенные вольтметры и т. п. являются вспомогательными средствами, поэтому на основании их показаний или действий не допускается делать заключение об отсутствии напряжения.

Указание сигнализирующих устройств о наличии напряжения является безусловным признаком недопустимости приближения к данному оборудованию.

Наложение и снятие заземления

Для защиты работающего от возможного поражения током в случае ошибочной подачи напряжения на токоведущие части всех фаз электроустановки, отключенной для производства работы, со всех сторон, откуда может быть подано напряжение (и вследствие обратной трансформации), устанавливают заземления. От токоведущих частей или оборудования, на которых непосредственно не выполняют работы, заземления могут быть отделены отключенными разъединителями, отделителями или выключателями, снятыми предохранителями, рубильниками и автоматами. Места установки переносных заземлений должны находиться на таком расстоянии от токоведущих частей, остающихся под напряжением, чтобы наложение заземлений было безопасным.

Работа на сборных шинах требует устройства на них заземления (одного или нескольких).

Переносные заземления в закрытых распределительных устройствах накладывают на токоведущие части в местах, которые должны быть очищены от краски и окаймлены черными полосами. В закрытых и открытых распределительных устройствах места присоединения переносных заземлении к заземляющей проводке должны быть приспособлены для закрепления струбцины переносного заземления или на этой проводке должны иметься зажимы («барашки»).

В электроустановках, конструкция которых такова, что наложение заземления опасно или невозможно (в некоторых распределительных ящиках, КРУ отдельных типов и т.п.), при подготовке рабочего места следует принять дополнительные меры безопасности, например, запереть привод разъединителя на замок, оградить ножи или верхние контакты разъединителей резиновыми колпаками или жесткими накладками из изоляционного материала. Список таких электроустановок должен быть определен и утвержден лицом, ответственным за электрохозяйство предприятия, участка, цеха.

Наложение заземлений не требуется при работе на оборудовании, если от него со всех сторон отсоединены шины, провода и кабели, по которым может быть подано напряжение и на него не может быть подано напряжение обратной трансформацией или от постороннего источника. Концы отсоединенного кабеля при этом должны быть замкнуты накоротко и заземлены. Включать заземляющие ножи в электроустановках напряжением выше 1000 В может работник с группой не ниже IV из числа оперативного или оперативно-ремонтного персонала.

Переносные заземления накладывать должны двое работников оперативного или оперативно-ремонтного персонала с группами по электробезопасности не ниже IV и III. Работник с группой не ниже III может быть из ремонтного персонала, при этом он должен пройти инструктаж и ознакомиться со схемой электроустановки.

Отключать заземляющие ножи и снимать переносные заземления разрешается работнику из оперативного или оперативно-ремонтного персонала с группой не ниже III.

Все операции по наложению и снятию заземлений в электроустановках напряжением до 1000 В. может выполнять работник из оперативного или оперативно-ремонтного персонала с группой по электробезопасности не ниже III.

Временное снятие заземлений, наложенных при подготовке рабочего места, допускается, если это требуется по характеру выполняемых работ (измерение сопротивления изоляции и т. п.). Однако место работы при этом подготавливают в полном соответствии с требованиями ПБ и лишь на время производства работы снимают те заземления, при наличии которых работа не может быть выполнена.

Временное снятие и повторное наложение заземлений производит оперативный персонал или под его наблюдением член бригады с группой по электробезопасности не ниже III.

Временное снятие и повторное наложение заземления в электроустановках напряжением выше 1000 В без местного оперативного персонала может производить ответственный руководитель или производитель работ или под его наблюдением член бригады с группой не ниже III.

Разрешение на временное снятие заземлений вносят при выдаче наряда в строку «Отдельные указания» с записью о том, где и для какой цели требуется эта операция.

Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1000 В заземляют во всех РУ и у секционирующих коммутационных аппаратов, где отключена линия.

Высоковольтную линию напряжением 35 кВ и выше с отпайками можно заземлять на отпаечных подстанциях при условии, что линия заземлена с двух концов; ВЛ, напряжением 6...20 кВ, допускается заземлять только в одном РУ, у одного секционирующего аппарата или на ближайшей к этому устройству или секционирующему аппарату опоре, имеющей заземляющее устройство. В остальных РУ этого напряжения и у секционирующих коммутационных аппаратов в местах, где воздушная линия отключена, ее не заземляют при условии, что на воздушную линию накладывают заземления между рабочим местом и этим РУ или секционирующими коммутационными аппаратами. Заземления накладывают на опорах, имеющих заземляющие устройства.

Для ВЛ напряжением до 1000 В достаточно наложить заземление только на рабочем месте.

На отключенной и заземленной воздушной линии напряжением 35 кВ и выше при производстве работ на проводе одной фазы или поочередно на проводах каждой фазы можно заземлять на рабочем месте провод только той фазы, на которой выполняют работу. При этом запрещается приближаться к проводам остальных, незаземленных фаз на расстояниях менее указанных в ПБ.

При прочих работах на ВЛ. напряжением 35 кВ и выше, а также при всех работах на ВЛ напряжением ниже 35 кВ на рабочем месте заземляют провода всех фаз. На одноцепных ВЛ. заземление на рабочем месте необходимо накладывать на опоре, на которой производят работу, или на соседней. Допускают наложение заземлений с двух сторон участка ВЛ, на котором работает бригада, при условии, что расстояние между заземлениями не превышает 2 км. Накладывать переносные заземления на ВЛ и включать установленные на опорах заземляющие ножи должны работники оперативного или оперативно-ремонтного персонала, один из которых -производитель работ с группой по электробезопасности не ниже IV на ВЛ напряжением выше 1000 Вис группой не ниже III на ВЛ напряжением до 1000 В. а второй -- член бригады, имеющий группу не ниже III. Снимать переносные заземления должны обязательно два работника, имеющих группу не ниже III.

При наложении и снятии заземлений один из двух работников, выполняющих эти операции, в том числе производитель работ, может оставаться на земле.

Отключать заземляющие ножи может работник оперативного или оперативно-ремонтного персонала с группой по электробезопасности не ниже III.

Все операции по наложению и снятию переносных заземлений, включению и отключению заземляющих ножей должны отражаться на оперативной или мнемонической схеме, в оперативном журнале и в наряде.

Переносные заземления должны учитывать по номерам с указанием мест их нахождения.

Производство работ по предотвращению аварий и ликвидации их последствий

Кратковременные, не терпящие отлагательства работы по устранению неисправностей оборудования, которые могут привести к аварии, а также восстановительные работы в аварийных случаях, может производить без наряда с последующей записью в оперативный журнал:

оперативный персонал (в установках напряжением выше 1000 В -не менее чем 2 чел.);

ремонтный персонал под наблюдением оперативного, если выписка и оформление наряда могут задержать ликвидацию последствий аварии;

ремонтный персонал под наблюдением и ответственностью обслуживающего данную электроустановку административно-технического персонала с группой по электробезопасности не ниже V (в установках напряжением до 1000 В -- не ниже IV в случае занятости оперативного персонала, а также в отсутствие постоянного обслуживающего персонала).

Если на подстанции отсутствуют сотрудники административного электротехнического персонала, имеющие право выдачи наряда или распоряжения, то право выдачи наряда или распоряжения на работу по предотвращению аварии и ликвидации ее последствий предоставляется оперативному персоналу всех подстанций и оперативно-выездных бригад с группой по электробезопасности не ниже IV.

Во всех случаях при работах по предотвращению или ликвидации последствий аварии должны выполняться все технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ.

Оперативный персонал может участвовать в ликвидации последствий аварий только с ведома вышестоящего оперативного персонала. При отсутствии телефонной связи такого разрешения не требуется.

При производстве в электроустановках предприятии всякого рода аварийных работ дежурными бригадами городских сетей или районных энергетических управлений, например измерений и испытаний, аварийно поврежденных кабелей, необходимы выдача наряда и оформление допуска к работам в соответствии с требованиями ПБ. В этих случаях для быстрейшей ликвидации аварии ври отсутствии в данный момент на подстанции предприятия лиц, имеющих право выдачи наряда, выдавать его имеет право дежурный или оперативно-ремонтный персонал предприятия по указанию лица, ответственного за электрохозяйство установки (цеха предприятия).

2.2 Защитное заземление подстанции

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлических соединённых между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землёй. Искусственный заземлитель - заземлитель, специально выбранный для цепей заземления.

Для выполнения заземления используются естественные и искусственные заземлители. В качестве естественных заземлителей применяются водопроводные трубы, оболочки кабелей, фундаменты и металлические части зданий, система трос - опора. В качестве искусственных заземлителей применяются: металлические стержни, полосы, погружённые в почву для лучшего контакта с землёй.

В цепях выравнивания электрического потенциала и обеспечения присоединения электрооборудования к заземлителю на территории, занятой оборудованием, следует прокладывать продольные и поперечные горизонтальные заземлители и присоединить их между собой в заземляющую сетку.

Продольные заземлители должны быть проложены вдоль осей электрооборудования со стороны обслуживания на глубине 0,5 - 0,8м от поверхности земли и на расстоянии 0,8 - 1,0м от фундаментов или оснований оборудования. Поперечные заземлители следует прокладывать в удобных местах между оборудованием на глубине 0,5 - 0,8м от поверхности земли. Расстояние между ними рекомендуется принимать увеличивающееся от периферии к центру заземляющей мачты.

Горизонтальные заземлители следует прокладывать по краю территории, занимаемой заземляющим устройством так, чтобы в совокупности образовывали замкнутый контур.

Для расчета защитного заземления принимается:

1) территория подстанции занимает площадь S =110400

2) заземлитель предлагается выполнить из горизонтальных полосовых электродов сечением 440мм и вертикальных стержневых электродов длиной диаметром глубина заложения электродов в землю

3) расчетные удельные сопротивления верхнего и нижнего слоев земли ; толщина верхнего слоя земли

4) в качестве естественного заземления предполагается использовать систему трос - опоры двух подходящих к подстанции воздушных линий электропередачи 110 кВ, на металлических опорах с длиной пролета L = 250 м; каждая имеет один стальной грозозащитный трос сечением S = 50, расчетное сопротивление заземления одной опоры = 12 Ом, число опоры с тросом на каждой линии больше 20.

Сопротивление заземлителя растеканию тока согласно требованиям ПУЭ должно быть не более 0,5Ом

Сопротивление естественного заземлителя для двух линий определяется по выражению:

(2.1)

Сопротивление естественного заземлителя для двух линий по выражению:

Требуемое сопротивление искусственного заземлителя получим с учетом того, что и

(2.2)

Составляется предварительная схема заземлителя и наносится на план подстанции, приняв контурный тип заземлителя, т.е. в виде сетки из горизонтальных полосовых и вертикальных стержневых (длиной LB = 5м) электродов. По предварительной схеме определяем суммарную длину горизонтальных и количество вертикальных электродов: = 1349,75 м, n = 57 шт.

Составляется расчетная модель заземлителя в виде квадратной сетки площадью S =3710 м. Длина одной стороны сетки будет = 60,909 м.

Количество ячеек по одной стороне модели рассчитывается по формуле

(2.3)

Количество ячеек по одной стороне модели



Так, как m дробное число, оно округляется до целого и принимается m = 10.

Уточняется суммарная длина горизонтальных электродов по выражению:

(2.4)

Суммарная длина горизонтальных электродов:

Длина стороны ячейки в модели определяется:

; (2.5)

Расстояние между вертикальными электродами определяется по формуле:

; (2.6)

где n - количество вертикальных электродов

Суммарная длина вертикальных электродов по выражению:

; (2.7)



где LB = 5 м - длина вертикального электрода

Относительная глубина погружения в землю вертикальных электродов определяется по формуле:

; (2.8)

где tВ = 0,8 м - глубина погружения в землю верхнего конца вертикального электрода

S - площадь заземляющей сетки

Относительная длина вычисляется по формуле:

; (2.9)

где = 2,8 м - толщина верхнего слоя земли

Находится значение отношения расчетных удельных сопротивлений слоев земли

как:

где и - расчетные удельные сопротивления верхнего и нижнего слоев земли ,

Поскольку , значение k находится согласно выражению:



; (2.10)

k - показатель степени в формуле эквивалентного удельного сопротивления двухслойной земли

Находим расчетное эквивалентное удельное сопротивление грунта по формуле:

; (2.11)

Вычисляем расчетное сопротивление Rи растеканию тока рассматриваемого искусственного заземлителя по выражению:

; (2.12)

так как 0,1<tотн<0.5 - коэффициент А находится выражением:

А = 0,385 - 0,25 ; А = 0,385 - 0,25 0,102 = 0,36

Данное значение расчетного сопротивления рассматриваемого искусственного заземлителя (), Ом, меньше требуемого сопротивления, которое согласно ПУЭ составляет 0,75 Ом, ( =0,75). Это повышает условия безопасности.

Общее сопротивление заземлителя подстанции (с учетом сопротивления естественного заземлителя) вычисляется согласно выражению

; (2.13)



Определяем потенциал заземляющего устройства в аварийный период по выражению

; (2.14)

Допустимый ток заземлителя для Uн = 110 кВ равен 5 кА

Этот потенциал допустим, так как он меньше 5 кА

Таким образом, искусственный заземлитель подстанции должен быть выполнен из горизонтальных пересекающихся полосовых электродов, сечением 4 40 мм общей длиной не менее 1368,216 и вертикальных стержневых в количестве не менее 57 штук диаметром 12 мм, длиной по 5 м, размещенных по периметру заземлителя по возможности равномерно, т.е. на одинаковом расстоянии один от другого; глубина погружения электродов в землю 0,8 м. При этих условиях сопротивления искусственного заземлителя в самое не благоприятное время года не будет превышать 0,674 Ом, а сопротивление заземлителя подстанции в целом , т.е. общее сопротивление искусственного и естественного заземлителей, будет не более 0,5 Ом.



3. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

3.1 Общие положения по проектированию релейной защиты воздушных линий в сетях напряжением 35кВ

Для линий 35кВ с изолированной нейтралью (в том числе и с нейтралью, заземленной через реактор), должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных КЗ и от замыканий на землю.

Защиту от многофазных КЗ следует предусматривать в двухфазном исполнении и включать в одни и те же фазы по всей сети данного напряжения для обеспечения отключения с большей вероятностью только одного места повреждения при двойных замыканиях на землю и исключения несрабатывания защиты при двойных замыканиях в фазах, где не установлены трансформаторы тока.

На одиночных линиях с односторонним питанием от многофазных КЗ должна устанавливаться, как правило, двухступенчатая токовая защита, первая ступень которой выполнена в виде токовой отсечки ТО, а вторая - в виде максимальной токовой защиты МТЗ.

Защита от однофазных замыканий на землю должна быть выполнена в виде:

селективной (устанавливающей поврежденное направление), действующей на сигнал;

селективной (устанавливающей поврежденное направление), действующей на отключение, когда это необходимо по требованиям безопасности.

Защита должна быть установлена на всех линиях электрически связанной сети со стороны питания.

Защита ВЛ-35кВ

Согласно ПУЭ, для воздушных линий должны быть предусмотрены следующие защиты:

1. Максимальная токовая защита (МТЗ).

2. Токовую отсечку (ТО).

3. Защита от однофазного замыкания на землю.

Расчет максимальной токовой защиты

Максимальный рабочий ток в ВЛ

(10.134)

где - максимальная полная мощность передаваемая воздушной линией.

Ток срабатывания максимальной токовой защиты (МТЗ)

(10.135)

где К_отс=1,2- коэффициент отстройки

К_в=0,85- коэффициент возврата

К_сам=1,1- коэффициент самозапуска

Для защиты линии, имеющей выключатель с электромагнитными приводами, выполняем защиту на выпрямленном оперативном токе с использованием реле тока типа РТ-40 (МТЗ на индукционном элементе, ТО на электромагнитном элементе).



Ток срабатывания реле

(10.136)

где - коэффициент трансформации трансформатора тока.

К_н=1,2- коэффициент надежности.

Коэффициент чувствительности защиты:

(10.137)

где - ток двухфазного короткого замыкания в конце защищаемого участка сети в минимальном режиме.

Время срабатывания МТЗ выбирается из условий селективности защиты и термической стойкости защищаемого элемента. Время срабатывания последующей защиты (расположенной ближе к источнику питания)



где - время срабатывания предыдущей защиты

- ступень селективности

Защита от однофазных замыканий на землю

Для защиты от однофазных замыканий на землю воздушных линий используются устройства контроля изоляции. Для осуществления избирательности действий защиты линия снабжается кабельным вводом. Защита осуществляется специальными трансформаторами тока нулевой последовательности. Защита от замыканий на землю работает на сигнал, если не требуется отключение по специальным требованиям.

Ток срабатывания защиты выбирают из условия несрабатывания защиты при внешнем однофазном замыкании на землю:

I_сз = К_отс •К_б •I_c (10.138)

I_сз = К_отс •К_б •I_c = 1,2• 2• 0,5=1,2 А,

где К_отс = 1,2-1,3 - коэффициент отстройки;

К_б = 2 -2,5 - коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока в момент зажигания дуги;

I_c - установившееся значение собственного емкостного тока защищаемого присоединения.

Емкостной ток воздушной линии I_c , в первом приближении, можно рассчитать, А:

I_c = U_ф•L/350 (10.139)

I_c =38,5• 66,4/350=7,3 А,

L=66,4 - длина линии, км;

Автоматическое повторное включение

В соответствии с Правилами ПУЭ устройствами автоматического повторного включения (АПВ) должны оборудоваться воздушные в смешанные (кабельно-воздушные линии).

К устройствам АПВ Правила предъявляют следующие требования:

1. Обеспечение ускорения действия релейной защиты до действия АПВ и после;

2. Автоматический возврат устройства АПВ после срабатывания;

3. Запрет АПВ при работе некоторых видов релейной защиты и автоматики.

4. Заданная кратность действий.

5. Вывод устройства при отключении выключателя ключом управления и при оперативном выключении выключателя на КЗ.

Так как ВЛ-35кВ протяженностью 4,5км с односторонним питанием выбираем однократное АПВ для линий с односторонним питанием

Время срабатывания однократного АПВ определяется по следующим условиям:

t_1АПВ ?t_г.п+t_зап. (10.140)

где t_г.п- время готовности привода, которое в зависимости от типа привода находятся в пределах от 0,1 до 0,2 с;

t_1АПВ ?t_г.в- t_в.в+t_зап. (10.141)

где t_г.в -время готовности выключателя, которое в зависимости от типа выключателя обычно находятся в пределах от 0,2 до 2 с, но для некоторых типов может быть больше; t_в.в -время включения выключателя;

t_1АПВ ? t_д + t_зап. (10.142)

где t_д - время деионизации среды в месте к.з., значение которого зависит от метеорологических условий, значения и длительности протекания тока к. з., от рабочего напряжения; ориентировочные средние значение для сетей напряжением до 35 кВ включительно = 0,1 с.

Время запаса t_зап. для принимается равным примерно 0,5 с.

Данные для расчета находятся в технических паспортах приводов и выключателей. Однако, как правило, этих данных не требуется, поскольку для одиночных воздушных линий 6--110 кВ с односторонним питанием практически принимается время срабатывания t_1АПВ в пределах 3 с. При такой выдержке времени до момента АПВ линия наиболее вероятно самоустранение причин, вызвавших неустойчивое к.з., допускают увеличение выдержки времени устройств АПВ однократного действия именно с целью повышения эффективности действий устройств. Время автоматического возврата устройств АПВ, выполненных с помощью специальных реле серии РПВ, может не рассчитываться, так как оно определяется продолжительностью заряда конденсатора (15-25 с), которая надежно обеспечивает однократность действия АПВ. Для обеспечения однократности действия АПВ выключателя, оборудованного пружинным или грузовым приводом, минимальное время натяжения пружин или подъема груза.

В данном проекте выбираем для установки устройство АПВ на выпрямленном оперативном токе. В устройстве АПВ используется комплектное реле РПВ-358. Схема устройства представлена на формате А1.

отсечки в наиболее благоприятном по условию чувствительности режиме.



4. Спец часть

4.1 Внутренние электрические сети жилого здания

Основные положения

Внутренние электрические сети жилых зданий выполняются согласно нормам и правилам приведенных в ПУЭ

На вводе в жилые здания устанавливается главный распределительный щит (ГРЩ) или вводно-распределительное устройство (ВРУ), которые должны иметь степень защиты IP 30 и быть расположены в удобных и доступных для обслуживания местах (отапливаемых тамбурах, вестибюлях и т.п.). ГРЩ должно оборудоваться запирающимися дверцами. Запрещается располагать ГРЩ под ванными комнатами, душевыми, уборными, кухнями, моечными и другими помещениями, связанные мокрыми технологическими процессами.

Питание ГРЩ может выполняться, как воздушными линиями, так и кабельными.

Кабельные вводы в здания следует выполнять в трубах на глубине 0,5 - 2 м. При этом в одну трубу следует затягивать один силовой кабель. Трубы для ввода кабеля следует как правило закладывать непосредственно до помещения вводно- распределительного устройства. Концы труб, а также сами трубы при прокладке через стену должны иметь тщательную заделку для исключения возможности проникания в помещения влаги и газа.

Питание электроприемников осуществляется на напряжение 380/220В по линии с глухозаземленной нейтралью. Присоединенные электроприемники объединяются в группы, которые могут выполняться одно -, двух -, трехфазными.

Характеристика помещений объекта

Марки провода и кабеля, а также их прокладка должны выбираться в зависимости от характера помещений или условий окружающей среды в них.

Характеристика помещений жилого здания см. таблицу, которая выполнена согласно ПУЭ и нормативных документов по пожаробезопасности.

Таблица :Характеристика помещений объекта

Наименование	Категория-надежности	Характеристика среды	Классификация по отношению поражения электрическим током	Классификация по пожароопасности
Прихожая	III	Сырые (v>75%), t<35°C	ПО	-
Прихожая		норм.	Без ПО	-
Гостиная		норм	Без ПО	*
Столовая		норм.	Без ПО	-
Кухня		норм	Без ПО	-
Санитарный узел (постирочная)		Сырые ( v>75%)	ПО	!
Гараж		Сырые (v>75%), t<35°C	ПО	П-1
Холл		норм.	Без ПО	-
Гардероб		норм	Без ПО	-
Спальня		норм.	Без ПО	-
Отопительная		Сырые (v>75%), t<35°C, присутствие пыли.	Особоопасное помещение	П-Па
Подвал		Сырые (v>75%).	ПО	П-Па
Коридор, лестшщы		норм.	Без ПО	-
Балкон, терраса		Сырые (v>75%).	ПО
Тех. помещения		Наличие пыли.	по	П-Па

4.3 Внутренние электрические сети

Внутренние электрические сети в ванных комнатах, душевных запрещена установка розеток или возможна их установка через разделяющий трансформатор. Высота розеточной сети не нормируется.

Выключатели должны устанавливаться на высоте 1,5 м и рекомендуемое место установки со стороны дверной ручки. Разрешается установка выключателей под потолком, управляемых с помощью шнура.

В передней квартиры должен быть установлен звонок, а у входа звонковая кнопка.

В зданиях с блочными и кирпичными стенами электропроводка выполняется: открыто в плинтусах и наличниках из трудносгораемой пластмассы с каналами для электропроводок с сетями радиофикации, телефонии и телевидения, продолженными в специальных отделениях или на полках; скрыто в кирпичных стенах и перегородках непосредственно под слоем штукатурки; гипсо - и шлакобетонных перегородках в каналах, бороздах; в пустотах плит перекрытий и в слое подготовки пола с защитой проводов.

Розеточная сеть

В жилых комнатах квартир должно быть установлено не менее одной розетки на ток 6 А на каждые полные и неполные 6 площади комнаты, в коридорах квартир - не менее одной розетки на каждое полное и неполное 10 площади коридоров.

В общей комнате квартир жилых домов, следует устанавливать розетку с заземляющим контактом на ток 10 (16) А для выключения одного бытового кондиционера воздуха мощностью до 1,3 кВт.

В кухнях квартир следует предусматривать:

Три розетки на ток 6 А для подключения холодильника, надплитного фильтра, динамики трехпрограммного радиовещания и бытовых электроприемников мощностью до 1,3 кВт. В кухнях квартир площадью более 8 следует предусматривать четыре розетки на ток 6 А;

одну розетку с заземляющим контактом на ток 10 (16) А для подключения бытового прибора мощностью до 2,2 (2,5) кВт, требующего зануления.

В кухнях квартир со стационарными электроплитами следует устанавливать розетку с заземляющим контактом на ток 25 А для подключения плит.

При этом:

1. Сдвоенная розетка, установленная в жилой комнате и коридоре, считается одной розеткой, а установленная в кухне - двумя.

2. Электроплиты, устанавливаемые при строительстве жилых домов и общежитий, относятся к электрооборудованию, эксплуатируемому жилищными или другими специализированными организациями.

Все розетки зануляются и заземляются.

Количество штепсельных розеток зависит от площади помещения согласно выше изложенному, и определяется по формуле:

;

где - площадь помещения, м²

- минимальная площадь приходящаяся на одну розетку, м²

Полученный результат округляем до целого числа п_ст = 2 Для остальных помещений количество штепсельных розеток рассчитываем аналогично.

Внутреннее освещение

Для расчета освещения определяем нормы освещения,

Таблица Нормы освещения от общего освещения для помещений жилых зданий

№ п.п	Наименование помещения	Наимень шая освещен ностъ	Плоскость нормирования	Коэффициент запаса	Тип источника	КСС	Тип защиты
1	Прихожая	10	Г -0,0	1,5	ЛН	Д-1	IP51
2	Прихожая	50	Г -0,8	1,2			IP20
3	Гостиная	150	Г -0,8	1,2			IP20
4	Столовая	150	Г -0,8	1,2			1Р20
5	Кухня	50	Г -0,8	1,2			IP20
6	Санитарный узел (постирочная)	20	Освещенние в вертикальной плоскости над умывальником	1,6			IP51
7	Гараж	20	Г -0,8	1,5			IP54
8	Холл	150	Г -0,0	1,2			IP20
9	Гардероб	50	Г -0,8	1,2			IP20
10	Спальня	50	Г -0,8	1,2			IP20
11	Отопительная	10	Г -0,8	1,5			IP51
12	Подвал	50	Г -0,8	1,5			IP51
13	Коридор, лестницы	50	Г -0,0	1,2			IP20
14	Балкон, терраса	20	Г -0,0	1,5			IP51
15	Прихожая (подвал)	20	Г -0,0	1,5			IP51
16	Кладовая	10	Г -0,0	1,5			IP51
17	Тех. помещения	30	Г -0,8	1,5			IP51

Используя упрощенный метод коэффициента использования (метод удельных мощностей) рассчитываем освещение коттеджа. Таблицы составлены для определенных значений освещенности Е, не учитывают форму помещения. При их составлении принимается, что i = 0,48 A/h, что справедливо для условий, а/b < 2,5. Они рассчитываются для сочетания коэффициентов отражения поверхности р_пот =50%. р_ст = 30%, рр = 10%. Высота помещения принимаем h = 3 м., КПД = 75%.

Выбираем по таблицам удельных мощностей, удельную мощность равномерного освещения при освещенности Ен = 100 лк и мощностей ламп накаливания 60 Вт, 100 - 200 Вт. 300 Вт; коэффициент запаса К₃ принимаемый по таблице

Пересчитываем удельную мощность для принятой нормированной освещенности помещения по формуле:



где ;; - табличное значение удельной мощности, коэффициента запаса и нормированной освещенности, КПД в нижнею полусферу.