Пример расчета заземляющего устройства

Задание. Рассчитать заземляющее устройство подстанции 110/35/6 кв.

Исходные данные:

а) подстанция понизительная; имеет два транс­форматора 110/35/6 кв сглухо заземленной нейтралью со стороны 110 кв; для питания собственных нужд имеется трансформатор 6/0,4 кв с заземленной нейтралью со стороны низшего напряжения; распределительные устройства 110 и 35 кв открытого типа, 6 кв — закрытого;

б) компоновка оборудования и сооружений подстанции показ, на рис. 15;

в) удельное сопротивление грунта, измеренное при средней влажности с помощью стержневого электрода длиной 2,5 м и заглубленного в землю на 0,8 м,составило омсм, а с помощью полосового электрода, уложенного на глубине 0,8 м, омсм; по данным метеослужбы местность относится к первой климатической зоне;

г) в качестве естественного заземлителя может быть использована система «трос — опоры» двух подходящих к подстанции воздушных линий 110 кв на металлических опорах каждая с одним грозозащитным тросом; трос стальной сечением 50 мм2; длина пролета 250 м; наибольшее сопротивление заземления опоры 15 ом; число опор с тросом на каждой линии больше 20; данные измерений сопротивления системы «трос — опоры» отсутствуют;

д) расчетный ток замыкания на землю на стороне 110 кв 5 ка, стороне 35 кв 40 а, на стороне 6 кв 30 а.

Сопротивление растеканию тока согласно требованиям Правил устройства электроустановок должно быть не более 0,5 ом (см. стр. 18).

Если расчёт вести по напряжениям прикос­новения и шага, значения которых в этом случае должны быть даны, то необходимо будет воспользоваться уравнениями (11) и (12). Пусть в и в. Составляем предвари­тельную схему размещения электродов на территории подстанции, выб­рав их форму — полосовые и стержневые (уголки) и размеры (рис. 15).

Рис. 15. Схема заземления подстанции 110/35/6 кв.

По табл. 5 находим коэффициенты прикосновения и .

Пусть площадка подстанции имеет гравийную засыпку, благодаря чему поверхностного слоя грунта составляет 105 омсм. Тогда, приняв ом, найдем из (13) и (14):

;

.

Теперь можно определить требующееся :

по напряжению прикосновения (11)

ом;

по напряжению шага (12)

ом.

В качестве расчетного следует принять меньшее значение, т. е. 0,52 ом.

Сопротивление естественного заземлителя определяем по (16) и (17):

ом.

Требуемое сопротивление искусственного заземлителя получим из (15), приняв ом:

ом.

Предварительную схему заземления наносим на план подстанции (рис. 15), приняв контурный тип заземления из полосовых электродов сечением 4х40 мм и стержневых из угловой стали 50х50 мм длиной 2,5 м. При этом образуются как бы три заземлителя: контур вокруг ЗРУ из полосовой стали, заложенный на дно котлована фундамента глубиной м; контур по периметру ОРУ, выполненный из полос, заглубленных на 0,8 м, и вертикальных электродов (уголков); двух ма­гистралей внутри контура из полос, проложенных на глубине 0,8 м, и вертикальных электродов (уголков), отстоящих один от другого на расстоянии 10 м. К этим магистралям присоединяются молниеотводы, устанавливаемые на конструкциях открытых распределительных устройств (ОРУ).

Кроме того, вдоль осей оборудования предусматриваем прокладку выравнивающих проводников. Сопротивление растеканию тока эти проводников не учитываем.

Параметры заземления. Определяем сопротивления растеканию контуров и магистралей. Длины полос определяем по схеме.

Контур вокруг ЗРУ: длина полосы м; коэффициент использования принимаем равным единице, так как сторон этого контура расположены на большом расстоянии одна от другой.

Поскольку полоса закладывается в землю на большую глубину (2,5 м), сопротивление растеканию ее не будет зависеть от климатических условий, т. е. коэффициент сезонности ; за расчетное удельное сопротивление принимаем измеренное удельное сопротивление при стержневом заземлителе, т. е. омсм. Сопротивление растеканию контура (полосы) определяем по формуле, приведенной в табл. 1, строка 6:

ом.

Внутренние магистрали. Длина одной магистрали м; количество уголков в ней шт. Коэффициент сезонности согласно табл. 7 составляет для полосы ; для уголка .

Сопротивление растеканию одной полосы магистрали и одного стержневого электрода определяем по формулам, приведенным в табл. 1:

ом;

ом.

Сопротивление растеканию одной магистрали найдем по (18) предварительно определив по табл. 2 и 3 коэффициенты экранирования и :

ом.

Сопротивление растеканию обеих магистралей

ом.

Контур вокруг ОРУ: длина контура (полос) м; .Число уголков неизвестно. Сопротивление , которым должен обладать контур, найдем из следующей зависимости:

, ом; (21)

,

откуда ом.

Сопротивление полосы контура равно:

Теперь нам остается определить количество уголков . Для этого подставим численные значения , и в (16)

ом.

Задаваясь числом электродов , находим по табл. 2 и 3 зна­чения и , при которых удовлетворяется это равенство.

В данном случае это условие выполняется при , когда и .


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: