Проектирование электрической сети 110 кВ для пяти подстанций
Разработка схем электрической сети района и предварительное распределение мощностей. Выбор номинальных напряжений линий, сечения и марок проводов, трансформаторов. Определение потерь мощности в трансформаторах, баланс активных и реактивных мощностей.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.09.2010 |
| Размер файла | 1,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
|
Тип трансформатора |
Sном, кВ·А |
Напряжение обмотки |
Потери, Вт |
,% |
,% |
|||
|
ВН |
НН |
Рх |
Рк |
|||||
|
ТСЗ - 160/10 |
160 |
10 |
0,4 |
700 |
2700 |
5,5 |
4 |
Определим нагрузку трансформаторов в аварийном режиме:
кВА.
Загрузка трансформаторов в аварийном режиме:
к (16.5)
где n - число ТСН, к =1,151,2 - допустимая нагрузка в длительном режиме.
к==0,94<1,15,
Следовательно, перегрузки не будет.
Согласно [17] на данной подстанции примем оперативный постоянный ток. На подстанции с постоянным оперативным током ТСН присоединяется к шинам РУ-10 кВ. В цепях ТСН до 250 кВА на стороне 10 кВ устанавливаются предохранители. На стороне 380/220 В ТСН работают раздельно, каждый на свою секцию с АВР на секционной связи.
Согласно сведениям, приведённым выше, выберем следующую схему питания собственных нужд.
16.5 Расчёт токов короткого замыкания
Короткие замыкания являются одной из основных причин нарушения нормального режима работы электроустановок и энергосистем в целом. При проектировании подстанции расчёт токов к.з. производится с целью проверки выбранного электрооборудования. При расчёте токов к.з. принимают ряд допущений, не вносящих существенных погрешностей в расчёты. К ним относятся:
1) отсутствие качаний генераторов;
2) линейность всех элементов схемы (не учитывается насыщение магнитных систем);
3) приближённый учёт нагрузок (все нагрузки представляются в виде постоянных по величине индуктивных сопротивлений);
4) пренебрежение активными сопротивлениями элементов схемы при расчёте токов к. з. и учёт активных сопротивлений только при определении степени затухания апериодических составляющих токов к. з.;
5) пренебрежение распределённой ёмкостью линий, за исключением случаев длинных линий и линий в сетях с малым током замыкания на землю;
6) симметричность всех элементов системы, за исключением места короткого замыкания;
7) пренебрежение током намагничивания трансформаторов.
Рисунок 16.4 - Схема замещения подстанции
Рассчитаем все сопротивления в относительных единицах. Примем Sб=1000 МВ·А, , .
Сопротивление системы С определяют по формуле:
(16.6)
где Sн,с - мощность системы в относительных единицах;
xн,с* - сопротивление системы в относительных единицах.
.
Сопротивление линий электропередачи определяют по формуле:
, (16.7)
где l - длина линии, км;
x0 - удельное сопротивление ЛЭП, Ом/км;
- напряжение ЛЭП, взятое по ряду средних напряжений, ближайшее к напряжению в точке короткого замыкания, кВ.
;
.
Сопротивления обмоток трансформаторов на высокой стороне
Сопротивления расщеплённых обмоток трансформаторов на низкой стороне определяют по формуле:
(16.8)
где , Uк% - каталожные данные трансформатора ТДТН-25000/110.
.
Рассчитаем ток короткого замыкания в точке k1.
Результирующее сопротивление до точки к.з.:
Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент короткого замыкания рассчитывают по формуле:
(16.9)
.
Определяем ударный ток
, (16.10)
где kу =1,608 - ударный коэффициент по [17].
Апериодическая составляющая тока короткого замыкания в момент разведения контактов выключателя определяют по формуле:
, (16.11)
где ф=0,1с - время разведения контактов выключателя;
Та=0,02с - постоянная времени по [17].
.
Периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент размыкания контактов выключателя равна: т.к. система С является источником бесконечной мощности.
Рассчитаем результирующее сопротивление схемы при коротком замыкании в точке k2 для двух случаев.
а) Включённый выключатель QB
Рассчитаем результирующее сопротивление. Исходя из того, что сопротивления расщеплённых обмоток низкого напряжения трансформаторов равны, имеем следующее выражение
б) Выключенный выключатель QB
Результирующее сопротивление для данного случая:
Вычисленные данные составляющих тока короткого замыкания для всех точек сводим в таблицу 16.4.
Таблица 16.4 - Составляющие тока короткого замыкания
|
Точка к.з |
, кА |
Яу, кА |
Яа,ф, кА |
Iп,ф, кА |
||
|
1) (шины 110кВ) |
0,83 |
6,04 |
13,73 |
0,057 |
6,04 |
|
|
2) (шины 10 кВ) а) При включенном QB б) При выключенном QB |
2,93 5,03 |
18,78 10,94 |
48,33 28,16 |
3,58 2,08 |
18,38 10,94 |
16.6 Выбор выключателей и разъединителей
Выключатель является основным коммутационным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения цепи в любых режимах.
К выключателям высокого напряжения предъявляются следующие требования:
1) надёжное отключение токов любой величины от десятков ампер до номинального тока отключения;
2) быстрота действия, т.е. наименьшее время отключения;
3) пригодность для автоматического повторного включения, т.е. быстрое включение выключателя сразу же после отключения;
4) возможность пофазного (пополюсного) управления для выключателей 110кВ и выше;
5) удобство ревизии и осмотра контактов и механической части;
6) взрыво- и пожаробезопасность;
7) удобство транспортировки и обслуживания.
В учебном проектировании выключатели выбирается по цепи самого мощного присоединения. Мощность ЛЭП принимается равной пропускной способности линии. Мощность в цепях обмоток трансформаторов равна перетокам мощности через трансформатор.
Согласно [17], выключатели выбираются по следующим условиям:
(16.12)
(16.13)
(16.14)
Выбранные выключатели проверяют по токам к.з.:
(16.15)
(16.16)
, (16.17)
где вн - нормированное процентное содержание апериодической составляющей в полном токе к.з.
, (16.18)
где
, (16.19)
где Iт - ток термической стойкости,
tт - время протекания тока термической стойкости.
, (16.20)
где - полное время отключения выключателя (принимается из паспортных данных выключателя).
, (16.21)
где Ядин - предельно сквозной ток (принимается из паспортных данных).
Разъединители выбираются в тех же цепях и по тем же условиям, что и выключатели.
16.6.1 Выбор выключателей и разъединителей в цепях РУ - 110 кВ
В цепях РУ - 110 кВ самым мощным присоединением является ЛЭП- 110 кВ. Расчётные токи для выбора коммутационных аппаратов определяем по следующим формулам:
, (16.22)
, (16.23)
где Sнагр - номинальная мощность нагрузки, МВА;
Uном. - напряжение РУ, в цепи которого выбирается выключатель, кВ.
Вычислим токи для выбора выключателей и разъединителей в цепях
РУ - 110 кВ:
Согласно выше приведённым условиям и учитывая, что РУ находится на открытом воздухе, выберем из каталога для присоединений ОРУ-110 кВ элегазовый выключатель ВГТ-110 II*-40/2500 У1 и разъединитель РДЗ-110/1000Н УХЛ1.
Проверим выбранное оборудование.
Найдём расчётный тепловой импульс для данного случая:
Вычислим тепловой импульс по паспортным данным:
Для выключателя:
Для разъединителя:
Выбранное оборудование проходит по заданному условию, т.к:
Вк.расч= 6,38 кА2сВк.дан=2977 кА2с; 6,38 кА2с1875 кА2с.
Вычислим номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени ф:
.
Выбранный выключатель критерию проходит по заданному условию, т.к.:
Яа,ном=22,6 кА Яа,ф =0,057 кА.
16.6.2 Выбор выключателей и разъединителей в цепях РУ-10 кВ
Расчётные токи для выбора оборудования в цепи обмотки низкого напряжения вычисляются по формуле 16.22:
,
здесь n1=2, т.к. для РУ-10 кВ принята схема с одной секционированной системой шин.
В цепи обмотки низкого напряжения трансформатора связи выбираем из [8] выключатель ВБМЭ-10-20/1000 УХЛ2, встроенный в КРУ типа КМ-1-10-20У3.
Определим расчётный тепловой импульс:
Выбранное оборудование проходит по заданному условию, т.к:
Вк.расч= 83,58 кА2сВк.дан=4800 кА2с.
Выбранный выключатель по заданному условию проходит, т.к:
Яа,ном=7,07 кА > Яа,ф =3,58 кА.
Расчётные токи для выбора оборудования ЛЭП определяют по формуле 16.22 и 16.23:
Iнорм=,
Imax=.
В цепи ЛЭП-10 кВ выберем из каталога выключатель ВВЭ-10-31,5/2500 ТЗ, встроенный в КРУ типа К-105.
Расчётный тепловой импульс:
Выбранное оборудование проходит по заданному условию, т.к:
Вк.расч= 44 кА2сВк.дан=2977 кА2с.
Таблица 16.5 - Паспортные данные выключателей
|
Характеристика |
ВГТ-110 II* 40/2500 У1 |
ВБМЭ-М-10-20 |
ВВЭ-10-31,5/2500 ТЗ |
|
|
Uном, кВ |
110 |
10 |
11 |
|
|
Iном, кА |
2 |
1 |
2,5 |
|
|
Iном.откл., кА |
40 |
20 |
31,5 |
|
|
Продолжение таблицы 16.5 |
||||
|
Яа,ном., кА |
22,66 |
7,07 |
22,3 |
|
|
Вк.доп, кА2с |
2977 |
4800 |
2977 |
|
|
Ядин., кА |
102 |
52 |
80 |
Таблица 16.6 - Паспортные данные разъединителя РДЗ-110/1000Н УХЛ1
|
Характеристика |
РДЗ-110/1000Н УХЛ1 |
|
|
, кВ |
110 |
|
|
Iном.выкл, кА |
1 |
|
|
Вк.доп, кА2с |
1875 |
|
|
Ядин,.кА |
63 |
16.7 Выбор измерительных трансформаторов тока
Измерительные трансформаторы тока (ТА) представляют собой аппараты для преобразования токов первичных цепей в стандартные токи (5 или 1А) для измерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматики.
В учебном проектировании в пределах РУ ТА выбираются в тех же цепях, что и выключатели по следующим условиям:
(16.24)
(16.25)
(16.26)
где I1н - первичный ток трансформатора;
- номинальный ток цепи, в которой выбирается TА;
- максимальный ток цепи, в которой выбирается ТА.
Выбранный ТА проверяется по следующим условиям:
1) Проверка на термическую устойчивость:
(16.27)
2) Проверка на электродинамическую устойчивость:
(16.28)
3) Проверка на вторичную нагрузку:
(16.29)
где Z2н - номинальная допустимая нагрузка ТА в выбранном классе точности;
Z2расч - вторичная нагрузка ТА.
16.7.1 Выбор измерительных трансформаторов тока для РУ-110кВ.
Выбираем из каталога трансформатор тока для РУ-110кВ ТГФ-110 и производим его проверку.
Проверка на термическую стойкость:
Выбранное оборудование проходит, т.к:
Вк.расч= 992,25 кА2сВк.дан=6,38 кА2с.
Проверка на электродинамическую устойчивость
iпр.скв = 80 кА > iу = 13,73 кА.
Произведём проверку на вторичную нагрузку. Поскольку индуктивное сопротивление приборов и проводов, подключаемых к вторичной обмотке ТА по сравнению с активным сопротивлением мало, будем считать, что z2Н?r2Н. Тогда сопротивление вторичной обмотки ТА равна:
(16.30)
где - сопротивление приборов, Ом;
- сопротивление контактов, Ом;
- сопротивление проводов, Ом.
Для определения необходимо составить таблицу.
Таблица 16.7 - Перечень приборов и потребляемая ими мощность
|
Наименование прибора |
Тип прибора |
Потребляемая мощность, В•А. |
|
|
Амперметр |
Э-335 |
0,5 |
|
|
Итого 0,5 |
Сопротивление приборов определяют по формуле:
(16.31)
где суммарная мощность приборов, ВА;
- вторичный ток ТА, А.
.
Сопротивление контактов принимаем равным 0,05 Ом.
Принимаем согласно паспортным данным ТА класса точности 1.
Тогда
Согласно [17], примем длину алюминиевого провода =85 м.
Определим сечение провода по формуле:
, (16.32)
где - удельное сопротивление материала провода (алюминия).
2.
Согласно условию прочности сечение алюминиевого провода не должно быть меньше 4 мм2, поэтому округлим полученное значение Sпров.=4 мм2.
Произведём проверку:
Ом,
.
Следовательно, ТА проходит по данному условию проверки, т.к.:
r2Н=0,8 Ом ? r2расч=0,67 Ом.
16.7.2 Выбор измерительных трансформаторов тока для РУ-10 кВ
В цепях РУ-10кВ трансформаторы тока встроены в КРУ, поэтому не выбираются.
16.8 Выбор измерительных трансформаторов напряжения
Измерительные трансформаторы напряжения (TV) - это аппараты для преобразования напряжения первичных цепей в стандартные для измерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматики напряжения (100 или 100/В). TV выбирают на каждую систему шин, а если она секционирована, то на каждую секцию. TV выбирают по следующим условиям:
UН1,ТV?Uуст. (16.33)
TV выбирают по схеме соединения, т.е. он должен иметь следующую группу соединений:
Выбранный TV проверяют по вторичной нагрузке, т.е.:
S2Н?S2расч., (16.34)
где S2Н - номинальная мощность в выбранном классе точности, ВА;
S2расч. - нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединённых к TV, ВА.
16.8.1 Выбор измерительных трансформаторов напряжения для
РУ-110 кВ
Для РУ-110кВ выберем из каталога TV НКФ-110-99У1*. Произведём проверку выбранного TV по вторичной нагрузке. Для этого составим таблицу 16.6.
Таблица 16.6 - Перечень приборов РУ-110 кВ и потребляемая мощность
|
Наименование цепи |
Тип прибора |
Потребляемая мощность одной катушки, ВА |
Количество катушек |
Количество приборов |
S2расч., ВА |
|
|
Секция СШ 110 кВ: 1) вольтметр, 2) регистрирующий вольтметр, ЛЭП 110кВ: 3) ваттметр, 4) варметр, 5) фиксирующий прибор |
Э -378 Н - 344 Д - 305 Д -305 ФИП |
2 10 2 2 3 |
1 1 2 2 1 |
1 1 1 1 1 |
2 10 4 4 3 |
|
|
Выключатель: 6) ваттметр 7) варметр 8) счётчик энергии 9) фиксирующий прибор 10) релейная защита ЛЭП -110кВ. |
Д - 305 Д -305 ЦЭ6805В ФИП ДФЗ |
2 2 1 3 0,5 |
2 2 2 1 |
1 1 1 1 4 |
4 4 2 3 2 |
|
|
Итого |
38 |
Таблица 16.7 - Паспортные и расчётные данные TV НКФ - 110 - 83У1
|
Условия выбора |
Расчётные данные |
Паспортные данные |
|
|
UН1,ТV?Uуст, кВ |
110 |
||
|
S2Н?S2расч, В·А |
38 |
400 |
16.8.2 Выбор измерительных трансформаторов напряжения для
РУ - 10 кВ
Согласно выше приведённым условиям для РУ - 10 кВ выберем из каталога TV ЗНОЛ-06-10У3. Паспортные и расчётные данные сведём в таблицу.
Таблица 16.8 - Перечень приборов РУ-10 кВ и потребляемая мощность
|
Наименование цепи |
Тип прибора |
Потребляемая мощность одной катушки, В·А |
Количество катушек |
Количество приборов |
S2расч., В·А |
|
|
Секция СШ 10 кВ: 1) Вольтметр для измерения междуфазного U 2) Вольтметр с переключением для измерения трёх фаз ЛЭП 10 кВ: 1) Счётчик активной энергии 2) Счётчик реактивной энергии Обмотка низкого напряжения трансформатора: |
Э -378 Э -378 ЦЭ6805В ЦЭ6811 |
2 2 1 1 |
1 1 2 2 |
1 1 1 1 |
2 2 2 2 |
|
|
1) ваттметр 2) счётчик активной энергии 3) счётчик реактивной энергии Обмотка НН трансформатора СН: счётчик активной энергии. |
Д-305 ЦЭ6805В ЦЭ6811 ЦЭ6805В |
2 1 1 1 |
1 2 2 2 |
4 4 4 1 |
8 8 8 2 |
|
|
Итого |
34 |
Таблица 16.9 - Паспортные и расчётные данные TV ЗНОЛ-06-10У3
|
Условия выбора |
Расчётные данные |
Паспортные данные |
|
|
UН1,ТV?Uуст, кВ |
10 |
12 |
|
|
S2Н?S2расч, ВА |
34 |
150 |
16.9 Выбор токоведущих частей
Основное электрическое оборудование подстанций и аппараты в этих цепях (выключатели, разъединители и др.) соединяются между собой проводниками разного типа, которые образуют токоведущие части электрической установки.
В данном курсовом проекте нашей задачей в этом разделе является выбрать шины и ошиновку РУ-110 кВ, а также подобрать токопровод для соединения обмотки низкого напряжения трансформатора связи с КРУ-10 кВ.
16.9.1 Выбор токоведущих частей для РУ-110 кВ
Согласно [16], в РУ-110 кВ в качестве шин и ошиновки применяются гибкие шины, выполненные проводами АС.
Сечение гибких шин выбирается по длительно допустимому току:
Imax ? Iдоп, (16.34)
где Imax - ток самого мощного присоединения РУ - 110 кВ при максимальной нагрузке на шинах.
Выбираем для РУ-110 кВ сталеалюминевые провода марки АС-240/32.
Согласно [16] проверка шин РУ-110 кВ на термическую стойкость не производится, т.к. шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.
Выбранные шины проверяются по условиям коронирования:
1,07•Е?0,9•Е0, (16.35)
Начальная критическая напряжённость электрического поля:
Е0=30,3•m•(1+, (16.36)
где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, m=0,82;
r0 - радиус провода, см.
Напряжённость электрического поля около поверхности нерасщеплённого провода определяют по формуле:
Е=, (16.37)
где U=1,1•Uном. - линейное напряжение, кВ;
Dср - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см. При горизонтальном расположении фаз:
Dср=1,26•D, где D - расстояние между соседними фазами, см.
Для данного случая:
Е0=30,3•m•(1+=
Е==
Условие (16.35) выполняется, следовательно, данный токопровод по всем параметрам подходит:
1,07.
16.9.2 Выбор токоведущих частей для РУ-10 кВ
Токоведущие части от выводов обмотки низкого напряжения трансформатора до ячейки КРУ-10 кВ выполняем шинным мостом. Выбор токопровода выполняется по экономической плотности тока:
(16.38)
где Iнорм - ток нормального режима (без перегрузок), А;
jэ - нормированная экономическая плотность тока, А/мм2.
Принимаем по [13], шины алюминиевые прямоугольного сечения размером (); Iдоп=2070А; общее сечение 1200 мм2.
Выбранные шины проверим по допустимому току:
Imax=1926 А?Iдоп.=2070 А
Следовательно, шины по этому условию проходят.
Произведём проверку выбранных шин на термическую стойкость. По выше приведённым данным тепловой импульс Вк=83,58 кА2с; С=88, [17].
Следовательно, проводник является термически стойким, т.к. выполнено неравенство:
qmin=140,65 мм2?q=1200 мм2.
Выполним проверку на механическую прочность.
Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз вычисляют по формуле:
, (16.39)
где - длина пролёта между изоляторами, м;
- момент сопротивления сечения шин, см3;
а - расстояние между фазами, м.
Примем расположение шины на изоляторе «плашмя». Определим длину пролёта по формуле:
, (16.40)
где J - момент инерции поперечного сечения шины относительно оси;
f0 - частота собственных колебаний, Гц.
Учитывая, что частота собственных колебаний больше 200Гц, имеем:
,
Примем пролёт , а=0,8м. Тогда
Я2у= МПа.
Напряжение в материале полос определяется по формуле:
(16.41)
где - расстояние между прокладками, м;
fп - сила взаимодействия между полосами, Н;
Расстояние между прокладками определяют по формуле:
, (16.42)
где Е=7•1010 Па - модуль упругости [17];
Jп - момент инерции полосы;
mп - масса одной полосы, согласно [17] mп=0,972 кг/м.
=
Силу взаимодействия между полосами определяют по формуле:
, (16.43)
где kф - коэффициент формы, согласно стр.234, [4], kф=0,5.
Тогда
= Н/м.
Вычислим напряжение в материале полос по (16.41):
МПа.
Расчётное напряжение в материале:
МПа.
Шины механически прочны, в том случае, если выполняется условие:
, (16.44)
где - допустимое механическое напряжение в материале шин согласно [17] =82,3 МПа.
Таким образом, данные шины являются механически прочными, поскольку
16.10 Выбор конструкции распределительных устройств
Согласно ПУЭ при напряжении 10 кВ на подстанции сооружаются закрытые распределительные устройства (ЗРУ); при напряжении 35кВ и выше сооружаются открытые распределительные устройства (ОРУ) при условии что подстанция не находится в химически активной зоне или в районе Крайнего севера.
Открытые РУ должны обеспечить надёжность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения. Желательно максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления.
Все аппараты ОРУ - 110 кВ должны быть расположены на невысоких основаниях. По территории ОРУ предусматривают проезды для возможности механизации, монтажа и ремонта оборудования. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на порталах.
Под силовыми трансформаторами и баковыми выключателями 110 кВ укладывается слой гравия толщиной 25 см и предусматривается сток масла в аварийных случаях в систему отвода ливневых вод. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты, автоматики и воздухопроводы проложены в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву. Открытое РУ должно быть ограждено.
16.10.1 Конструкция РУ-110 кВ
ОРУ - 110 кВ с одной секционированной и обходной системами шин выполнено с использованием железобетонных конструкций. Две секции рабочей шины примыкают друг к другу, а обходная система шин отнесена за линейные порталы. Выводы к трансформаторам пересекают обе секции рабочей системы шин. Выключатели установлены в один ряд. Перед выключателями проходит автодорога для проезда ремонтных механизмов, провоза оборудования. Соединение между выключателями трансформаторами тока над проездом выполнено жёсткой ошиновкой. Во всех цепях установлены однополюсные двухколонковые разъединители. Под внутренней секцией рабочей системы шин асимметричное (килевое) расположение разъединителей.
16.10.2 Конструкция РУ - 10 кВ.
Здание РУ - 10 кВ выполнено одноэтажным, с однорядным расположением ячеек КРУ, с двумя секциями, с одним коридором. Кабельные линии непосредственно из ячеек КРУ выводят наружу.
Шкаф КРУ состоит из жёсткого металлического корпуса, внутри которого размещена вся аппаратура. Для безопасного обслуживания и локализации аварий корпус разделён на отсеки металлическими перегородками и автоматически закрывающимися металлическими шторками. Выключатель с приводом ВВЭ-10-31,5/2500 ТЗ установлен на выкатной тележке. В верхней и нижней частях тележки расположены подвижные разъединяющие контакты, которые при вкатывании тележки в шкаф замыкаются с шинными и линейными неподвижными контактами. При выкатывании тележки с предварительно отключённым выключателем разъёмные контакты отключаются, и выключатель при этом будет отсоединён от сборных шин и кабельных вводов.
На выкатной тележке монтируются также трансформаторы напряжения ЗНОЛ-06-10У3 и разрядники, силовые предохранители, разъединители.
Отсек сборных шин установлен на корпусе шкафа. Верх отсека имеет поворотную крышку для монтажа сборных шин сверху. Сборные шины связаны с разъединяющим контактом шинами через проходные изоляторы.
Приборный шкаф КРУ представляет собой металлическую конструкцию, на фасадной дверце которой размещаются приборы измерения, счётчики, ключи управления и аппаратура сигнализации. На задней стенке установлен короб для шинок вторичных соединений. Блок для релейной аппаратуры поворотного типа установлен внутри шкафа. Цепи вторичных соединений тележки и релейного шкафа соединены гибким шлангом с многоконтактным штепсельным разъёмом.
Шкафы устанавливаются в помещении и обслуживаются с одной стороны.
17. Безопасность и экологичность проекта
Производственная среда -- это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.
Травмирующие и вредные факторы подразделяют на физические, химические, биологические и психофизиологические. Физические факторы -- движущиеся машины и механизмы, повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих излучений, недостаточная освещенность, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения в электрической цепи и другие; химические -- вещества и соединения, различные по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека и влияющие на его репродуктивную функцию; биологические -- патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности, а также животные и растения; психофизиологические -- физические перегрузки (статические и динамические) и нервно-психические (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).
Травмирующие и вредные факторы производственной среды, характерные для большинства современных производств, приведены в таблице 17.1.
Таблица 17.1 - Негативные факторы производственной среды
|
Группа факторов |
Факторы |
Источники и зоны действия фактора |
|
Физические |
Запыленность воздуха рабочей зоны |
Зоны переработки сыпучих материалов, участки выбивки и очистки отливок, сварки и плазменной обработки, обработки пластмасс, стеклопластиков и других хрупких материалов, участки дробления материалов и т п. |
|
Вибрации:общиелокальные |
Виброплощадки, транспортные средства, строительные машиныВиброинструмент, рычаги управления транспортных машин |
||
Акустические колебания:инфразвук шумультразвук |
Зоны около виброплощадок, мощных двигателей внутреннего сгорания и других высокоэнергетических систем.Зоны около технологического оборудования ударного действия, устройств для испытания газов, транспортных средств, энергетических машинЗоны около ультразвуковых генераторов, дефектоскопов: ванны для ультразвуковой обработки |
||
|
Статическое электричество |
Зоны около электротехнического оборудования на постоянном токе, зоны окраски распылением, синтетические материалы |
||
|
Электромагнитные поля и излучения |
Зоны около линий электропередач, установок ТВЧ и индукционной сушки, электроламповых генераторов, телеэкранов, дисплеев, антенн, магнитов |
||
|
Инфракрасная радиация |
Нагретые поверхности, расплавленные вещества, излучение пламени |
||
|
Лазерное излучение |
Лазеры, отраженное лазерное излучение |
||
|
Ультрафиолетовая радиация |
Зоны сварки, плазменной обработки |
||
|
Ионизирующие излучения |
Ядерное топливо, источники излучений, применяемые в приборах, дефектоскопах и при научных исследованиях |
||
|
Электрический ток |
Электрические сети, электроустановки, распределители, трансформаторы, оборудование с электроприводом и т. д |
||
|
Движущиеся машины, механизмы, материалы изделия, части разрушающихся конструкций и т.п. |
Зоны движения наземного транспорта, конвейеров, подземных механизмов, подвижных частей станков, инструмента, передач Зоны около систем повышенного давления, емкостей со сжатыми газами, трубопроводов, пневмогидроустановок |
||
|
Высота, падающие предметы |
Строительные и монтажные работы, обслуживание машин и установок |
||
|
Острые кромки |
Режущий и колющий инструмент, заусенцы, шероховатые поверхности, металлическая стружка, осколки хрупких материалов |
||
|
Повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов |
Паропроводы, газоводы, криогенные установки, холодильное оборудование, расплавы |
||
|
Химические |
Загазованность рабочей зоны |
Утечки токсичных газов и паров из негерметичного оборудования, испарения из открытых емкостей и при проливах, выбросы веществ при разгерметизации оборудования, окраска распылением, сушка окрашенных поверхностей |
|
|
Запыленность рабочей зоны |
Сварка и плазменная обработка материалов с содержанием Gr2O3, МпО, пересыпка и транспортирование дисперсных материалов, окраска распылением, пайка свинцовыми припоями, пайка бериллия и припоями, содержащими бериллий |
||
|
Попадание ядов на кожные покровы и слизистые оболочки |
Гальваническое производство, заполнение емкостей, распыление жидкостей (опрыскивание, окраска поверхностей) |
||
|
Попадание ядов в желудочно-кишечный тракт |
Ошибки при применении жидкостей, умышленные действия |
||
|
Биологические |
Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) |
Обработка материалов с применением эмульсолов |
|
|
Психофизиологические |
Физические перегрузки: статическиединамические |
Продолжительная работа с дисплеями, работа в неудобной позеПодъем и перенос тяжестей, ручной труд |
|
Нервно-психические перегрузки:умственное перенапряжениеперенапряжение анализаторовмонотонность трудаэмоциональные перегрузки |
Труд научных работников, преподавателей, студентовОператоры технических систем, авиадиспетчеры, работа с дисплеямиНаблюдение за производственным процессомРабота авиадиспетчеров, творческих работников |
В тех случаях, когда в рабочей зоне не обеспечены комфортные условия труда, источником физических вредных факторов могут быть повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны, повышенное или пониженное атмосферное давление, повышенные влажность и скорость движения воздуха, неправильная организация освещения (недостаточная освещенность, повышенная яркость, пониженная контрастность, блесткость, повышенная пульсация светового потока). Вредные воздействия возникают также при недостатке кислорода в воздухе рабочей зоны.
Конкретные производственные условия характеризуются совокупностью негативных факторов, а также различаются по уровням вредных факторов и риску проявления травмирующих факторов.
При эксплуатации электроэнергетических установок обслуживающий персонал подвергается воздействию следующих опасных и вредных факторов:
- Повышенный уровень электромагнитных излучений;
- Повышенное значение напряжения в электрической цепи замыкание которой может произойти через тело человека.
Источниками негативных воздействий на производстве являются не только технические устройства. На уровень травматизма оказывают влияние психофизическое состояние и действия работающих.
Воздействие негативных факторов производственной среды приводит к травмированию и профессиональным заболеваниям работающих.
17.1 Повышенный уровень электромагнитных излучений
Спектр электромагнитных колебаний по частоте достигает 1021 Гц. В зависимости от энергии фотонов (квантов) его подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений.
К ЭМП промышленной частоты относятся линии электропередач (ЛЭП) напряжением до 1150 кВ, открытые распределительные устройства, включающие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы Они являются источниками электрических и магнитных полей промышленной частоты (50 Гц) Длительное действие таких полей приводит к расстройствам, которые субъективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в области сердца. Для хронического воздействия ЭМП промышленной частоты характерны нарушения ритма и замедление частоты сердечных сокращений. У работающих с ЭМП промышленной частоты могут наблюдаться функциональные нарушения в ЦНС и сердечно-сосудистой системе, в составе крови. Поэтому необходимо ограничивать время пребывания человека в зоне действия электрического поля, создаваемого токами промышленной частоты напряжением выше 400 кВ.
Нормирование ЭМП промышленной частоты осуществляют по предельно допустимым уровням напряженности электрического и магнитного полей частотой 50 Гц в зависимости от времени пребывания в нем и регламентируются “Санитарными нормами и правилами выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты” № 5802-91 и ГОСТ 12.1.002-84 по электрическому полю и СанПиН 2.2.4.723-98 по переменному магнитному полю частоты (50 Гц) в производственных условиях.
Пребывание в ЭП напряженностью до 5 кВ/м включительно допускается в течение всего рабочего дня.
Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время напряженность ЭП не должна превышать 5 кВ/м. При напряженности ЭП 20...25 кВ/м время пребывания персонала в ЭП не должно превышать 10 мин. Предельно допустимый уровень напряженности ЭП устанавливается равным 25 кВ/м.
Влияние электрических полей переменного тока промышленной частоты в условиях населенных мест (внутри жилых зданий, на территории жилой застройки и на участках пересечения воздушных линий с автомобильными дорогами) ограничивается “Санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты” № 2971--84. В качестве предельно допустимых уровней приняты следующие значения напряженности электрического поля:
- внутри жилых зданий 0,5 кВ/м;
- на территории жилой застройки 1 кВ/м;
- в населенной местности, вне зоны жилой застройки (земли городов в пределах городской черты в границах их перспективного развития на 10 лет, пригородные и зеленые зоны, курорты, земли поселков городского типа, в пределах поселковой черты этих пунктов), а также на территории огородов и садов 5 кВ/м;
- на участках пересечения воздушных линий (ВЛ) с автомобильными дорогами I--IV категории 10 кВ/м;
- в ненаселенной местности (незастроенные местности, хотя бы и частично посещаемые людьми, доступные для транспорта, и сельскохозяйственные угодья) 15 кВ/м;
- в труднодоступной местности (не доступной для транспорта и сельскохозяйственных машин) и на участках, специально выгороженных для исключения доступа населения 20 кВ/м.
Воздействие электростатического поля (ЭСП) -- статического электричества на человека связано с протеканием через него слабого тока (несколько микроампер). При этом электротравм никогда не наблюдается. Однако вследствие рефлекторной реакции на ток (резкое отстранение от заряженного тела) возможна механическая травма при ударе о рядом расположенные элементы конструкций, падении с высоты и т. д.
Исследование биологических эффектов показало, что наиболее чувствительны к электростатическому полю ЦНС, сердечно-сосудистая система, анализаторы. Люди, работающие в зоне воздействия ЭСП, жалуются на раздражительность, головную боль, нарушение сна и др. Характерны своеобразные “фобии”, обусловленные страхом ожидаемого разряда, склонность к психосоматическим расстройствам с повышенной эмоциональной возбудимостью и быстрой истощаемостью, неустойчивость показателей пульса и артериального давления.
Нормирование уровней напряженности ЭСП осуществляют в соответствии с ГОСТ 12.1.045--84 в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах. Предельно допустимый уровень напряженности ЭСП Ещ^ равен 60 кВ/м в течение 1 ч. При напряженности менее 20 кВ/м время пребывания в ЭСП не регламентируется.
Допустимые уровни напряженности ЭСП и плотности ионного потока для персонала подстанций и ВЛ постоянного тока ультравысокого напряжения установлены СН № 6032--91.
Магнитные поля могут быть постоянными (ПМП) от искусственных магнитных материалов и систем, импульсными (ИМП), инфранизко-частотными (с частотой до 50 Гц), переменными (ПеМП). Действие магнитных полей может быть непрерывным и прерывистым.
Степень воздействия магнитного поля (МП) на работающих зависит от максимальной напряженности его в рабочем пространстве магнитного устройства или в зоне влияния искусственного магнита. Доза, полученная человеком, зависит от расположения рабочего места по отношению к МП и режима труда. Каких-либо субъективных воздействий ПМП не вызывают. При действии ПеМП наблюдаются характерные зрительные ощущения, так называемые фосфены, которые исчезают в момент прекращения воздействия.
При постоянной работе в условиях хронического воздействия МП, превышающих предельно допустимые уровни, развиваются нарушения функций нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, пищеварительного тракта, изменения в крови. При преимущественно локальном воздействии могут развиваться вегетативные и трофические нарушения, как правило, в областях тела, находящегося под непосредственным воздействием МП (чаще всего рук). Они проявляются ощущением зуда, бледностью или синюшностью кожных покровов, отечностью и уплотнением кожи, в некоторых случаях развивается гиперкератоз (ороговелость).
В соответствии с СН 1742-77 напряженность МП на рабочем месте не должна превышать 8 кА/м. Напряженность МП линии электропередачи напряжением до 750 кВ обычно не превышает 20...25 А/м, что не представляет опасности для человека.
Большую часть спектра неионизирующих электромагнитных излучений (ЭМИ) составляют радиоволны (3 Гц…3000 ГГц), меньшую часть -- колебания оптического диапазона (инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое излучения). В зависимости от частоты падающего электромагнитного излучения ткани организмов проявляют различные электрические свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик
С учетом радиофизических характеристик условно выделяют пять диапазонов частот: от единиц до нескольких тысяч Гц, от нескольких тысяч до 30 МГц, 30 МГц...10 Гц, 10…200 ГГц и 200...3000 ГГц.
Действующим началом колебаний первого диапазона являются протекающие токи соответствующей частоты через тело как хороший проводник; для второго диапазона характерно быстрое убывание с уменьшением частоты поглощения энергии, а следовательно, и поглощенной мощности; особенностью третьего диапазона является резонансное поглощение. У человека такой характер поглощения возникает при действии ЭМИ с частотой, близкой к 70 МГц; для четвертого и пятого диапазонов характерно максимальное поглощение энергии поверхностными тканями, преимущественно кожей.
В целом по всему спектру поглощение энергии ЭМИ зависит от частоты колебаний, электрических и магнитных свойств среды. При одинаковых значениях напряженности поля коэффициент поглощения в тканях с высоким содержанием воды примерно в 60 раз выше, чем в тканях с низким содержанием. С увеличением длины волны глубина проникновения электромагнитных волн возрастает, различие диэлектрических свойств тканей приводит к неравномерности их нагрева, возникновению макро- и микротепловых эффектов со значительным перепадом температур.
В зависимости от места и условий воздействия ЭМИ различают четыре вида облучения: профессиональное, непрофессиональное, облучение в быту и облучение, осуществляемое в лечебных целях, а по характеру облучения - общее и местное
Степень и характер воздействия ЭМИ на организм определяются плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывный, прерывистый, импульсный), размером облучаемой поверхности, индивидуальными особенностями организма, наличием сопутствующих факторов (повышенная температура окружающего воздуха, свыше 28 °С, наличие рентгеновского излучения). Наряду с интенсивностно-временными параметрами воздействия имеют значение режимы модуляции (амплитудный, частотный или смешанный) и условия облучения. Установлено, что относительная биологическая активность импульсных излучений выше непрерывных.
Биологические эффекты от воздействия ЭМИ могут проявляв в различной форме: от незначительных функциональных сдвигов и нарушений, свидетельствующих о развитии явной патологии. Следствием поглощения энергии ЭМП является тепловой эффект. Избыточная теплота, выделяющаяся в организме человека, отводится путем увеличения нагрузки на механизм терморегуляции; начиная с определенного предела организм не справляется с отводом теплоты от отдельных органов и температура их может повышаться. Воздействие ЭМИ особенно вредно для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузырь). Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте), причем развитие катаракты является одним из немногих специфических поражений, вызываемых ЭМИ радиочастот в диапазоне 300 МГц...300 ГГц при плотности потока энергии (ППЭ) свыше 10 мВт/см2. Помимо катаракты при воздействии ЭМИ возможны ожоги роговицы.
Для длительного действия ЭМИ различных диапазонов длин волн при умеренной интенсивности (выше ПДУ) характерным считают развитие функциональных расстройств в ЦНС с нерезко выраженными сдвигами эндокринно-обменных процессов и состава крови. В связи с этим могут появиться головные боли, повышение или понижение давления, урежение пульса, изменение проводимости в сердечной мышце, нервно-психические расстройства, быстрое развитие утомления. Возможны трофические нарушения: выпадение волос, ломкость ногтей, снижение массы тела. Наблюдаются изменения возбудимости обонятельного, зрительного и вестибулярного анализаторов. На ранней стадии изменения носят обратимый характер, при продолжающемся воздействии ЭМИ происходит стойкое снижение работоспособности.
В пределах радиоволнового диапазона доказана наибольшая биологическая активность микроволнового СВЧ-поля в сравнении с ВЧ и УВЧ.
Острые нарушения при воздействии ЭМИ (аварийные ситуации) сопровождаются сердечно-сосудистыми расстройствами с обмороками, резким учащением пульса и снижением артериального давления.
Нормированы ЭМИ радиочастотного диапазона проводится по ГОСТ 12.1.006-84 и Санитарным правилам и нормам СанПиН 2.2.4/2.1.8.055--96. В основу гигиенического нормирования положен принцип действующей дозы, учитывающей энергетическую нагрузку.
17.2 Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека
Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через организм человека, электроток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действия.
Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути тока, вызывая в них значительные функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе крови, в нарушении ее физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей организма, а также нарушением внутренних биологических процессов.
Электротравмы условно разделяют на общие и местные. К общим относят электрический удар, при котором процесс возбуждения различных групп мышц может привести к судорогам, остановке дыхания и сердечной деятельности. Остановка сердца связана с фибрилляцией -- хаотическим сокращением отдельных волокон сердечной мышцы (фибрилл). К местным травмам относят ожоги, металлизацию кожи, механические повреждения, электроофтальмии. Металлизация кожи связана с проникновением в нее мельчайших частиц металла при его расплавлении под влиянием чаще всего электрической дуги.
Исход поражения человека электротоком зависит от многих факторов: силы тока и времени его прохождения через организм, характеристики тока (переменный или постоянный), пути тока в теле человека, при переменном токе -- от частоты колебаний.
Ток, проходящий через организм, зависит от напряжения прикосновения, под которым оказался пострадавший, и суммарного электрического сопротивления, в которое входит сопротивление тела человека. Величина последнего определяется в основном сопротивлением рогового слоя кожи, составляющим при сухой коже и отсутствии повреждений сотни тысяч Ом. Если эти условия состояния кожи не выполняются, то ее сопротивление падает до 1 кОм, При высоком напряжении и значительном времени протекания тока через тело сопротивление кожи падает еще больше, что приводит к более тяжелым последствиям поражения током. Внутреннее сопротивление тела человека не превышает нескольких сотен ом и существенной роли не играет.
На сопротивление организма воздействию электрического тока оказывает влияние физическое и психическое состояние человека. Нездоровье, утомление, голод, опьянение, эмоциональное возбуждение приводят к снижению сопротивления. Характер воздействия тока на человека в зависимости от силы и вида тока приведен в таблице 17.2.
Таблица 17.2 - Характер воздействия тока на человека (путь тока рука - нога, напряжение 220 В)
|
Ток мА |
Переменный ток, 50 Гц |
Постоянный ток |
|
|
0,6…1,5 |
Начало ощущения, легкое дрожание пальцев |
Ощущений нет |
|
|
2,0…2,5 |
Начало болевых ощущений |
Тоже |
|
|
5,0…7,0 |
Начало судорог в руках |
Зуд, ощущение нагрева |
|
|
8,0…10,0 |
Судороги в руках, трудно, но можно оторваться от электродов |
Усиление ощущения нагрева |
|
|
20,0…25,0 |
Сильные судорога и боли, неотпускающий ток, дыхание затруднено |
Судороги рук, затруднение дыхания |
|
|
50,0…80,0 |
Паралич дыхания |
Тоже |
|
|
90,0…100,0 |
Фибрилляция сердца при действии тока в течение 2--3 с, паралич дыхания |
Паралич дыхания при длительном протекании тока |
|
|
300,0 |
То же, за меньшее время |
Фибрилляция сердца через 2--3 с, паралич дыхания |
Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 с -- 2 мА, при 10 с и менее -- 6 мА. Ток, при котором пострадавший не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей, называется неотпускающим.
Переменный ток опаснее постоянного, однако при высоком напряжении (более 500 В) опаснее постоянный ток. Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова -- рука, голова -- ноги, рука -- рука, нога -- рука, нога -- нога и т. д.) наиболее опасен тот, при котором поражается головной мозг (голова -- руки, голова -- ноги), сердце и легкие (руки -- ноги). Неблагоприятный микроклимат (повышенная температура, влажность) увеличивает опасность поражения током, так как влага (пот) понижает сопротивление кожных покровов.
При гигиеническом нормировании ГОСТ 12.1.038--82 устанавливает предельно допустимые напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека (рука -- рука, рука -- нога) при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц (таблица 17.3).
Таблица 17.3 - Предельно допустимые уровни напряжения
|
Род тока |
Нормируемая величина |
Предельно допустимые уровни, не более, при продолжительности воздействия тока Iа, с |
||||||||||||
|
0,01 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
2,0 |
|||
|
Переменный, 50 Гц |
Uа, В |
650 |
500 |
250 |
165 |
125 |
100 |
85 |
70 |
65 |
55 |
50 |
36 |
|
|
Переменный, 400 Гц |
Uа, В |
650 |
500 |
500 |
330 |
250 |
200 |
170 |
140 |
100 |
100 |
100 |
36 |
|
|
Постоянный |
Uа, В |
650 |
500 |
400 |
350 |
300 |
250 |
240 |
230 |
220 |
210 |
200 |
40 |
|
|
Выпрямленный двухполупериодичный |
Uа, В |
650 |
500 |
400 |
300 |
270 |
230 |
220 |
210 |
200 |
190 |
180 |
__ |
|
|
Выпрямленный однополуперио-дичный |
Uа, В |
650 |
500 |
400 |
300 |
250 |
200 |
190 |
180 |
170 |
160 |
150 |
-- |
17.3 Расчет молниезащиты воздушной линии электропередач 110 кВ
В данном проекте установлена одноцепная линия электропередач. Следовательно, целесообразно применить одиночные тросовые молниеотводы. Молниеотводы размещаются на вершинах опор.
Для ВЛ 110 кВ высота опор с полной высотой стержневого молниеотвода составляет 43 м. Высота защищаемого участка (29 м) включает в себя высоту опоры до провода и расстояние между фазами.
Определяем параметры молниезащиты для зоны А, для тросовых молниеотводов
м,
где h0 - высота вершины конуса молниеотвода, м; h - высота опоры с полной высотой стержневого молниеотвода, м.
м;
м,
где r0, rx - радиусы защиты на уровне земли и на высоте защищаемого сооружения.
Определяем максимальные габариты защищаемого сооружения
Рисунок 17.2 Зона защиты одиночного тросового молниеотвода
Таблица 17.4 - Зависимость n = F(tср)
|
tср, ч/год |
10…20 |
21…40 |
41…60 |
|
|
n, |
1 |
2 |
4 |
где tср - среднегодовая продолжительность гроз, ч/год. Согласно [16], для Урала tср = 41…60 ч/год.
Для ЛЭП 110 кВ выбираем среднегодовое число ударов молнии в одном км2 земной поверхности в месте нахождения здания или сооружения n = 4 (таблица 17.4). Согласно [16], для 110 кВ длина пролета составляет а = 300 м и расстояние между фазами L = 7 м.
м,
где А - длина зоны зашиты.
Принимаем целое значение 321 м
м,
где В - ширина зоны зашиты.
Принимаем целое значение 28 м.
Определим возможную поражаемость защищаемого объекта в зоне А при отсутствии молниезащиты
Данная молниезащита полностью защищает линию электропередач от попадания молнии и других воздушных электрических и статических разрядов, т.к. а<A, L<B, т.е. защищаемое сооружение полностью находится в зоне защиты.
17.4 Оценка экологичности проекта
Влияние линии электропередач на окружающую среду разнообразно. Вредное действие магнитного поля на живые организмы, и в первую очередь на человека, проявляется только при очень высоких напряженностях порядка 150-200 А/м, возникающих на расстоянии 1-1,5 м от проводов фаз воздушных линий.
Биологическое влияние электромагнитного поля на человека связано с воздействием на сердечно-сосудистую, центральную и периферийную нервные системы, мышечную ткань. При этом возможны изменения давления и пульса, сердцебиение, аритмия, повышенная нервная возбудимость и утомляемость. Вредные последствия, оказываемые на человека действием электрического поля, зависят от напряженности поля и от времени его воздействия.
Для эксплуатационного персонала подстанции ГОСТ 12.1.002-84 устанавливает допустимую продолжительность пребывания в электрическом поле при напряженностях на уровне головы человека (1,8 м над уровнем земли): 5 кВ/м - время пребывания не ограниченно, 10 кВ/м - время пребывания 180 минут, 15 кВ/м - 90 минут, 20 кВ/м - 10 минут, 25 кВ/м - 5 минут. Выполнение этих условий обеспечивает самовосстановление организма в течение суток без остаточных реакций и функциональных или патологических изменений.
Подобные документы
Разработка электрической сети района и предварительное распределение мощностей. Выбор номинальных напряжений, сечений и марок проводов. Определение потерь мощности в трансформаторах. Баланс активных и реактивных мощностей в системе. Выбор схем подстанций.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 16.06.2014Разработка схем электрической сети района. Предварительное распределение мощностей. Выбор номинальных напряжений линий, сечения и марок проводов. Определение потерь мощности в линиях. Выбор трансформаторов и схем подстанций. Расчёт количества линий.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 05.04.2010Составление вариантов схемы электрической сети, выбор и обоснование наиболее рациональных из них. Расчет потокораспределения в электрической сети. Выбор номинальных напряжений, трансформаторов на подстанциях. Баланс активной и реактивной мощностей.
курсовая работа [372,7 K], добавлен 17.12.2015Составление вариантов схемы электрической сети и выбор наиболее рациональных из них. Расчет потокораспределения, номинальных напряжений, мощности в сети. Подбор компенсирующих устройств, трансформаторов и сечений проводов воздушных линий электропередачи.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.11.2013Составление балансов активных и реактивных мощностей. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов, сечений проводников. Конструктивное исполнение электрической сети. Расчет максимального и послеаварийного режимов. Регулирование напряжения в сети.
курсовая работа [242,4 K], добавлен 17.06.2015Выбор рациональных вариантов схем электрической сети с обоснованием конфигурации сети, номинальных напряжений, числа и мощности трансформаторов на подстанциях, электрической схемы сооружаемой электростанции, а также материала и сечений проводов линии.
курсовая работа [956,8 K], добавлен 14.05.2013Выбор вариантов схемы соединений сети, их обоснование и предъявляемые требования. Определение номинальных напряжений сети, сечений проводов, проверка по техническим ограничениям. Приближенное определение потерь напряжения. Составление балансов мощностей.
курсовая работа [963,4 K], добавлен 23.11.2014Выбор номинальных напряжений сети. Определение сопротивлений и проводимостей линий электропередач и трансформаторов. Расчет потерь мощностей, падений напряжения. Полные схемы электрических соединений. Себестоимость передачи и распределения электроэнергии.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 11.06.2014Разработка вариантов конфигурации электрической сети. Выбор номинального напряжения сети, сечения проводов и трансформаторов. Формирование однолинейной схемы электрической сети. Выбор средств регулирования напряжений. Расчет характерных режимов сети.
контрольная работа [616,0 K], добавлен 16.03.2012Разработка вариантов конфигураций и выбор номинальных напряжений сети. Выбор компенсирующих устройств при проектировании электрической сети. Выбор числа и мощности трансформаторов на понижающих подстанциях. Электрический расчет характерных режимов сети.
курсовая работа [599,7 K], добавлен 19.01.2016
