 |
Суммарные ежегодные издержки
|
|
|
|
Суммарные ежегодные издержки определяются по формуле:
(11.16)
Результаты расчетов затрат сводятся в таблицу 11.6
Таблица 11.6 Сводная таблица по затратам.
| № п/п. | Наименование | И, т. руб. | Доля затрат,% |
| 1 | Изп | 226,2 | 14,2 |
| 2 | Исн | 223,703 | 14,02 |
| 3 | Ирем | 384,4 | 24,07 |
| 4 | Ирен | 402,88 | 25,24 |
| 5 | Им | 135,72 | 8,45 |
| 6 | Ипр | 223,824 | 14,02 |
| Итого: | 1596,727 | 100 | |
Срок окупаемости
Так как доходы электроэнергии распределены по годам относительно равномерно то срок окупаемости рассчитывается по следующей формуле:
(11.18)
Срок окупаемости равен:
Охрана труда
Электрооборудование подстанции относится к III классу.
Электрооборудование класса защиты III не должно быть снабжено устройством для подсоединения к нулевому защитному проводнику. Однако электрооборудование может быть снабжено устройством для подсоединения к заземлению с функциональными цепями (отличными от защитных) только в случае, когда это требуется в соответствующем стандарте. В любом случае в электрооборудовании не должно предусматриваться подсоединение токопроводящих частей к заземлению.
Расчёт заземления
Согласно ПУЭ в электроустановках с большим током замыкания на землю, допускается выполнение заземлительных устройств с соблюдением требований предъявляемых к сопротивланию заземления, которое не должно превышать 0,5 Ом, а в электроустановках 6 - 35 кВ с изолированной нейтралью 10 Ом.
Все работы по подземной части заземляющего устройства должны выполняться одновременно со строительными работами нулевого цикла подстанции.
Все соединения элементов заземляющего устройства должны обеспечивать надёжный контакт и выполняться сваркой внахлёстку. Длину нахлёстки (длину сварных швов) следует выполнять равной шести диаметрам заземлителя.
|
|
|
Все металлические части подстанции, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции, должны присоединяться к контуру заземления.
Горизонтальные заземлители прокладываются на глубине не менее 0,5 м.
Внешнюю ограду подстанции к заземляющему устройтству не присоединять. Длина вертикальных электродов принимается равной 5 м и расстояние между вертикальными электродами принимается равным 5 м. К металлической части ограды вертикальные электроды должны присоединяться на сварке.
К заземляющему устройству присоединяется грозозащитный трос воздушной ли-нии 110 кВ и всё устанавливаемое оборудование подстанции.
Горизонтальный заземлитель, находящийся за пределами ограды следует проло-жить на глубине не менее 0,5 м в соответствии с правилами ПУЭ.
a = 80,5 м -длина п/с.
b = 50,8 м - ширина п/с.
Периметр Рп/с, м, п/с определится по выражению:
, (12.1)
Периметр контура заземления PК, м, п/с определится:
(12.2)
где а/ - общая длина контура с установленными через каждые 5 метров вертикальными заземлителями;
b/ - общая ширина контура с установленными через каждые 5 метров вертикальными заземлителями.
Принимаются следующие значения необходимых параметров для дальнйшего расчета:
Удельное сопротивление грунта из глины 
(выбирается по таблице (8.1 /17/);
Сопротивление заземляющего устройства трансформатора: 
Сопротивление естесственного заземлителя трансформатора: 
Сопротвление металлической оболочки кабеля: 
Коэффициент горизонтальной полосы: 
Коэффициент вертикальной полосы: 
Уголок принимается равным b = 5 см.
Сопротивление естесственного заземлителя определится по следующему выражению:
, (12.3)
Сопротивление искусственного заземлителя определится по следующему выражению:
|
|
|
, (12.4)
Удельное расчетное сопротивление горизонтальной полосы определится:
, (12.5)
Удельное расчетное сопротивление вертикальной полосы определится:
(12.6)
Сопротивление одного стержня определится по выражению:
(12.7)
где t = 3,2 м - глубина заложения.
Количество вертикальных стержней определится:
(12.8)
где 
= 0,41 - коэффициент использования вертикальных электродов,
характеризующий степень использования его поверхности из-
за экранирующего влияния соседних электродов.
Принимается целое число nВЕРТ = 73 шт.
Сопротивление заземляющей полосы определится по выражению:
(12.9)
где b = 0,05 м - ширина полосового заземлителя;
Окончательное сопротивление горизонтальной полосы в контуре определится:
(12.10)
где 
= 0,2 - коэффициент использования горизонтальных электродов, характеризующий степень использования его поверхности из-за экранирующего влияния соседних электродов.
Окончательное сопротивление вертикальных электродов определится:
, (12.11)
Количество вертикальных электродов по уточненному сопротивлению определится:
, (12.12)
т.к 
окончательно принимается число вертикальных электродов nВЕРТ = 66 шт.
Вывод: Сетка по территории идет в запас.
Сопротивление заземлителя определится по выражению:
, (12.13)
Данное значение сопротивления заземлителя соответствует ПУЭ.
Внутреннюю сеть заземления выполняют в виде магистралей заземления, проложенных во всех помещениях электроустановки. С заземлителями внутреннюю сеть соединяют в нескольких местах. Выполняют сеть заземления стальными полосами сечением не менее 24 мм2, при толщине не менее 3 мм. Все соединения заземляющих проводников между собой и с заземлителем выполняют сваркой.
Каждый заземляющий элемент установки присоединяют к заземлителю при помо-щи отдельного ответвления.
К кожухам электрооборудования заземляющие проводники присоединяют при по-мощи болтов или сварки.
Открыто проложенные заземляющие проводники окрашивают в фиолетовый цвет.
Для снижения напряжения прикосновения у рабочих мест может быть выполнена подсыпка щебня слоем толщиной 0,1- 0,2 м.
|
|
|
Расчёт молниезащиты
Главная понизительная подстанция 110/10 кВ защищается четырьмя стержневыми молниеотводами, установленными на концевых опорах. Защита изоляции электрооборудования 110 кВ, и 10 кВ подстанции от волн грозовых перенапряжений, набегающих с воздушных линий, обеспечиваются ограничителями перенапряжения типа ОПН-110У1 и вентильными разрядниками типа РВС-10У1, а также наличием грозозащитного троса воздушной линии 110 кВ по всей длине и на заходах.
Заход ВЛ 110 кВ на портал и приёмные устройства подстанции выполняется раздельно на одноцепных опорах.
Защита изоляции от обратных перекрытий осуществляется путём заземления опор.
Трос на приёмное устройство подстанции не заводится. Участки концевая опора - приёмное устройство защищаются двумя стержневыми молниеотводами, установленными на концевых опорах ВЛ 110 кВ и два отдельно стоящих молниеотвода защищают ЗРУ 10 кВ.
М1 -молниеотвод на концевой опоре воздушной линии 110 кВ с одной стороны.
М2 -молниеотвод на концевой опоре воздушной линии 110 кВ с другой стороны.
М3 -отдельно стоящий молниеотвод за силовым трансформатором возле ЗРУ с одной стороны.
М4 -отдельно стоящий молниеотвод за силовым трансформатором возле ЗРУ с другой стороны.
Расчетная высота молниеотводов М1 и М2 определится согласно выражению:
(12.14)
где hX = 11 м - высота концевой опоры, на которую ставится штырь;
hA = 8 м - высота штыря.
Верхняя граница зоны защиты представляет собой дугу окружности радиуса R, соединяющую вершины молниеотводов и точку, расположенную на перпендикуляре, восстановленном из середины расстояния между молниеотводами на высоте h0, которая определится исходя из выражения:
(12.15)
где a - расстояние между молниеотводами, м;
rX - радиус зоны защиты молниеотвода, м.
Радиус зоны защиты молниеотвода определится:
, (12.16)
,
Необходимо чтобы выполнялось условие: h0 > hX. Данное условие 15,7 м > 11 м - выполняется.
Значение h0 определится исходя из необходимой (требуемой) ширины зоны защиты bХ, которая, в свою очередь, определяется высотой защищаемого сооружения и его размерами в плоскости, перпендикулярной оси молниеотводов:
|
|
|
, (12.17)
Для отдельно стоящих молниеотводов расчет производится по аналогии с предыдущим.
Расчетная высота отдельно стоящих молниеотводов М3 и М4 определится:
Радиус зоны защиты молниеотвода определится:
, 
Условие 23,3 м > 11 м - выполняется.
Условие защиты всей площади для молниеотводов высотой менее 30 м: 
т к. 
, то условие 
- выполняется.
Так как условие выполняется, то защищаемый объект полностью находится в зоне защиты молниеотводов.
Функции заземления
Заземление какой-либо части электрической установки - это преднамеренное соединение её с заземляющим устройством с целью сохранения на ней достаточно низкого потенциала и обеспечения нормальной работы системы или её элементов в выбранном режиме.
Различают три вида заземления: рабочее, защитное (для обеспечения безопасности людей) и заземление молниезащиты.
Рабочее заземление сети - это соединение с землёй некоторых точек сети (в данном случае нейтрали обмоток части силовых трансформаторов) со следующей целью: снижение уровня изоляции элементов электроустановки, эффективная защита сети разрядниками от атмосферных перенапряжений, снижение коммутационных перенапряжений, упрощение релейной защиты от однофазных коротких замыканий, возможность удержания повреждённой линии в работе и так далее.
Защитное заземление - это заземление всех металлических частей установки (корпуса, каркасы, приводы аппаратов, опорные и монтажные конструкции, ограждения и другие), которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции. Защитное заземление выполняется для того, чтобы повысить безопасность эксплуатации, уменьшить вероятность поражения людей электрическим током в процессе эксплуатации электрических установок.
Заземление молниезащиты предназначено для отвода в землю тока молнии и атмосферных индуцированных перенапряжений от молниеотводов, защитных тросов и разрядников и для снижения потенциалов отдельных частей установки по отношению к земле.
По своему назначению заземления грозозащиты делятся на два типа:
заземления, входящие в комплекс защиты от прямого удара молнии и заноса высоких потенциалов;
заземления, входящие в комплекс защиты от вторичных проявлений молнии.
Для первой группы заземлений расчётным является импульсное сопротивление растеканию тока (импульсный режим); для второй группы, так же как и для рабочего и защитного заземлений, - сопротивление растеканию токов промышленной частоты (стационарный режим).
|
|
|
Рабочее и защитное заземления должны выполнять своё назначение в течение всего года, заземление грозозащиты - только в грозовой период.
Так как системы заземления различного назначения в пределах установки практически не могут быть выполнены изолированными друг от друга и должны иметь при замыкании на землю одинаковый потенциал, то все они объединяются между собой в общую систему заземления подстанции. При объединении уменьшаются суммарное сопротивление заземления и общие затраты на заземляющие устройства.
Однако заземление молниезащиты отдельно стоящих молниеотводов, тросов, ограничителей перенапряжения, находящихся за оградой объекта, желательно выполнять по возможности сосредоточенным и обособленным от станционных заземлений, чтобы предотвратить занос высоких потенциалов на общую систему заземления, на корпуса, каркасы и опорные конструкции оборудования.
Заземляющее устройство любого вида состоит из заземлителя, располагаемого в земле, и проводника, соединяющего заземляемый элемент установки с заземлителем. Заземлитель может состоять из одного или многих вертикальных и горизонтальных электродов и характеризуется сопротивлением, которое окружающая земля оказывает стекающему току. Сопротивление заземлителя определяется отношением потенциала заземлителя к стекающему с него току.
Сопротивление общей системы заземления подстанции должно удовлетворять требованиям к заземлению того электрооборудования, для которого необходимо наименьшее сопротивление заземляющего устройства.
Сопротивление импульсного заземлителя Ri, Ом, определится согласно выражению:
(12.18)
По кривым зависимости 
находится 
= 0,6 для 
n=20 ч/год - грозовое число часов в году, IМ = 40 кА - ток разряда молнии.
Затем по формуле (14.18) находится Ri Ом, которое меньше, чем 
Ом.
|
|
|
