Анализ баланса мощности и электроэнергии Туркестанской области на текущий период и в перспективе до 030г Характеристика области Анализ потребления и генерации электроэнергии на 2022 год
Расчёт режимов работы существующей сети
жүктеу/скачать 1.44 Mb.
|
3.3 Расчёт режимов работы существующей сетиВ перспективном режиме мы вводим новую подстанцию между Миргалимсайской 220 и Шымкентской 220 Рисунок 3.4 – Карта Туркестанской области с обозначением “Сс Новая 220/110” Рисунок 3.5 – Схема подстанции С вводом в эксплуатацию подстанции Новая 220/110 обеспечивается надежное электроснабжение города Туркестан с учетом нагрузки на 2030 год U Ss Novaya 110 = 115 V U Ss Turkestan 110 = 109.8 V U Ss Kentau 110 = 116.4 V Таблица 3.5 Рассчитывает перспективный режим работы "Узлов" этой сети Таблица 3.6 Расчет перспективного режима работы “Ответвлений” этой сети Таблица 3.8 Расчет перспективного режима работы “узлы+ответвления” этой сети
4 Охрана труда и безопасность жизнедеятельности 4.1 Расчет заземляющего устройства в одном слое грунта Заземление - это намеренное электрическое соединение сетевой точки, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. В электротехнике с помощью заземления достигается защита от опасного воздействия электрического тока путем снижения напряжения прикосновения до значения, безопасного для людей и животных. Заземление также используется для использования земли в качестве проводника тока (например, в проводных телекоммуникациях). Он выполнен с помощью заземляющего проводника, обеспечивающего непосредственный контакт с землей, и заземляющего проводника. Защитное заземление предотвращает попадание человека под напряжение (поражение электрическим током), которое возможно в случае повреждения изоляции электрооборудования или контакта с оборванными проводами. Все металлические наружные детали и каркасы электрооборудования подлежат защитному заземлению. Принцип защитного заземления Защитный эффект заземления основан на двух принципах: Уменьшение до безопасного значения разности потенциалов между заземленным проводящим объектом и другими проводящими объектами, имеющими естественное заземление. Отвод тока утечки при контакте заземленного проводящего предмета с фазным проводником. В правильно спроектированной системе появление тока утечки приводит к немедленному срабатыванию защитных устройств (устройств остаточного тока - УЗО). В системах с слабо заземленной нейтралью - инициирование срабатывания предохранителя при попадании фазного потенциала на заземленную поверхность. Таким образом, заземление наиболее эффективно только в сочетании с использованием устройств защитного отключения. В этом случае, при большинстве отказов изоляции, потенциал на заземленных объектах не превысит безопасных значений. Более того, неисправный участок сети будет отключен на очень короткое время (десятые доли секунды) ... сотые доли секунды - время срабатывания УЗО). Типичным случаем электрического сбоя является падение фазного напряжения на металлическом корпусе устройства из-за повреждения изоляции [3]. (Следует отметить, что современные электрические устройства с импульсным источником вторичного питания и оснащенные трехполюсной вилкой, такие как системный блок ПК, обладают опасным потенциалом, если они не заземлены, даже когда они полностью работоспособны. При напряжении 110 кВ и выше в большинстве случаев используются открытые распределительные устройства. Закрытые распределительные устройства (closed switchgear) строятся только в районах предприятий с сильно загрязненной окружающей средой. Трансформаторы во всех случаях устанавливаются открыто, при необходимости с усиленной изоляцией. В некоторых случаях рекомендуется выполнять распределительные устройства напряжением 35 кВ закрытыми и в нормальных условиях, особенно при малых токах до. H. и, следовательно, более компактное и дешевое оборудование. Применение, в частности, внутреннего распределительного устройства напряжением 35 кВ целесообразно в тех случаях, когда территория предприятия ограничена или находится на реконструкции. При экономическом сравнении вариантов наружного распределительного устройства и закрытого распределительного устройства, необходимо учитывать стоимость земельного участка, а также эксплуатационные расходы, возникающие при открытом исполнении, необходимые для повышения надежности изоляции, затраты на устранение последствий отключений и аварий из-за загрязнения изоляции, а также ущерба производству из-за аварий и перебоев в работе по указанным причинам. На подстанциях с глубокими вводами напряжением 35-220 кВ рекомендуется устанавливать трансформаторы вокруг цехов, которые они обслуживают, и устанавливать распределительные щиты вторичного напряжения 0.38–6–10 кВ в здания цеха, подключая их к трансформаторам с оголенными шинами, которые в условиях загрязненной окружающей среды заключены в металлические крышки. Открытая подстанция напряжением 220 кВ с двумя работающими шинными системами и системой обхода шин. а - схема; б - участок вдоль воздушной линии и шинного устройства системы I bus; г — участок вдоль ячейки трансформаторов 1Т или 2Т; 1 - коммутационный узел с трансформатором тока TFND-220 (опора шины Ш0-220); 2 - однополюсный разъединитель; 3 - трехполюсный разъединитель с 1 комплектом заземляющих ножей (ZN); 4 - контактный выключатель заземления с 2 комплектами ножей. 5 - трансформатор напряжения; 6 - вентильный разрядник; 7 - конденсатор связи; 8 - высокочастотный ингибитор; 9 - опора шины. Искусственное заземление - это преднамеренное электрическое соединение любой точки электрической сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. Заземляющее устройство (зарядное устройство) состоит из заземляющего проводника (проводящей части или набора соединенных между собой проводящих частей, которые находятся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляющую часть (точку) с заземляющим проводником. То заземлитель может представлять собой простой металлический стержень (чаще всего стальной, реже медный) или сложный набор элементов особой формы. Качество заземления определяется величиной сопротивления заземления/сопротивления распространению тока (чем ниже, тем лучше), которое может быть уменьшено за счет увеличения площади заземляющих электродов и уменьшения удельного электрического сопротивления грунта: увеличения количества заземляющих электродов и/или их глубины; увеличения концентрации солей в почве, ее нагревание и т.д. Электрическое сопротивление заземляющего устройства различно для разных условий и определяется/нормируется требованиями EMP и соответствующими стандартами. Разновидности искусственных земных систем Электроустановки по мерам электробезопасности подразделяются на: электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с заглушенной или эффективно заземленной нейтралью; электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с нейтралью, изолированной или заземленной через дугогасящий реактор или резистор; электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью; электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью. В зависимости от технических особенностей электроустановок и сетей электроснабжения для его эксплуатации могут потребоваться различные системы заземления. Как правило, перед проектированием электроустановки сбытовая организация выдает перечень технических условий, в которых указывается используемая система заземления. Приведена классификация типов систем заземления в качестве основной характеристики сети электроснабжения. ГОСТ Р 50571.2-94 "Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики ”регламентирует следующие системы заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT. Для электроустановок напряжением до 1 кВ используются следующие обозначения: Система TN - система, в которой нейтраль источника питания отключена глухо заземлены, а открытые токопроводящие части электроустановки подключены к глухозаземленной нейтрали источника с помощью защитных проводников нейтрали; система TN-S - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники объединены в один проводник по всей его длине; система TN-S - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены по всей ее длине; система TN-C-S - система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объединены в одном проводнике в некоторой его части, начиная от источника питания; ИТ-система - система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена с помощью устройств или приспособлений с высоким сопротивлением, а открытые проводящие части электроустановки заземлены; Система TT - это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые токопроводящие части электроустановки заземлены с помощью заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника. Система TN-C (фр. Terre-Neutre-Combiné) был предложен немецким концерном AEG в 1913 году. Рабочий нулевой и PE-проводник (англ. Защитное заземление) в этой системе объединены в один провод. Самым большим недостатком была возможность появления сетевого напряжения на корпусах электроустановок в случае аварийного обрыва нуля. Несмотря на это, эта система до сих пор встречается в зданиях стран бывшего СССР. Из современных электроустановок такая система используется только в уличном освещении по соображениям экономии и снижения риска. Система TN-S (фр. Terre-Neutre-Sépare) была разработана для замены условно опасной системы TN-C в 1930-х годах. Рабочий и защитный нули были разделены непосредственно на подстанции, а заземлитель представлял собой довольно сложную конструкцию из металлической арматуры. Таким образом, при обрыве рабочего нуля в середине линии корпус электроустановок не получал линейного напряжения. Позже такая система заземления позволила разработать дифференциальные автоматы и автоматы, срабатывающие при утечке тока, которые могут воспринимать небольшой ток. Их работа основана на правилах Кирхгофа, согласно которым ток, протекающий в рабочем нуле, должен быть численно равен геометрической сумме токов в фазах. В системе TN-C-S трансформаторная подстанция имеет прямое подключение токопроводящих частей к земле и плотно заземленную нейтраль. Для обеспечения связи на входе трансформаторной подстанции в здание используется комбинированный нулевой рабочий (N) и защитный проводник (PE), имеющий обозначение PEN. При входе в здание он (PEN) разделяется на отдельный нулевой (N) и защитный проводник (PE). Вы также можете наблюдать систему TN-C-S, где разделение нулей происходит в середине линии, однако в случае обрыва нейтрального провода до точки разделения корпус будет находиться под линейным напряжением, что при прикосновении будет представлять угрозу для жизни. Преимущества: более простое устройство молниезащиты (появление пика напряжения между PE и N невозможно), возможность защиты от короткого замыкания фаз на корпусе прибора с помощью обычных “автоматов”. Недостатки: крайне слабая защита от "нулевого выгорания", то есть разрушения пера на пути от QFT к точке разделения. В этом случае на стороне потребителя шины PE появляется напряжение фазной шины, которое не может быть отключено никакой автоматикой (PE не может быть отключен). Если система выравнивания потенциалов (PAPS) служит защитой от этого внутри здания (все металлические элементы находятся под напряжением и нет риска поражения электрическим током при прикосновении к двум разным предметам), то защиты от этого вообще нет. В соответствии с EMP, это основная и рекомендуемая система, но EMP требует соблюдения ряда мер по предотвращению разрушения РУЧКА - механическая защита РУЧКИ, а также повторное заземление ручки воздушной линии над столбами через некоторое расстояние (не более 200 метров для районов с количеством грозовых часов в год до 40, 100 метров для районов с количеством грозовых часов в год более 40). В случае, когда эти меры не могут быть выполнены, OLC рекомендует TT. Также TT рекомендуется для всех установок на открытом воздухе (навесы, веранды и т.д.). В городских зданиях перьевая шина обычно представляет собой толстую металлическую раму, которая проходит вертикально через все здание. Его практически невозможно разрушить, потому что в городских зданиях используется TN-C-S. В сельской местности России, на практике, существует огромное количество воздушных линий без механической защиты пера и многократного заземления. Вот почему ТТ более популярен в сельской местности. В позднесоветской городской застройке обычно использовались TN-C-S с точкой разделения на основе распределительного щита (ручки) рядом со счетчиком, в то время как PE проводился только для электрической плиты. В современном российском строительстве также используется “пятипроводная система” с точкой разделения в подвале, а независимые N и PE находятся в стояках. Принципиальная схема системы TT В системе TT трансформаторная подстанция имеет прямое подключение токоведущих частей к земле. Все открытые токопроводящие части электроустановки здания непосредственно подключены к земле через заземляющий проводник, который электрически независим от нейтрализующего заземления трансформаторной подстанции. Преимущества: высокая устойчивость к разрушению N на пути от ТП к потребителю. Это разрушение не влияет на PE. Недостатки: требования к более сложной молниезащите (возможность возникновения пика между N и PE), а также невозможность для обычного автоматического выключателя отследить короткое замыкание на корпусе прибора (и далее на PE). Это связано с довольно заметным (30-40 Ом) сопротивлением местного заземления. В силу вышеизложенного TIR рекомендует TTs только в качестве “дополнительной” системы (при условии, что линия питания не соответствует требованиям TN-CS по повторному заземлению и механической защите РУЧКИ), а также при установке на открытом воздухе, где существует риск одновременного контакта с установкой и с физическим заземлением (или физически заземленными металлическими элементами). Однако из-за низкого качества большинства воздушных линий в сельской местности России система TT там чрезвычайно популярна. ТТ требует обязательного использования УЗО. Обычно вводное УЗО устанавливается на 300-100 мА, которое отслеживает короткие замыкания между фазой и PE, за которым следуют персональные УЗО для конкретных цепей на 30-10 мА для защиты людей от поражения электрическим током. Устройства молниезащиты, такие как ABB OVR, отличаются по конструкции для систем TN- C-S и TT, в последних газоразрядник установлен между N и PE, а варисторы - между N и фазами. Рассчитайте количество защитного грунта в одном слое почвы. Сопротивление естественного заземления Re = 10 Ом, допустимое сопротивление заземлителя Rd = 4 Ом, удельное сопротивление грунта ρ = 87 Ом•м. Коэффициент сезонности ψ = 1,3. Глубина залегания электрода h = 0,5 м. Минимальные размеры стальных заземлителей, мм (Правила для электроустановок)
A B C D
• Поперечное сечение соединительной планки должно быть не менее 48 мм2, толщина - не менее 4 мм; • Минимальный диаметр стержня составляет 10 мм; • Длина стержня должна быть не менее 1,5 см... 2 м, чтобы достичь незамерзающего слоя почвы. Поэтому в качестве вертикальных электродов берутся стержни диаметром d = 0,025 м и длиной l = 3,5 м. Найдите допустимое сопротивление искусственного заземления: R Re R д 10 4 6,67 Ω . R e д и R 10 4 Найдите расстояние от земли до середины вертикального электрода: t h lв 2 0,5 1,75 2,25 m. Примите расстояние между вертикальными электродами a = 3,5 м. Найдите сопротивление одиночного вертикального заземления: 2 lв 1 в 4 t lв Rв 2 l ln d ln ; 2 4 t lв R 87 1,3 ln 2 3,5 1 ln 4 2,25 3,5 31 Ω. в 2 3,14 3,5 0,025 2 4 2,25 3,5 Найдите приблизительное количество вертикальных заземлений: nориент R R 31 6,67 4,6 pc. Найдите приблизительный коэффициент использования вертикальных электродов: ориент в 0,7 .
Электроды, расположенные в ряд 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 2 4 6 8 10 12 a/l=3 a/l=2 a/l=1 14 16 18 20 Найдите количество вертикальных заземлений n Rв Rи в 31 6,67 0,7 6,63. Округлите количество электродов до 7 и найдите коэффициент использования вертикальных электродов: в 0,73. Найдите длину горизонтального электрода. При расположении электродов в ряд длина горизонтального электрода: lг a n 1 3,5 7 1 21 m. Возьмем толщину горизонтального электрода b = 0,005 м. Найдите сопротивление горизонтального электрода: 2 l 2 Rг 2 lг ln г ; b h Rг 87 1,3 2 3,14 21 ln 2 212 0,005 0,5 11,0 Ω. Найдите коэффициент использования горизонтального электрода: г 0,65. Коэффициенты использования горизонтального ленточного электрода, соединяющего вертикальные электроды группы заземляющих электродов, расположенных в ряд 1 0,9 0,8 a/l=3 a/l=2 a/l=1 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Количество электродов Найдите сопротивление искусственного заземления: и R Rв Rг 3111 4,69 Ω. Rв г nв Rг в 31 0,73 7 11 0,65 Найдите общее сопротивление заземления: R Rе Rи Rе Rи 10 4,69 10 4,69 3,19 Ω. Поскольку сопротивление заземления меньше Rd = 4 Ом, расчет выполнен правильно. 5 Автоматическая система пожаротушения В качестве огнетушащего вещества используется комбинированная композиция диоксид углерода — хладагент. Расчетная масса комбинированной композиции диоксид углерода - хладагент, мдкг, для объемного тушения определяется по формуле: жүктеу/скачать 1.44 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||