Электроснабжение сельскохозяйственных потребителей Будёновских РЭС (стр. 17 из 19)

Расчетное сопротивление грунта определяется по формуле:

r_расч = К_с × К₁ × r , (4.1)

где К_с – коэффициент сезонности, К_с = 1,1 [4];

К₁ – коэффициент учитывающий состояние грунта К₁ = 1,15 [4];

r - удельное сопротивление грунта, r = 83 Ом × м.

r_расч = 1,1 × 1,15 ´ 100 = 104,7 Ом × м

Сопротивление одиночного вертикального электрода определяется по формуле [8]:

R_в.о. =

, (4.2.)

где L_в – длинна вертикального электрода, м;

t₁ – расстояние от поверхности земли до верхнего конца вертикального электрода, м;

d = 0.95 × в – где в – ширина полки уголка, м.

R_в.о. =

Задаваясь определенным размещением вертикальных заземлителей по контуру определяется ориентировочно их число:

n =

, (4.3)

где К_и.в. – коэффициент использования вертикальных электродов, К_и.в.= 0,8 [4].

n =

= 73

Принимается ближайшее большее целое число n = 73 мм.

В соответствии с числом электродов и их размещением определяется сопротивление горизонтальных соединительных электродов. Предварительно рассчитывается сопротивление грунта, с учетом коэффициента сезонности и коэффициента учитывающего состояние грунта, для горизонтальных заземлителей. [4]

r_расч = 1,4 × 1,6 × 83 = 185,9 Ом × м.

Сопротивление горизонтального электрода определяется по формуле:

R_г =

, (4.4)

где

- длинна горизонтального электрода, м;

К_иг – коэффициент использования горизонтального электрода, К_и2 = 0,8 [8];

t₂ – расстояние от поверхности земли до горизонтального заземлителя, м;

d – диаметр электрода, для полосы принимают равным половине ширины полосы, м.

R_г =

= 3,33 Ом.

При известном сопротивлении горизонтального заземлителя уточняется необходимое сопротивление вертикальных электродов.

R_в =

, (4.5.)

R_в =

= 0,59 Ом.

Число вертикальных электродов уточняется по формуле:

n_y =

(4.6)

n_y =

шт.

Окончательное число вертикальных электродов принимают из условий размещения но не меньше чем n_y. Принимаем n₀ = 77 шт. Тогда результирующее сопротивление заземляющего устройства определяется:

R_к =

(4.7)

R_к =

Ом.

R_к < R₃ 0,49 < 0,5 Ом. (4.8)

Из условия (4.8) видно что расчет заземляющего устройства подстанции 110/10 кВ выполнен верно и оно отвечает требованиям ПУЭ [2].

4.2 Молниезащита подстанций

Тип грозозащиты системы электроснабжения выбирается в зависимости от рабочего напряжения, мощности подстанции её схемы. Существенную роль в грозозащите играет удельное сопротивление грунта в районе сооружения системы электроснабжения, материал опор линии электропередач и конструктивных элементов подстанции.

При выборе грозозащитных аппаратов (вентильных и трубчатых разрядников, искровых промежутков) важными параметрами являются максимальные и минимальные значения сопровождающих токов короткого замыкания, возникающих при перекрытии изоляции волнами грозовых перенапряжений. Принципиальная схема грозозащиты выбирается по справочникам в зависимости от рабочего напряжения подстанции, её мощности и схемы питания.

На подстанциях 110/10 кВ со стороны напряжения 110 кВ вблизи трансформаторов устанавливают два комплекта вентильных разрядников РВС – 110. Они устанавливаются на бетонном фундаменте с надежным ограждением. Все вентильные разрядники заземляются и подключаются к фазным проводам. Со стороны напряжения 10 кВ подстанцию защищают устанавливая комплекты трубчатых разрядников РТФ – 10. Их соединяют с проводами линии через наружные искровые промежутки. У подстанции комплект трубчатых разрядников соединяется с её заземлением, а на линии с заземлением не более 10 – 15 Ом.

Открытые подстанции от прямых ударов молнии защищают стержневыми молниеотводами, которые устанавливаются на конструкциях ОРУ 110 кВ. Подходы к подстанции защищаются грозозащитными тросами с заземлением их на каждой опоре.

Защитные свойства стержневого молниеотвода характеризуют зоной защиты, под которой понимается пространство вкруг молниеотвода, где поражение защищаемого объекта атмосферным разрядом мало вероятно. Для защиты трансформаторной подстанции 110/10 кВ применяется двойной стержневой молниеотвод, схема защитной зоны которого изображена схематически на рис.4.1.

Рис.4.1 Схема защитной зоны двойного стержневого молниеотвода

Защитное действие молниеотвода характеризуется коэффициентом защиты К_х. Принимается для расчета два стержневых молниеотвода высотой М1 – 27м и М2 – 32м стоящих друг от друга на расстоянии 54м.

Для молниеотвода высотой меньше 30м радиус защиты определяется по формуле:

r_x = 1,6 × h × (h – h_x) / (h + h_x) , (4.9.)

где h – полная высота молниеотвода, м;

h_x – высота защищаемого объекта, м.

r_x = 1,6 × 27 (27 – 6)/(27 + 6) = 27,69м » 28м.

Определяется коэффициент защиты:

К_х =tga =

, (4.10)

Где h_a = активная высота молниеотвода, h_a = h – h_x, м.

К_х =

= 1,33

Для молниеотводов высотой меньше 30м К_aпред = 1,6 К_х < К_aпред

1,33 < 1,6

Для молниеотвода высотой больше 30м радиус защиты определяется по формуле:

r_x = 8,8

( h – h_x)/ (h + h_x) , (4.11.)

r_x = 8,8 ×

× (32 – 6)/(32 + 6) =34,1м.

Коэффициент защиты определяется:

К_х = 8,8 /

, (4.12.)

К_х = 8,8 /

= 1,31

Расчетная ширина внутренней зоны защиты в_х на высоте h_x находится по кривым рис.8.6.[10]. Для

= 2,6 и h_x = 0,2h = 1,33. Следовательно в_х = 2 × 21 × 1,33 = 55м.

Наименьшая высота зоны защиты составляет:

h₀ = h – a/7. (4.13.)

h₀ = 32 -

= 24,3м.

Произведённые расчеты подтверждают правильность использования двойного стержневого молниеотвода. Который обеспечивает необходимую степень защиты трансформаторной подстанции 110 /10 кВ.

4.3 Мониторинг окружающей среды. Понятие экологического мониторинга

Мониторинг – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов. Этот термин появился перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (июнь, 1972 г.) в дополнение к понятию "контроль". Большой вклад в разработку теории мониторинга внесли И.П. Герасимов, Ю.А. Израиль, В.Д. Федоров и др. Основными задачами мониторинга служат: наблюдение за состоянием биосферы, оценка и прогноз состояния природной среды, выявление факторов и источников антропогенных воздействий на окружающую среду и др. выделяют следующие типы мониторинга: глобальный (биосферный), геофизический, климатический, биологический, экологический и др.

При организации мониторинга возникает необходимость решения нескольких задач разного уровня, поэтому И.П. Герасимов (1975) предложил различать три ступени мониторинга (смотри таблицу 3.1). Видно, что на первой ступени главное внимание уделяется наблюдению за состоянием окружающей среды с точки зрения ее влияния на здоровье населения. Эта ступень мониторинга опирается на систему наблюдательных постов и работу санитарно-гигиенических служб. На второй ступени основным объектом наблюдений и контроля выступают природно-территориальные комплексы. Основная задача третьей ступени:

– наблюдения за глобальными параметрами окружающей среды с целью

– оценки последствий этих изменений для здоровья и деятельности людей.

Таблица 4.3 Система наземного мониторинга окружающей среды

Ступени мониторинга	Объекты мониторинга	Характеризуемые показатели мониторинга
Биоэкологический (санитарно-гигиенический)	Приземной слой воздуха	ПДК токсичных веществ
	Поверхностные и грунтовые воды, промышленные и бытовые стоки и различные выбросы	Физические и биологические раздражители (шумы, аллергены и др.)
	Радиоактивные излучения	Предельная степень радиоизлучения
Геосистемный (природно-хозяйственный)	Исчезающие виды животных и растений	Популяционное состояние видов
Природные экосистемы	Их структура и нарушения
Агроэкосистемы	Урожайность сельскохозяйственных культур
Лесные экосистемы	Продуктивность насаждений
Биосферный (глобальный)	Атмосфера	Радиационный баланс, тепловой перегрев, состав и запыление
	Гидросфера	Загрязнение рек и водоемов; водные бассейны, круговорот воды на континентах
	Растительный и почвенный покровы, животное население	Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных. Глобальные круговороты и баланс СО2, О2 и др. веществ.

Основу сети глобального мониторинга составляют биосферные станции, включающие как биосферные заповедники, так и зоны антропогенных воздействий человека.