Проектирование системы электроснабжения города

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

Нормативные рекомендации

Заземляющее устройство электроустановки напряжением выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью следует выполнять с соблюдением требований либо к напряжению прикосновения в соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 «Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов», либо с соблюдением требований к его сопротивлению и к конструктивному выполнению. Как в том, так и в другом случае должно быть соблюдено требование ограничения напряжения на заземляющем устройстве.

Для рабочего и защитного заземлений выполняется единое заземляющее устройство.

Напряжение на заземляющем устройстве при стекании с него расчетного тока замыкания на землю не должно превышать 10 кВ. Напряжение выше 10 кВ допускается на заземляющем устройстве, с которого исключен вынос потенциала за пределы внешнего ограждения электроустановки. При напряжении на заземляющем устройстве более 5 кВ должны быть предусмотрены меры по защите изоляции отходящих кабелей связи и телемеханики и по предотвращению выноса опасных потенциалов за пределы электроустановки.

Заземляющее устройство, выполняемое с соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом с учетом естественных заземлителей.

В целях выравнивания электрического потенциала и обеспечения присоединения электрооборудования к заземляющему устройству на территории, занятой оборудованием, следует прокладывать продольные и поперечные горизонтальные заземлители и соединять их между собой в заземляющую сетку.

Продольные заземлители должны быть проложены вдоль осей электрооборудования со стороны обслуживания на глубине 0,5-0,7 м от поверхности земли и на расстоянии 0,8-1 м от фундаментов или оснований оборудования. Допускается увеличение расстояний от фундаментов или оснований оборудования до 1,5 м с прокладкой одного заземлителя для двух рядов оборудования, если стороны обслуживания обращены одна к другой, а расстояние между фундаментами или основаниями двух рядов не превышает 3,0 м.

Поперечные заземлители следует прокладывать в удобных местах между оборудованием на глубине 0,5-0,7 м от поверхности земли. Расстояние между ними рекомендуется принимать увеличивающимся от периферии к центру заземляющей сетки. При этом первое и последующие расстояния, начиная от периферии, не должны превышать соответственно 4,0; 5,0; 6,0; 7,5; 9,0:11,0; 13,5; 16,0 и 20,0м.

Размеры ячеек заземляющей сетки, примыкающих к местам присоединения нейтралей силовых трансформаторов, короткозамыкателей, компенсирующих аппаратов и т. п. к заземляющему устройству, не должны превышать 6 х 6 м2.

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

Глубина укладки горизонтальных заземлителей на территории ОРУ должна быть не менее 0,5 м, за территорией электроустановки - не менее 1 м.

В скальных породах допускается прокладывать заземлители на меньшей глубине, но не менее 0,15 м.

Вертикальные заземлители, применяемые для снижения сопротивления заземляющего устройства, рекомендуется устанавливать по его внешнему периметру.

Если контур заземляющего устройства располагается в пределах внешнего ограждения, то у входов и въездов на ее территорию следует выравнивать потенциал путем установки двух вертикальных заземлителей у внешнего горизонтального заземлителя напротив входов и въездов. Вертикальные заземлители должны быть длиной 3-5 м, а расстояние между ним должно быть равно ширине входа или въезда.

Размещение продольных и поперечных горизонтальных заземлителей должно определяться требованиями ограничения напряжений прикосновения до нормированных значений и удобством присоединения заземляющего оборудования. Расстояние между продольными и поперечными горизонтальными искусственными заземлителями не должно превышать 30 м, а глубина их заложения в грунт должна быть не менее 0,3 м. У рабочих мест допускается прокладка заземлителей на меньшей глубине, если необходимость этого подтверждается расчетом, а само выполнение не снижает удобства обслуживания электроустановки и срока службы заземлителя. Для снижения напряжения прикосновения у рабочих мест в обоснованных случаях может быть выполнена подсыпка щебня толщиной 0,1-0,2 м.

При выполнении заземляющего устройства с соблюдением требований, предъявляемых к его сопротивлению или к напряжению прикосновения (ГОСТ 12.1.038-82) следует:

заземляющие проводники, присоединяющие оборудование или конструкции к заземлителю, в земле прокладывать на глубине не менее 0,3 м;

вблизи мест расположения заземляемых нейтралей силовых трансформаторов, короткозамыкателей, компенсирующих аппаратов и т. п. прокладывать продольные и поперечные горизонтальные заземлители, которые должны обеспечивать распределение тока не менее чем в двух направлениях.

При выходе заземляющего устройства за пределы ограждения электроустановки горизонтальные заземлители, находящиеся вне территории электроустановки, следует прокладывать на глубине не менее 1 м. Внешний контур заземляющего устройства в этом случае рекомендуется выполнять в виде многоугольника с тупыми или скругленными углами.

Внешнюю ограду электроустановки не рекомендуется присоединять к заземляющем устройству, если последнее не выходит за пределы ограды.

Когда ограждение не присоединено к заземляющему устройству, расстояние от элементов ограды до элементов заземляющего устройства должно быть не менее 2 м. Если от электроустановки отходят воздушные линии электропередачи напряжением 110 кВ и выше, то металлическую или железобетонную ограду следует заземлять с помощью вертикальных заземлителей длиной 2-3 м, установленных по периметру ограды через 20-50 м. Установка таких заземлителей не требуется для ограды с металлическими стойками или стойками из железобетона, арматура которых электрически соединена с металлическими частями ограды.

Внешнюю ограду электроустановки рекомендуется присоединить к заземляющему устройству в случаях, когда последнее выходит за пределы ограждения. Во всех случаях напряжение прикосновения к ограждению не должно превышать допустимых значений. С этой целью рекомендуется с внешней стороны ограждения на расстоянии 1 м от него и на глубине 0.5 м проложить замкнутый горизонтальный заземлитель, связанный с заземляющим устройством не менее чем с четырех сторон. С этой же целью и таким же образом прокладывается замкнутый горизонтальный заземлитель вокруг зданий, расположенных вне контура заземляющего устройства и имеющего металлическую связь с этим контуром. При наличии асфальтовых отмосток замкнутый заземлитель не обязателен.

Внутреннее ограждение электроустановки следует присоединять к заземляющему устройству. Внутреннее ограждение подсоединяется к внешнему только в случае присоединения последнего к заземляющему устройству. Изоляция внешнего ограждения от внутреннего должна выполняться так же, как внешнего от зданий и сооружений.

Расчет защитного заземления.

В электроустановках напряжением до и выше 1000 В для обеспечения безопасности людей, по условиям режимов работы сетей, защиты электрооборудования от грозовых и других перенапряжений и т.д., должны быть сооружены заземляющие устройства и заземлены корпуса электрооборудования. При этом в первую очередь, должны быть использованы естественные заземлители: металлические конструкции, арматура железобетонных конструкций в случаях, допущенных ПУЭ, трубопроводы и оборудование, имеющие надежное соединение с землей. Если сопротивление этих заземлителей не удовлетворяет нормам, необходимо устройство искусственных заземлителей.

При расчете заземляющего устройства определяются тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников. Этот расчет производится для ожидаемого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с требованиями ПУЭ.

Выполним расчет контура заземления рассматриваемой подстанции напряжением 110/35/10 кВ с двумя трансформаторами мощностью 63 МВА.

Рассчитываем заземлитель в двухслойной земле методом наведенных потенциалов по допустимому сопротивлению подстанции 110/35/10 кВ, в качестве естественного заземлителя предполагается использовать систему трос - опоры двух подходящих к подстанции воздушных линий электропередачи 110 кВ и 35 кВ на металлических опорах с длиной пролета ? = 200 м; каждая линия имеет один стальной грозозащитный трос сечением s = 50 мм2; расчетное (с учетом сезонных колебаний) сопротивление заземления одной опоры rоп = 12 Ом; число опор с тросом на каждой линии больше 20; данные измерений сопротивления системы трос - опоры отсутствуют.

Таблица 7.2 - Исходные данные для расчета заземлителя.

№ п/п	Показатели	Обозначение.	Данные
Основные данные
1	Длина подстанции	хп	80 м
2	Ширина подстанции	уп	60 м
3	Площадь территории подстанции	S	4800 м2
4	Высота сечения горизонтального электрода	хг	4 мм
5	Ширина сечения горизонтального электрода	yг	40 мм
6	Высота сечения горизонтального электрода	?в	4 м
7	Диаметр вертикального электрода	dв	12 мм
8	Расчетное удельное сопротивление верхнего слоя земли	с1	195 Ом·м
9	Расчетное удельное сопротивление верхнего слоя земли	с2	80 Ом·м
10	Мощность верхнего слоя земли	h1	1,8 м
11	Расчетный ток замыкания на землю для 110 кВ	IЗ.110	21 953 А
12	Расчетный ток замыкания на землю для 35 кВ	IЗ.35	35 А
13	Расчетный ток замыкания на землю для 6 кВ	IЗ.6	25 А
14	Длина пролета между опорами линий 110 кВ	?п	200 м
15	Сечение грозозащитного троса	Sт	50 мм2
16	Сопротивление заземления одной опоры	rоп	12 Ом
17	Глубина заложения горизонтальных электродов в землю	tв	0,6 м
Дополнительные данные
1	Число тросов на опоре	nт	1 шт.

Выбор сопротивления заземлителя.

Согласно ПУЭ, заземляющее устройство для установок 110 кВ и выше с током замыкания на землю более 500 А должно иметь сопротивление 0,5 Ом или меньше.

RЗ = 0,5 Ом.

Сопротивление естественного заземлителя для двух линий.

Активное сопротивление троса в одном пролете.

rт = 0,15 · ?п / Sт = 0,15 · 200 / 50 = 0,6 (Ом).

Сопротивление естественного заземлителя для двух линий.

Требуемое сопротивление искусственного заземлителя.

RИ = RЕ · RЗ / (RЕ - RЗ) = 1,342 · 0,5 / (1,342 - 0,5) = 0,797 (Ом).

Предварительная схема заземлителя.

Составляем предварительную схему заземлителя и наносим ее на план подстанции (длина - 80 м, ширина - 60 м), приняв контурный (распределенный) тип заземлителя, то есть в виде сетки из горизонтальных полосовых и вертикальных стержневых (длиной ?в = 4 м) электродов. Вертикальные электроды размещаем по периметру заземлителя.

Рисунок 7.1 - Предварительная схема заземлителя.

На рисунке 7.1 точками обозначены вертикальные электроды.

По предварительной схеме определяем суммарную длину горизонтальных и количество вертикальных электродов:

Lг = 1240 м; nв = 30 шт.

Расчетная модель заземлителя.

Составляем расчетную модель заземлителя в виде квадратной сетки площадью S = 4800 м2.

Длина одной стороны модели.

Количество ячеек по одной стороне.

Уточненная суммарная длина горизонтальных электродов.

Расстояние между вертикальными электродами.

Суммарная длина вертикальных электродов.

Lв = nв · ?в = 30 · 4 = 120 (м).

Относительная глубина погружения в землю вертикальных электродов.

Относительная длина вертикальных электродов.

Расчетное эквивалентное удельное сопротивление грунта.

Отношение удельных сопротивлений верхнего и нижнего слоев земли.

с1 / с2 = 195 / 80 = 2,438.

Т.к. отношение находится в пределах 1 < 2,438 < 10, то показатель степени К определяем по выражению (25) [5].

Расчетное эквивалентное удельное сопротивление грунта.

се = с2 (с1 / с2)К = 80 (195 / 80)0,267 = 101,52 (Ом · м).

Расчетное сопротивление заземлителя.

Значение коэффициента А.

Т.к. значение tотн находится в пределах 0 < 0,066 < 0,1, то коэффициент А рассчитываем по формуле:

А = 0,444 - 0,84 tотн = 0,444 - 0,84 · 0,066 = 0,388.

Расчетное сопротивление заземлителя.

Это значение не превышает максимально допустимого сопротивления заземлителя Rи = 0,75Ом, а меньшее значение сопротивления, как известно, только повышает условия электробезопасности.

Общее сопротивление заземлителя подстанции (с учетом сопротивления естественного заземлителя).

Потенциал заземляющего устройства в аварийный период.

цзу = IЗ.110 · Rзр = 21 953 · 0,4 = 8 777 (В).

Таким образом, искусственный заземлитель подстанции должен быть выполнен из горизонтальных пересекающихся полосовых электродов сечением 4 х 40 мм общей длиной не менее 1386 м и вертикальных стержневых в количестве не менее 30 шт. диаметром 12 мм длиной по 4 м, размещенных по периметру заземлителя по возможности равномерно, то есть на одинаковом расстоянии один от другого; глубина погружения электродов в землю 0,6 м. При этих условиях сопротивление Rи искусственного заземлителя в самое неблагоприятное время года не будет превышать 0,4 Ом, а сопротивление заземлителя подстанции в целом Rз, то есть общее сопротивление искусственного и естественного заземлителей будет не более 0,5 Ом.

8. Гражданская оборона

Основные сведения

В данном разделе будут рассмотрены вопросы, касающиеся оценки устойчивости работы объекта энергетики к воздействию землетрясений и взрывов.

Под устойчивостью функционирования объекта понимается его способность выполнять свои функции в соответствии с назначением в условиях ЧС, а в случае аварии восстанавливать свои функции в минимальные сроки.

Требования к устойчивости функционирования объектов в условиях ЧС заложены в Нормах проектирования инженерно-технических мероприятий ГО, а также в разработанных на их основе ведомственных нормативных документах.

Оценка устойчивости объекта к воздействию поражающих факторов

Пути и способы повышения устойчивости функционирования объекта в мирное и военное время разнообразны и определяются конкретными особенностями каждого объекта.

Выбор наиболее эффективных (в том числе и с экономической точки зрения) путей и способов повышения устойчивости функционирования объекта возможен только на основе тщательной оценки объекта энергетики как объекта ГО.

При проведении расчётов по оценке устойчивости объекта необходимо задать возможные максимальные значения параметров поражающих факторов, характеристики объекта и его элементов.

Характер и степень ожидаемых разрушений на объекте могут быть определены для различных дискретных значений интенсивности землетрясения (в баллах), вызывающего в зданиях и сооружениях разрушения.

Целесообразным пределом повышения устойчивости считают такое значение сейсмической волны, при котором восстановление повреждённого объекта возможно в короткие сроки и экономически оправдано (обычно при получении объектом слабых и средних разрушений).

Определим устойчивость ГПП к землетрясению, ядерному взрыву и взрыву емкости, наполненной сжиженным газом.

На объекте (трансформаторной подстанции) имеются:

Здания из сборного железобетона;

Силовые трансформаторы;

Кабельные подземные линии;

Контрольно-измерительная аппаратура;

Открытое распределительное устройство.

Таблица 8.1 - Степени разрушения объекта при избыточных различных давлениях ударной волны.

Наименование объекта	Степени разрушения при ДРф, кПа
	слабое	среднее	сильное	полное
Здания из сборного железобетона	10-20	20-35	35-45	45-60
Силовые трансформаторы	30-40	40-60	60-70	70-90
Кабельные подземные линии	200-300	300-600	600-1000	1500
Контрольно-измерительная аппаратура	5-10	10-20	20-30	30-40
Открытое распределительное устройство	15-25	25-35	35-45	45-55

Устойчивость ГПП к землетрясению.

В природе существуют опасные природные явления или процессы геофизического, геологического, гидрофизического, атмосферного, биосферного и другого происхождения такого масштаба, которые вызывают катастрофические ситуации, характеризующиеся внезапным нарушением жизнедеятельности населения, разрушением и уничтожением материальных ценностей, поражением или гибелью людей.

По своему стихийному разрушающему действию не имеют себе равных среди стихийных бедствий землетрясения. По данным ЮНЕСКО, землетрясениям принадлежит первое место по экономическому ущербу.

Любой объект энергетики должен иметь устойчивость к воздействию землетрясений для надёжной работы и непрерывности питания электроэнергией потребителей, т.к. ни одно производство, и население в том числе, не может обходиться без электроэнергии. В этой связи все объекты кроме основного, имеют и резервное питание.

На устойчивость функционирования объекта в ЧС влияют следующие факторы:

надёжность защиты персонала от последствий стихийных бедствий, аварий, катастроф;

способность инженерно-технического комплекса объекта в определённой степени противостоять этим воздействиям;

надёжность системы снабжения топливом, электроэнергией, теплом, водой и т.п.;

устойчивость и непрерывность управления ГО и объекта в целом;

подготовленность к ведению спасательных работ и работ по восстановлению функционирования объекта.

Требования к устойчивости функционирования объектов заложены в Нормах проектирования инженерно-технических мероприятий ГО, а также в разработанных на их основе ведомственных документах.

Выбор наиболее эффективных (в том числе и с экономической точки зрения) путей и способов повышения устойчивости функционирования возможен только на основе всесторонней оценки объекта энергетики как объекта ГО.

Исходными данными для проведения расчётов по оценке устойчивости объекта являются: возможные максимальные значения параметров поражающих факторов, характеристики объекта и его элементов.

Параметры поражающих факторов задаются штабом ГО или определяются расчётным путём.

Оценка степени устойчивости объекта к воздействию сейсмической волны заключается:

в выявлении основных элементов объекта, от которых зависит его функционирование;

определении предела устойчивости каждого элемента (по нижней границе диапазона баллов, вызывающих средние разрушения) и объекта в целом (по минимальному пределу входящих в его состав элементов);

сопоставлении найденного предела устойчивости объекта с ожидаемым максимальным значением сейсмической волны и заключении о его устойчивости.

В выводах и предложениях на основе анализа результатов оценки устойчивости каждого элемента и объекта в целом даются рекомендации по целесообразности повышения устойчивости наиболее уязвимых элементов и объекта в целом. Целесообразным пределом повышения устойчивости принято считать такое значение сейсмической волны, при котором восстановление повреждённого объекта возможно в короткие сроки и экономически оправдано (обычно при получении объектом слабых и средних разрушений).

Критерием устойчивости объекта к воздействию сейсмической волны при землетрясении является эквивалентное значение избыточного давления воздушной ударной волны, при которой здания, сооружения и оборудование ещё сохраняются или получают слабые разрушения. При этом разрушительное воздействие сейсмических волн, по сложившейся международной практике, приравнивается к действию ВУВ.

Ожидаемая интенсивность землетрясения на территории объекта - 6 баллов по шкале Рихтера. На объекте имеются одноэтажные здания с металлическим каркасом, ленточные конвейеры и кабельные наземные линии. Определить характер разрушения элементов объекта при землетрясении.

Интенсивность землетрясения по шкале MSK.

По таблице 1.2 [6] определяем интенсивность землетрясения по шкале MSK.

Сила землетрясения по шкале MSK составит 8 баллов.

Избыточное давление воздушной ударной волны.

По таблице 1.3 [6] определяем избыточное давление воздушной ударной волны, при котором ударная волна нанесет такие же разрушения что и землетрясение.

Избыточное давление ударной волны - 50 кПа.

Степень разрушения каждого из объектов.

По таблице 1.4 [6] находи степень разрушения каждого из объектов, наносимого землетрясением.

Здания из сборного железобетона - полное разрушение;

Силовые трансформаторы - среднее разрушение;

Кабельные подземные линии - не повреждены;

Контрольно-измерительная аппаратура - полное разрушение;

Открытое распределительное устройство - полное разрушение.

Вывод: При землетрясении в 6 баллов по шкале Рихтера объект будет сильно поврежден и работоспособен. Здания ЗРУ-35 и ЗРУ-10, КИПиА и ОРУ-110 будут полностью разрушены. Силовые трансформаторы получат средние повреждения. В рабочем состоянии останутся только кабельные линии.

Устойчивость ГПП к ядерному взрыву.

Одной из причин крупных производственных аварий и катастроф являются взрывы, которые обычно сопровождаются обрушениями и деформациями сооружений, пожарами и выходами из строя энергосистем.

Поражающим фактором любого взрыва является ударная волна. Действие ударной волны на элементы сооружений характеризуются сложным комплексом нагрузок: прямое давление, давление отражения, давление затекания, давление обтекания, нагрузка от сейсмовзрывных волн. Действие ударной волны принято оценивать избыточным давлением во фронте ударной волны (ДРф, кПа). Избыточное давление ДРф используется как характеристика сопротивляемости элементов сооружения действию ударной волны и для определения степени их разрушения и повреждения.

Степень и характер поражения сооружений при взрывах во время производственных аварий зависит от:

мощности (тротилового эквивалента) взрыва;

технической характеристики сооружения (конструкция, прочность, размер, тип - капитальные, временные, наземные, подземные и др.);

планировки объекта, характеристики застройки;

характера местности;

метеорологических условий.

При прогнозировании последствий возможного взрыва предусматриваются три круговые зоны:

I - зона детонационной волны;

II - зона действия продуктов взрыва;

III - зона воздушной ударной волны.

I зона - зона детонационной волны находится в пределах облака взрыва газо-воздушной смеси. В пределах зоны I действует избыточное давление, которое можно принимать постоянным - РI = 1700 кПа.

II зона - зона действия продуктов взрыва охватывает всю площадь разлета продуктов газовоздушной смеси в результате ее детонации (300 кПа ? РII ? 1700 кПа).

В зоне действия воздушной ударной волны (зона III) формируется фронт ударной волны, распространяющийся по поверхности земли (РII < 300 кПа).

Одновременно с прохождением ударной волны происходит перемещение воздуха с большой скоростью. Сопротивляемость зданий и сооружений к воздействию ударной волны зависит от их конструкции, размеров и других параметров. При воздействии ударной волны здания, сооружения, оборудование и коммунально-энергетические сети (КЭС) объекта могут быть разрушены в различной степени. Разрушения принято делить на полные, сильные, средние и слабые.

Оценить устойчивость объекта к воздействию ударной волны ядерного взрыва, если объект расположен на расстоянии Rr = 3,3 км от точки вероятного прицеливания; ожидаемая мощность боеприпаса g = 0,2 Мт; взрыв воздушный. Определим характер разрушения элементов объекта.

Максимальное значение избыточного давления.

По таблице 1.1 [6] определяем максимальное значение избыточного давления на расстоянии 3,3 км.

Избыточное давление - 27 кПа.

Избыточное давление, вызывающее разрушения.

По таблице 1.4 [6] для каждого элемента объекта находим избыточное давление, вызывающее сильный, слабые, средние и полные разрушения. Эти данные сводим в таблицу 1.

Пределом устойчивости любого элемента является нижняя граница средних разрушений - верхняя граница слабых разрушений. Предел устойчивости объекта равен пределу устойчивости самого слабого элемента.

Таблица 8.2 - Сводные данные предела устойчивости элементов объекта.

Элемент объекта	Степень разрушения при ДP, кПа	Предел устойчивости эл-та, кПа	Предел устойчивости объекта, кПа	Максимальные расчётные данные, кПа
	0	5	10	15	20	30	40	50	60
Здания из сборного железобетона										20	10	27
Силовые трансформаторы										40
Кабельные подземные линии										300
Контрольно-измерительная аппаратура										10
Открытое распределительное устройство										25

	- слабые разрушения
	- средние разрушения
	- сильные разрушения
	- полное разрушение

Сравниваем найденный предел устойчивости объекта с ожидаемым максимальным значением избыточного давления на его территории.

Производство устойчиво, если расчетное избыточное давление меньше предела устойчивости объекта и неустойчиво, если избыточное давление равно или больше предела устойчивости.

Максимальное значение избыточного давления (27 кПа) больше предела устойчивости объекта (10 кПа), следовательно, объект не устойчив к ударной волне ядерного взрыва.

Степень разрушения всех элементов объекта.

Определим степень разрушения всех элементов объекта, оказавшихся в зоне III на удалении 3,3 км:

Здания из сборного железобетона - среднее разрушение;

Силовые трансформаторы - слабое разрушение;

Кабельные подземные линии - не повреждены;

Контрольно-измерительная аппаратура - сильное разрушение;

Открытое распределительное устройство - среднее разрушение.

Устойчивость ГПП к взрыву емкости, наполненной сжиженным газом.

На расстоянии R = 368 м от объекта произошел взрыв емкости, наполненной сжиженными газом массой Q = 3,25 т. Определим характер разрушения элементов объекта.

Радиус хоны детонационной волны.

Радиус зоны действия продуктов взрыва.

r11 = 1,7 · r1 = 1,7 · 31,5 = 53,6 (м).

Зона в которой находится объект.

R > r1 > r11, следовательно объект находится в зоне III.

Относительная величина ш.

ш = 0,24 · R / r11 = 0,24 · 368 / 31,5 = 2,8

Избыточное давления в зоне воздушной волны.

Избыточное давления в зоне воздушной волны на расстоянии 368 м от точки взрыва.

Т.к. ш > 2, то рассчитывать избыточное давление будем по следующей формуле:

Избыточное давление, вызывающее разрушения.

По таблице 1.4 для каждого элемента объекта находим избыточное давление, вызывающее сильный, слабые, средние и полные разрушения. Эти данные сводим в таблицу.

Этот пункт уже выполнялся в расчете устойчивости объекта к ядерному взрыву. Будем ориентироваться на таблицу 8.2.

Сравниваем найденный предел устойчивости каждого элемента и объекта в целом с ожидаемым максимальным значением избыточного давления на его территории.

Производство устойчиво, если расчетное избыточное давление меньше предела устойчивости объекта и неустойчиво, если избыточное давление равно или больше предела устойчивости.

Максимальное значение избыточного давления (5,24 кПа) меньше предела устойчивости объекта (10 кПа), следовательно, объект устойчив к ударной волне взрыва.

Степень разрушения элементов объекта.

Здания из сборного железобетона - не повреждены;

Силовые трансформаторы - не повреждены;

Кабельные подземные линии - не повреждены;

Контрольно-измерительная аппаратура - слабое разрушение;

Открытое распределительное устройство - не повреждены.

Основные мероприятия по повышению устойчивости работы объекта

Электроэнергия, поступающая на объект с разных трансформаторных подстанций, должна быть закольцована, что позволит отключать поврежденные участки и использовать сохранившиеся линии. Трансформаторные помещения, распределительная аппаратура и приборы должны быть надежно защищены, в том числе и от электромагнитного импульса. Кроме того, электроэнергия должна поступать на объект с двух направлений, при питании с одного направления необходимо предусматривать автономный (аварийный) источник (передвижную электростанцию).

Подготовка объекта к восстановлению жизнедеятельности предусматривает планирование первоочередных восстановительных работ по нескольким вариантам возможного повреждения и разрушения участков.

Наиболее важные производственные здания необходимо строить заглубленными или пониженной высоты, по конструкции - лучше железобетонные с металлическим каркасом.

Повышение их устойчивости достигается устройством каркасов, рам, подкосов, контрфорсов, промежуточных опор для уменьшения пролета несущих конструкций. Невысокие сооружения для повышения их прочности частично обсыпаются грунтом.

При недостаточной устойчивости самого оборудования от действия скоростного напора ударной волны оно должно быть прочно закреплено на фундаментах анкерными болтами.

Защита инженерно-технического комплекса предусматривает сохранение материальной основы объекта: зданий и сооружений, оборудования, коммунальных и энергетических сетей.

Для обеспечения непрерывного управления необходимо иметь надёжно защищенные пункты управления, АТС и радиоузел, устройство для зарядки аккумуляторов АТС и питания радиоузла, надежную связь с местными органами самоуправления, вышестоящим начальником ГО и его штабом, с формированиями на объекте; эффективную систему оповещения должностных лиц, персонала объекта.

Заключение

Дипломный проект выполнен в полном объёме в соответствии с заданием на дипломное проектирование. Тема дипломного проекта является актуальной для электрообеспечения городов, тесно связана с вопросами эксплуатации электроэнергетической системы города и отвечает требованиям по энергосбережению в электроэнергетике.

Дипломный проект состоит из семи разделов. В первой (электрической) части дипломного проекта определены электрические нагрузки для района города с населением 140 тысяч жителей.

В результате разработки электрической части дипломного проекта установлено, что для электрообеспечения района города с населением 140 тыс. жителей, с соответствующим количеством общественных и коммунальных учреждений и промышленных предприятий, необходимо в центре нагрузки района города установить ГПП с двумя трансформатора типа ТДЦТН мощностью 63 000 кВА каждый. После понижения напряжения в ГПП со 110 кВ на 35 и 10 кВ вся нагрузка приблизительно равномерно распределяется по 47 ТП-10/0,4, в каждой из которых устанавливается по два трансформатора типа ТМ мощностью от 400 до 1000 кВА каждый, и по 5-и заводским ТП.

Произведён расчёт и определены сечения и марки кабелей, подходящих к ТП-10/0,4 и сечение проводов ВЛ-35. Рассчитана распределительная сеть 0,38 кВ для районной котельной. Выполнен расчёт токов короткого замыкания согласно задания, выбраны и проверены коммутационные и защитные аппараты для питающих и распределительных сетей.

В целом все поставленные задачи в электрической части дипломного проекта на тему "Электрообеспечение района города на 140 тысяч жителей" выполнены.

Список литературы

1. Коноплёв К.Г. Руководство по выполнению электрической части дипломных проектов по тематике «Электрообеспечение района города». - Севастополь, СНИЯЭиП, 2002. - 84 с.

2. Федоров А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. В двух томах. М., «Энергия» 1972.

3. Панюшева З.Ф., Столпнер Е.Б. Наладка отопительных котлов, работающих на газе. - Ленинград, Недра, 1974.

4. Столпнер Е.Б. Справочник эксплуатационника газовых котельных. - Ленинград, Недра, 1976.

5. Патрикеев Л.Я. Фомин А.М. Куликова Н.А. Электробезопасность. - Севастополь, СНИЯЭиП, 2002.

6. Корнев А.Н. Поцелуев Е.Ф. Оценка устойчивости промышленных объектов в чрезвычайных ситуациях. - Севастополь, СНУЯЭиП, 2006.

7. Патрикеев Л.Я. «Электроснабжение промышленных предприятий» Учебное пособие для выполнения электрической части курсовых и дипломных проектов. Севастополь, 2004.

8. Солдатин Л.А. Регулирование напряжения в городских сетях. «Энергия» М., 1976

9. Боровиков В.А., Косарев В.К., Ходот Г.А. Электрические сети энергетических систем. Изд. 3-е, переработанное. «Энергия» Л. 1977.

10. Бургсдорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройства электроустановок. М., Энергоатомиздат, 1987.

11. Липкин Б.Ю. Энергоснабжение промышленных предприятий и установок. М., Высшая школа, 1990.

12. Бабурова Л.И., Зенова И.М., Методические указания по выполнению экономической части дипломного проекта на тему «Электрообеспечение района города» для специальности 7.090.603 «Электрические системы электропотребления» - Севастополь: СНИЯЭиП, 2004.

13. Патрикеев Л.Я., Анисимов О.Ю. Пособие по курсовому проектированию районной электрической сети в курсе «Электрические сети и системы». - Севастополь, СИЯЭиП, 2000. - 352 с.

14. Чернобровов Н.В. Релейная защита. Учебное пособие для техникумов. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1971. - 624 с.

15. Каганов И.И. Курсовое и дипломное проектирование. - М. Колос, 1980 - 352с.