Помощь студентам в учебе
Диагностика заземляющих устройств и электромагнитной обстановки ОРУ-110 кВ Жигулевской ГЭС
|
Введение 4
1 Комплексное обследование заземляющих устройств ОРУ-110 6
1.1 Краткая характеристика объекта 6
1.3 Результаты обследования состояния заземляющих устройств ОРУ 8
1.3.1 Определение трассы прокладки горизонтальных электродов заземлителей
ОРУ 8
1.3.2 Определение наличия и качества связей оборудования ОРУ с
заземляющими устройствами 8
1.3.3 Результаты измерения значений удельного сопротивления грунта на
территории ОРУ 35
1.3.4 Измерение сопротивлений заземляющих устройств ОРУ и проверка
коррозионного состояния электродов заземлителей ОРУ и заземляющих проводников оборудования 38
1.3.5 Измерение напряжений прикосновения к оборудованию ОРУ 39
1.3.6 Расчет значений сопротивления и напряжения на заземляющих
устройствах ОРУ при КЗ 41
1.3.7 Расчет значений напряжений прикосновения к оборудованию ОРУ 43
1.3.8 Расчет термического нагрева электродов заземлителей ОРУ и
заземляющих проводников оборудования при КЗ 45
1.3.9 Воздействие токов и напряжений промышленной частоты на
контрольные кабели при КЗ 48
1.3.10 Воздействие импульсных напряжений на контрольные кабели при
ударах молнии 51
1.4 Заключение по результатам диагностики заземляющих устройств ОРУ-110 кВ Жигулевской ГЭС 54
2. Определение электромагнитной обстановки на ОРУ-110 кВ 56
2.1 Термины и определения 56
2.2 Методика определения электромагнитной обстановки 58
2.3 Устанавливаемые устройства и характеристики 61
2.4 Результаты измерений и расчетов электромагнитной обстановки 61
2.4.1 Обследование заземляющего устройства 61
2.4.2 Импульсные излучаемые помехи 65
2.4.3 Импульсные помехи, связанные с протеканием тока молнии 67
2.4.4 Электромагнитные поля и кондуктивные помехи радиочастотного
диапазона 72
2.4.5 Магнитные поля промышленной частоты 74
2.4.6 Разряды статического электричества 76
2.4.7. Помехи, связанные с возмущениями в цепях питания низкого напряжения 78
2.4.8 Импульсные магнитные поля 78
2.4.9 Взаимное влияние кабелей 80
3 Выводы и заключения по комплексной диагностики электромагнитной
обстановки 82
3.1 Обследование электромагнитной обстановки для устройств АСТУ в цепях
от оборудования ОРУ-110 кВ 82
3.2 Заключение и рекомендации 84
Заключение 87
Список используемых источников
1 Комплексное обследование заземляющих устройств ОРУ-110 6
1.1 Краткая характеристика объекта 6
1.3 Результаты обследования состояния заземляющих устройств ОРУ 8
1.3.1 Определение трассы прокладки горизонтальных электродов заземлителей
ОРУ 8
1.3.2 Определение наличия и качества связей оборудования ОРУ с
заземляющими устройствами 8
1.3.3 Результаты измерения значений удельного сопротивления грунта на
территории ОРУ 35
1.3.4 Измерение сопротивлений заземляющих устройств ОРУ и проверка
коррозионного состояния электродов заземлителей ОРУ и заземляющих проводников оборудования 38
1.3.5 Измерение напряжений прикосновения к оборудованию ОРУ 39
1.3.6 Расчет значений сопротивления и напряжения на заземляющих
устройствах ОРУ при КЗ 41
1.3.7 Расчет значений напряжений прикосновения к оборудованию ОРУ 43
1.3.8 Расчет термического нагрева электродов заземлителей ОРУ и
заземляющих проводников оборудования при КЗ 45
1.3.9 Воздействие токов и напряжений промышленной частоты на
контрольные кабели при КЗ 48
1.3.10 Воздействие импульсных напряжений на контрольные кабели при
ударах молнии 51
1.4 Заключение по результатам диагностики заземляющих устройств ОРУ-110 кВ Жигулевской ГЭС 54
2. Определение электромагнитной обстановки на ОРУ-110 кВ 56
2.1 Термины и определения 56
2.2 Методика определения электромагнитной обстановки 58
2.3 Устанавливаемые устройства и характеристики 61
2.4 Результаты измерений и расчетов электромагнитной обстановки 61
2.4.1 Обследование заземляющего устройства 61
2.4.2 Импульсные излучаемые помехи 65
2.4.3 Импульсные помехи, связанные с протеканием тока молнии 67
2.4.4 Электромагнитные поля и кондуктивные помехи радиочастотного
диапазона 72
2.4.5 Магнитные поля промышленной частоты 74
2.4.6 Разряды статического электричества 76
2.4.7. Помехи, связанные с возмущениями в цепях питания низкого напряжения 78
2.4.8 Импульсные магнитные поля 78
2.4.9 Взаимное влияние кабелей 80
3 Выводы и заключения по комплексной диагностики электромагнитной
обстановки 82
3.1 Обследование электромагнитной обстановки для устройств АСТУ в цепях
от оборудования ОРУ-110 кВ 82
3.2 Заключение и рекомендации 84
Заключение 87
Список используемых источников
Применение на подстанциях и электростанциях автоматических и автоматизированных систем технологического управления (АСТУ) с использованием электронных и микропроцессорных устройств предусматривает строгое соблюдение требований электромагнитной совместимости (ЭМС) при проектировании, монтаже и эксплуатации.
Краткими характеристиками Жигулевской ГЭС являются:
1. В соответствии с требованиями СТО 56947007-29.130.15.105-2011 «Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок» допустимая плотность токов по экранам контрольных кабелей должна соответствовать времени отключения КЗ УРОВ. При этом допустимое значение напряжения прикосновения к рабочим местам должно соответствовать времени срабатывания резервной защиты, а к остальному оборудованию - времени срабатывания основной защиты.
2. Для ОРУ-110 кВ время отключения КЗ УРОВ составляет 0,34 с, время срабатывания основной защиты 110 кВ - 0,18 с, время срабатывания резервной защиты 110 кВ - более 1 с.
3. Предельно допустимая плотность токов по контрольным кабелям ОРУ-110 кВ в течении 0,34 с составляет 447 А/мм2.
4. Предельно допустимое значение напряжения прикосновения к
рабочим местам ОРУ-110 кВ составляет 65 В.
5. Предельно допустимое значение напряжения прикосновения к
остальному оборудованию ОРУ-110 кВ составляет 410 В.
6. Контрольные кабели по территории ОРУ проложены в
заглубленных кабельных каналах.
7. Молниезащита ОРУ-110 кВ осуществляется при помощи стержневых молниеприемников, расположенных на порталах и отдельно стоящих молниеотводах (прожекторных мачтах).
8. Материал горизонтальных электродов заземлителей ОРУ и
заземляющих проводников оборудования - сталь полосовая и круглая сечением от 78 до 200 мм2.
Краткими характеристиками Жигулевской ГЭС являются:
1. В соответствии с требованиями СТО 56947007-29.130.15.105-2011 «Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок» допустимая плотность токов по экранам контрольных кабелей должна соответствовать времени отключения КЗ УРОВ. При этом допустимое значение напряжения прикосновения к рабочим местам должно соответствовать времени срабатывания резервной защиты, а к остальному оборудованию - времени срабатывания основной защиты.
2. Для ОРУ-110 кВ время отключения КЗ УРОВ составляет 0,34 с, время срабатывания основной защиты 110 кВ - 0,18 с, время срабатывания резервной защиты 110 кВ - более 1 с.
3. Предельно допустимая плотность токов по контрольным кабелям ОРУ-110 кВ в течении 0,34 с составляет 447 А/мм2.
4. Предельно допустимое значение напряжения прикосновения к
рабочим местам ОРУ-110 кВ составляет 65 В.
5. Предельно допустимое значение напряжения прикосновения к
остальному оборудованию ОРУ-110 кВ составляет 410 В.
6. Контрольные кабели по территории ОРУ проложены в
заглубленных кабельных каналах.
7. Молниезащита ОРУ-110 кВ осуществляется при помощи стержневых молниеприемников, расположенных на порталах и отдельно стоящих молниеотводах (прожекторных мачтах).
8. Материал горизонтальных электродов заземлителей ОРУ и
заземляющих проводников оборудования - сталь полосовая и круглая сечением от 78 до 200 мм2.
Работы выполнялись в соответствии с требованиями действующих «Правил устройства электроустановок», «Правил эксплуатации электроустановок потребителей», СТО 56947007-29.130.15.105-2011 «Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок» и рекомендациями другой нормативной и технической документации.
Для проведения измерений использовались:
измерительный комплекс КДЗ-1, сертифицированный в Госстандарте России как средство измерений (Госстандарт РФ СЕРТИФИКАТ об утверждении типа средств измерений RU.C.37.003.A № 6856) и аттестованный межведомственной комиссией РАО «ЕЭС России»;
измерительный комплекс ИК-1 (Государственный реестр средств измерений № 18765-99);миллиомметр типа АМ6000.
Для проведения расчетов использовалась программа «ОРУ-М» версия 2.1.20 (© РАО «ЕЭС России», Московский энергетический институт (ТУ),
ООО «НПФ Электротехника: наука и практика» 2002 г., Роспатент рег. № 2002611768).
Для достижения поставленной цели были выполнены следующие работы:
- определены исполнительные схемы заземляющих устройств ОРУ;
- определено наличие и качество связей электрооборудования ОРУ с заземляющими устройствами;
- определены пути растекания тока однофазного КЗ;
- определены значения сопротивления заземляющих устройств;
- определено удельное электрическое сопротивление грунта на территории ОРУ;
- определены значения напряжений прикосновения к оборудованию ОРУ при однофазном КЗ;
- определены значения напряжений и токов промышленной частоты, воз¬действующих на контрольные кабели при КЗ;
- определены значения импульсных напряжений, воздействующих на контрольные кабели при ударах молнии.
В качестве аварийных ситуаций, приводящих к поражению электрическим током персонала, повреждению и (или) неправильной работе систем РЗА, рассматривались:
- однофазное КЗ;
- удары молнии в молниеотводы и молниеприемники ОРУ.
Критерием электробезопасности принималось условие обеспечения значений напряжений прикосновения к любому оборудованию, ниже предельно допустимых значений в соответствии с ПУЭ п.1.7.91 и ГОСТ 12.1.038.
Для оценки технического состояния заземляющих устройств проверялось соответствие состояния заземляющих устройств следующим требованиям ПУЭ:
- к коррозийному состоянию заземляющих проводников и электродов заземлителей;
- к термическому нагреву заземляющих проводников и электродов заземлителей при однофазном КЗ;
- к конструктивному исполнению заземляющих устройств;
- к ограничению напряжения на заземляющем устройстве при КЗ.
В качестве воздействий, приводящих к повреждению и (или) неправиль-ной работе систем РЗА и вторичных цепей рассматривались:
- воздействие при однофазном КЗ токов и напряжений промышленной частоты на кабели вторичных цепей;
- воздействие на аппаратуру РЗА импульсных напряжений, вызванных ударами молнии.
Для проведения измерений использовались:
измерительный комплекс КДЗ-1, сертифицированный в Госстандарте России как средство измерений (Госстандарт РФ СЕРТИФИКАТ об утверждении типа средств измерений RU.C.37.003.A № 6856) и аттестованный межведомственной комиссией РАО «ЕЭС России»;
измерительный комплекс ИК-1 (Государственный реестр средств измерений № 18765-99);миллиомметр типа АМ6000.
Для проведения расчетов использовалась программа «ОРУ-М» версия 2.1.20 (© РАО «ЕЭС России», Московский энергетический институт (ТУ),
ООО «НПФ Электротехника: наука и практика» 2002 г., Роспатент рег. № 2002611768).
Для достижения поставленной цели были выполнены следующие работы:
- определены исполнительные схемы заземляющих устройств ОРУ;
- определено наличие и качество связей электрооборудования ОРУ с заземляющими устройствами;
- определены пути растекания тока однофазного КЗ;
- определены значения сопротивления заземляющих устройств;
- определено удельное электрическое сопротивление грунта на территории ОРУ;
- определены значения напряжений прикосновения к оборудованию ОРУ при однофазном КЗ;
- определены значения напряжений и токов промышленной частоты, воз¬действующих на контрольные кабели при КЗ;
- определены значения импульсных напряжений, воздействующих на контрольные кабели при ударах молнии.
В качестве аварийных ситуаций, приводящих к поражению электрическим током персонала, повреждению и (или) неправильной работе систем РЗА, рассматривались:
- однофазное КЗ;
- удары молнии в молниеотводы и молниеприемники ОРУ.
Критерием электробезопасности принималось условие обеспечения значений напряжений прикосновения к любому оборудованию, ниже предельно допустимых значений в соответствии с ПУЭ п.1.7.91 и ГОСТ 12.1.038.
Для оценки технического состояния заземляющих устройств проверялось соответствие состояния заземляющих устройств следующим требованиям ПУЭ:
- к коррозийному состоянию заземляющих проводников и электродов заземлителей;
- к термическому нагреву заземляющих проводников и электродов заземлителей при однофазном КЗ;
- к конструктивному исполнению заземляющих устройств;
- к ограничению напряжения на заземляющем устройстве при КЗ.
В качестве воздействий, приводящих к повреждению и (или) неправиль-ной работе систем РЗА и вторичных цепей рассматривались:
- воздействие при однофазном КЗ токов и напряжений промышленной частоты на кабели вторичных цепей;
- воздействие на аппаратуру РЗА импульсных напряжений, вызванных ударами молнии.