Исследовательский раздел. Объектом исследования и проектирования выбрано заземляющее устройство (ЗУ) подстанции (ПС) 220кВ Проспект Испытателей входящей в состав Ленинградского

Введение

Объектом исследования и проектирования выбрано заземляющее устройство (ЗУ) подстанции (ПС) 220кВ Проспект Испытателей входящей в состав Ленинградского Предприятия Магистральных Электрических Систем (Лен. ПМЭС).

Заземляющее устройство - это совокупность объединённых заземлителей и заземляющих проводников. Заземлитель находится непосредственно в земле и соединяет с ней части электроустановки. Заземляющие проводники соединяют заземлитель с частями электроустановки (электрооборудованием), которые должны быть заземлены.

Согласно [п.1.7.55, 1], заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или разных назначений и напряжений, должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к заземлению этих электроустановок: защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции, условиям режимов работы сетей, защиты электрооборудования от перенапряжения и т.д. в течение всего периода эксплуатации.

В первую очередь должны быть соблюдены требования, предъявляемые к защитному заземлению.

В данном дипломном проекте освещены такие вопросы как:

-планировочное решение системы заземления ПС;

-выбор и расчёт основных элементов ЗУ;

-описание технологического процесса монтажа ЗУ;

-экономический расчёт устройства внешнего ЗУ;

-вопросы безопасности труда;

-другие вопросы.

Исследовательский раздел

1.1 Характеристика объекта

ПС 220 кВ Проспект Испытателей относится к подстанциям нового поколения. Отличительной чертой ПС является расположенное внутри здания распределительное устройство с элегазовой изоляцией (КРУЭ), что существенно снижает площадь занимаемой территории. Силовые трансформаторы, дугогасящие реакторы и другое силовое оборудование так же находится внутри здания.

Питание подстанции осуществляется от двух воздушных линий электропередач (ЛЭП) с номинальным напряжением 220кВ. Отходящие линии имеют номинальное напряжение 10 кВ.

Основные характеристики ПС 220 кВ Проспект Испытателей приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Основные характеристики ПС 220 кВ Проспект Испытателей

1.2 Расположение и назначение объекта проектирования

ПС 220 кВ Проспект Испытателей находится по адресу Санкт-Петербург, пр. Испытателей, д. 3, к. 3.

Заземляющее устройство располагается на территории ПС и предназначено для:

-создания безопасных условий обслуживания электроустановки (защиты людей от поражения электрическим током);

-обеспечения нормальной работы электроустановки (заземление нейтралей силовых трансформаторов, дугогасительных реакторов и т.п.);

-обеспечение требований по снижению помех для обеспечения работы релейной защиты, автоматики и связи;

-защиты сооружений и электрооборудования от прямых ударов молнии с помощью разрядников, искровых промежутков, стержневых и тросовых молниеотводов, которые присоединяются к заземлителям.

1.3 Планировочное решение объекта проектирования

Основой системы заземления является подземная сеть (контур) заземления. Контур заземления сооружён в земле вокруг здания и за оградой и состоит из сети круглой стали.

В здании закрытой подстанции по внутреннему периметру помещений, где имеется подлежащее заземлению оборудование, прокладываются заземляющие магистрали, к которым присоединяются все оборудование и металлоконструкции. Внутренний контур заземления выполняется в виде сетки из стальных полос сечением 40х4 мм², прокладываемых на высоте 0,4 м от уровня пола.

Наружный контур заземления присоединяется к металлическим закладным каждой железобетонной колонны, соответственно, к арматуре строительных конструкций, а также к внутреннему контуру заземления здания.

Для обмотки 220 кВ трансформатора принят постоянный режим заземления нейтрали. Для электроустановок напряжением до 1 кВ принимается TN-C-S система, с отдельными N и PE проводниками.

Выполняются также мероприятия по выравниванию потенциалов как внутри, так и у входов в здание, а также у въезда на территорию ПС.

На территории ПС у пожарных гидрантов устанавливаются шины заземления для заземления пожарной техники.

1.4 Технические характеристики электрооборудования объекта проектирования

Наружное заземляющее устройство состоит из горизонтальных и вертикальных заземлителей (электродов). Заземлитель это элемент заземляющего устройства, который находится непосредственно в земле и соединяет с ней части электроустановки.

Горизонтальный заземлитель выполнен из черной круглой стали Ø 20 мм (сечение 314 мм²). Вертикальные электроды выполнены из черной круглой стали Ø 20 мм и длиной 5м.

Общая длина горизонтальных заземлителей, включая элементы выравнивания потенциалов, составляет 840 м. Количество вертикальных электродов – 16 шт.

Согласно проекту ПС 220 кВ Проспект Испытателей, наружное ЗУ имеет технические характеристики, представленные в таблице 2.

Таблица 2 - Технические характеристики ЗУ ПС 220 кВ Проспект Испытателей

1.5 Обоснование необходимости реконструкции (анализа), предложения по объекту проектирования

При изучении проектной документации ПС 220 кВ Проспект Испытателей, возникли сомнения в правильности расчётов заземляющего устройства, в частности значение минимального сечения заземляющих проводников и значение сопротивления растеканию тока заземляющего устройства.

Наружное ЗУ ПС 220 кВ Проспект Испытателей, выполнено из чёрной стали, а значит, находясь в земле подвержено коррозии, причем в особо неблагоприятных условиях, так как через него проходят рабочие токи постоянного направления. Поскольку для данного ЗУ важно не только соблюдение величины сопротивления растеканию тока, но и по условию минимального сечения проводника из-за значительных токов замыкания на землю, срок службы ЗУ может быть не большим.

Исходя из вышеизложенного предлагается:

-произвести повторный расчёт заземляющего устройства ПС 220кВ Проспект Испытателей;

-разработать проект устройства (монтажа) наружного заземляющего устройства на территории ПС;

-рассчитать сметную стоимость работ по устройству наружного заземляющего устройства.