Специализированых инструменты механизмы для аварийных работ

Так как сеть с ИН на ВН, то замыкание одной фазы на землю (или повреждение изоляции) контролирует УКИ с включением сигнализации при  разрушении.

На НН сеть с ГЗН, 4-проводная, поэтому все виды защит обеспечивает автомат SF.

Так как трансформатор  «сухой», то ГЗ не устанавливается.

2. Выбираются токовые  трансформаторы.

Определяется ток линии  ЭСН

Определяется номинальный  ток нагрузки на ВН (I_н)

                                                    (для трансформатора)

Так как в линии ЭСН  нет ЭД, то отстройка от пусковых токов не требуется.

Принимается к установке  в РЗ трансформаторы тока типа ТЛ-10 с I₁₌50А

I2=5 А в количестве 2 штук по таблице [1] 1.12.1

Определяется коэффициент  трансформации

 

3. Выбирается реле ТО  типа РТМ.

Определяется ток срабатывания реле

 

По таблице [1] (1.12.3) К_н(то)=1,8

Определяется ток срабатывания реле

 будет при  3-фазном токе КЗ, тогда 

По таблицу 1.12.2 выбирается РТМ-IV,

Определяется  и надежность срабатывания ТО при наименьшем (2-фазном) токе КЗ в начале линии ЭСН:

 

 

 

Условие надежности выполнено, следовательно, ТО срабатывает надежно.

4. Выбирается реле МТЗ  типа РТВ.

Определяется ток срабатывания реле

 

 

 

По таблице [1] (1.12.2) выбирается РТВ-I, I_ср = 5 А.

Определяется 

участке при  (в конце линии):

 

Условие надежности выполнено ()

РЗ состоит из 2xТЛ-10, I₁ = 50 А, I₂ = 5 А;

РТМ-IV, I_ср = 100 А;

РТВ-1, I_ср = 5 А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.20 Выбор установок защиты двигателя

 

Для защиты двигателей от перегрузки и токов короткого замыкания  были рассчитаны и выбраны автоматические выключатели, плавкие предохранители [разд. 7, стр. 14].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.21 Расчет заземляющих устройств

 

Последним расчетом является расчет заземляющих устройств электроустановок.

Для того чтобы рассчитать заземляющие устройства необходимо:

1) Определить расчетный  ток замыкания на землю (I_З) и сопротивления ЗУ (R_З);

2) Определить расчетное  сопротивление грунта (ρ_Р);

3) Выбрать электроды и  рассчитать их сопротивление;

4) Уточнить число вертикальных  электродов и разместить их  на плане.

Необходимо заземлить  ТП, так как цеховые трансформаторы имеют схему соединения звезда на ВН и звезда с нулем на НН.

Исходные данные:

Грунт – глина;

U₁ = 10 кB;

U₂ = 0,4 кВ;

t_ср = +15 °С;

Климат района – III;

Вертикальный электрод –  уголок (75×75);

Вид ЗУ - контурное

Горизонтальный электрод – полоса (40×4);

Подготовительные данные:

Удельное сопротивление  грунта

 для 10 кВ

Принимаем наиболее требуемое  условие:

 

По таблице 1.13.2 [1]

Приближённый расчёт:

1) Определяется расчетное  сопротивление одного вертикального  электрода по формуле

0,3*40*1,5 = 18 Ом

2) Определяется предельное  сопротивление совмещенного ЗУ

 

 

где R_зу1 - сопротивление заземляющего устройства, Ом;

- расчетный ток замыкания  на землю, А;

- номинальное линейное  напряжение сети, кВ;

- длина линии, км.

 

 

3) Определяем приближённое количество электродов по формуле  

без учета экранирования

 

с учетом экранирования

 

4) Определяется полная  длина

L_пол = (А+2)*2+(В+2)*2

 

L_пол = (48+2)*2+(30+2)*2 = 164 м 

5) Определяются уточненные  значения сопротивлений вертикальных  и горизонтальных электродов  по формуле

 

 

где сопротивление вертикальных электродов с учетом коэффициента использования, Ом;

сопротивление горизонтальных электродов с учетом коэффициента использования, Ом;

длина полосы, м;

коэффициент использования  вертикального электрода;

коэффициент использования  горизонтального электрода;

удельное сопротивление  грунта, Ом^.м;

коэффициент сезонности;

ширина полосы, м;

глубина заложения, м;

число вертикальных заземлителей.

  

 

 

По таблице [1] (1.13.5)

= 0,7; 0,85

Определяем сопротивление  заземления:

 

 

Условие выполняется.

 

 

 

2.5 Аварийные работы  на системах электроснабжение 

 

Система электроснабжения города охватывает всех потребителей, включая  промышленные предприятия, объекты  коммунального хозяйства, электрифицированный  транспорт и т.п.

Промышленные предприятия  как крупные потребители электроэнергии в зависимости от объема, вида выпускаемой  продукции, размер территории  и других факторов, могут иметь сложную и разветвленную систему электроснабжения.

Выход из строя системы  электроснабжения города даже в мирное время грозит серьезными последствиями.

В июле 77 года при грозе  была выведена из строя электростанция севернее Нью – Йорка, что послужило  причиной распада всей системы электроснабжения Нью – Йорка, его пригородов, где  живут 10 млн. человек.    Остановились заводы, поезда, электрофицированный транспорт, закрылись аэропорты, тысячи людей застряли в лифтах, метро. Прекратилась подача воды, перестала работать канализация. Жизнь города оказалась парализованной на 25 часов.

В случае сильных землетрясений, крупных производственных аварий в  городе различные элементы системы  электроснабжения города могут получить различные по характеру разрушения и повреждения.

Наиболее уязвимыми элементами системы электроснабжения являются наземные сооружения – электрические  станции, подстанции, РП, ВЛЭП, подземные  – при землетрясении.

Для повышения надежности электроснабжения электрической станции, подстанции, сети объединены в энергосистемы, которые также соединены друг с другом. Энергосистемы имеют  систему автоматических устройств (противоаварийной автоматики), способных  мгновенно отключить любой источник и соответствующие мощности потребителей и тем самым сохранить работоспособность  части энергосистемы.

Возможность полного выхода из строя такой энергосистемы  даже при применении ядерного оружия по многим городам и источникам одновременно маловероятно.

Аварии в системе  электроснабжения можно разделить  на два вида:

1. Возникшие в результате стихийных бедствий.
2. В результате неисправностей в самой системе электроснабжения.

Повреждения ВЛЭП зависят  от степени разрушения опор, арматуры, проводов. Установлено, что ВЛ, совпадающие  с направлением движения штормового ветра или ударной волны взрыва, разрушаются в меньшей степени, чем ВЛ, расположенные вдоль ее фронта. 

 

                     

Рисунок 15 Расположение ВЛ

а) разрушения больше             б) разрушения меньше

Массивные опоры страдают меньше. При возникновении пожара – больше повреждаются ВЛ на деревянных опорах. Расплавляются провода (алюминий – легкоплавок), теряют свою прочность.

При взрыве в Хиросиме и  Нагасаки наземные ВЛ были почти полностью  разрушены на расстоянии до 2,7 км от центра взрыва.

Трансформаторы и оборудование, находящиеся в трансформаторных подстанциях, получили повреждения  в результате разрушения здания подстанции.

Действие ударной волны  взрыва на оборудование энергосистем крупных городов проверялось  при испытаниях в США в 55 году в штате Невада.

Были специально построены  два элемента системы электроснабжения, состоящих из высоковольтных ЛЭП  напряжением 69 кВ на стальных опорах; трансформаторных подстанций, понижающих напряжение, низковольтных  ЛЭП, питающих электрооборудование, размещенное  в нескольких зданиях.

Испытания показали, что  элементы системы электроснабжения получили значительные повреждения  при избыточном давлении ударной  волны выше 30 кПа. Произошло падение  одной высоковольтной металлической  опоры с обрывом проводов, остальные  опоры были повреждены незначительно.

Трансформаторная подстанция получила наибольшее повреждение и  после испытания могла быть использована для работы, но без автоматики управления.

В значительной степени была разрушена низковольтная ВЛ, большая  часть опор оказалась сломанной, провода сорваны.

При давлении менее 10 кПа, ВЛ, оборудование не получили серьезных  повреждений и могли работать дальше.

Аварийные работы в системах электроснабжения проводятся для:

1. Отключения отдельных  линий и участков сети в  местах проведения спасательных  работ для обеспечения безопасности  людей и предотвращения образования  пожаров.

Отключение участков сети при их повреждении должно производиться  автоматически релейной защитой. Если по каким – либо причинам этого  не произошло – немедленно отключить  вручную – обесточить и снять  напряжение. Если в низковольтных  сетях большие разрушения – целесообразно  погасить полностью участок, цех, производство или все предприятие целиком  на ГПП.

2. Подачи электроэнергии  в отдельные районы и участки  очага поражения.

Подача электроэнергии на отдельные участки необходима для  освещения территории, объектов работ, питания электродвигателей различных  машин, механизмов, электроинструмента, с использованием которых производятся аварийные работы, для работы мед.пункта.

Подавать электроэнергию наиболее целесообразно по сохранившимся  КЛ, ВЛ НН или по временным кабельным  линиям с питанием от близлежащих  источников.

Восстановление  ВЛЭП осуществляется соединением проводов, ремонтом частично поврежденных опор, арматуры, или прокладкой новых линий (новым проводом) на уцелевших или временно устанавливаемых опорах.

При прокладке временных  участков неизолированные провода  должны быть натянуты на высоте не менее 5 м от земли.

Поврежденные участки  КЛ могут быть соединены временной  ВЛ – перемычкой или участком соединительного  кабеля на поверхности земли.

Провода ВЛ соединяют с  помощью овальных или фасонных соединителей, прессуемыми натяжными зажимами, петлевыми зажимами.

Однопроволочные провода  могут соединяться скруткой или  наложением бандажа из тонкой проволоки. Для надежности контакта бандаж пропаивают.

Стальные однопроволочные  провода соединяют электросваркой.

Временные опоры устанавливают  вместо поврежденных, а также при  устройстве обводных участков или временных  ЛЭП.

В отличие от стационарных – временные опоры устраивают из подручного пригодного для этих целей материала – деревянных столбов, уцелевших металлических  или деревянных элементов опор (стойки, траверсы). Наиболее распространенным типом временных опор являются одностоечные деревянные опоры (для ВЛ 6 – 35 кВ, 110 кВ). Для подвески тяжелых проводов применяют П-образные опоры. Траверсы из круглого леса, брусков, профильной стали, крепят к столбам опор болтами.

Жесткость и прочность  временных опор могут быть повышены путем применения деревянных раскосов, оттяжек из тросов, канатов (особенно целесообразно, если местность с  твердым каменистым или скалистым  грунтом, также при замене сложных  угловых опор).

При этом необходимо следить, чтобы не уменьшалось предельно  – допустимое расстояние от провода  до земли. Расстояние между временными опорами обычно устанавливается  таким же, как и между стационарными. Если высота временных опор ниже, то расстояние между ними сокращается  для уменьшения стрелы провеса проводов.

При прокладке временной  трассы через заболоченные или залитые  водой участки, через реки, озера  применяют плавучие опоры, установленные  на плотах или понтонах, которые  укрепляются на дне якорем – грузом. Обычно плавучие опоры собирают на берегу, затем спускают на воду и  отбуксируют к месту установки.

При прокладке трассы через  замерзшую водную поверхность можно  устраивать временные деревянные опоры  в виде жесткой треноги, устанавливаемой  непосредственно на лед.

В практике имелись случаи установки опор путем вмораживания деревянных столбов, якорей, оттяжек  в лед – строились во время  войны, протяженностью десятки километров.

В качестве временных опор можно использовать сохранившиеся  мосты, эстакады, переходы. Провода  в этих случаях подвешивают на кронштейнах с наружной стороны  моста.