Молниезащита подстанций и воздушных линий

 

1. Разрядники служат для ограничения атмосферных и внутренних перенапряжений.

Вентильные разрядники предназначены для защиты от перенапряжений изоляции трансформаторов и аппаратуры напряжением выше 1 кВ, подстанций и электрических машин. Защитные характеристики разрядников должны соответствовать уровням изоляции защищаемого оборудования. Трубчатые разрядники предназначаются для защиты линейной изоляции и являются вспомогательными в схемах защиты подстанций.

Выбираем вентильные разрядники.

Для ОРУ - 110 кВ выбираем разрядник РВС-110М

 

Ном. напряж., кВ	Доп. напряж., кВ	Пробивное напр., кВ	Импульсное напряж., кВ	Остающ. напр., кВ при импульсн. токе с ампл.
не менее	не более

 

Для напряжения 35 кВ выбираем разрядник РВС-35

 

Ном. напряж., кВ	Доп. напряж., кВ	Пробивное напр., кВ	Импульсное напряж., кВ	Остающ. напр., кВ при импульсн. токе с ампл.
не менее	не более
	40,5

 

Для напряжения 6 кВ выбираем разрядник РВС-15

 

Ном. напряж., кВ	Доп. напряж., кВ	Пробивное напр., кВ	Импульсное напряж., кВ	Остающ. напр., кВ при импульсн. токе с ампл.
не менее	не более

 

Выбор трубчатых разрядников производят по номинальному напряжению и по пределам токов отключения:

где I_Р.Тmax и I_Р.Тmin – верхний и нижний пределы токов, отключаемых разрядников данного тока; I_КЗmax – действующее значение трехфазного тока КЗ, умноженное на коэффициент k, учитывающий апериодическую слагающую тока (k = 1,3 – для понизительных подстанций; k = 1,5 – для генерирующих станций); I_КЗmin – действующее значение двухфазного тока КЗ без учета апериодической слагающей.

Для напряжения 110 кВ:

I_КЗmax = 1,3∙5,77= 7,501 кА; I_КЗmin = 5,77 = 4,997 кА.

Выбираем разрядник типа РТВ-110-2,5/12,5У1

 

Ном. напряж., кВ	Наибольшее доп. напр., кВ	Ток откл., кА	Размеры искрового промежутка, мм
Нижний предел	Верхний предел	Внешн. S2	Внутр. S1
		2,5	12,5

 

2. Для защиты площади ОРУ или открытой подстанции применяют четыре молниеотвода, зона защиты которых определяется выражением

D < 8(h – h_x),

где D – диагональ четырехугольника, по углам которого устанавливаются молниеотводы; h – высота молниеотвода; h_x – высота защищаемого объекта.

Принимаем для молниезащиты молниеотводы типа СМ-20 по углам открытого распредустройства 110 кВ. Высоту ОРУ принимаем 6,0 м, длину - 70 м, ширину - 50 м, тогда диагональ будет равна

Принимаем молниеотвод СМ-20 высотой 20 м, тогда

D = 86 м < 8(20 – 6) = 112 м.

3. При молниезащите ВЛ 110 кВ используем тросовые молниеотводы. В качестве грозозащитного троса используем стальной канат марки ТК сечением 50 мм². Зона защиты одиночного тросового молниеотвода определяется по формуле:

 

Зона защиты перекрывает расстояние между проводами 5 м.

 

Рис. 9. Схема расположения молниеотводов.

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ

 

Мощность компенсирующего устройства определяется по выражению:

квар

где – коэффициент, вводимый в расчет с целью учета ком­пенсации реактивной мощности синхронными двигателями; Р – ак­тивная нагрузка горного предприятия; , – тангенс угла до компенсации, соответствующий средневзвешенному коэффици­енту мощности за год, и после компенсации.

Выбираем конденсаторы типа УКЛ56-6,3-450У3.

 

Тип	Номинальная мощность, квар	Номинальное напряжение, кВ	Количество ступеней	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
Основание	высота
длина	ширина
УКЛ56-6,3-450У3		6,3

 

Определяем количество конденсаторов:

где q_к – мощность одного конденсатора при номинальном напря­жении, квар; U_р – рабочее напряжение конденсатора, кВ.

Исходя из расчетного количества и кратности, утверждаем 4 конденсаторов.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Плащанский Л.А.. Основы электроснабжения горных предприятий. Пособие по курсовому и дипломному проектированию. - М.: Издательство МГГУ, 2005.

2. Плащанский Л.А.. Основы электроснабжения горных предприятий. Учебник для вузов. - М.: Издательство МГГУ, 2005.

3. Правила устройства электроустановок. ПУЭ./Москва. - 7-е издание. Энергоатомиздат, 2010. – 746 с.: ил.