Защитное заземление трансформаторной подстанции

6. Защитное заземление ТП.

Исходные данные для расчёта заземления по заданию:

1.  Грунт – суглинок;

2.  Длина вертикального электрода: l_в = 2 м.;

3.  Профиль заземляющего электрода – уголок 50´50 (№50).

     Расчёт заземляющего устройства ведём по методике представленной в [1],  п.. 14.2., стр. 239.

1.  Устанавливаем необходимое по ПУЭ сопротивление заземляющего устройства  равным  R_з=4 Ом (по [1], стр. 238).

2. Определяем необходимое сопротивление искусственного заземлителя R_и с учётом использования естественного R_е , а также эквивалентного повторного заземлителя R_п , включенных параллельно, из выражения:

                                                   ,                                      (6.1)

Принимаем R_е = 0 , считая, что естественных заземлителей нет, а R_п = 0 Ом (по рекомендациям [1], стр. 238) т.к. на стороне 0,4 кВ нет ВЛ и ответвлений длиной более 200 м . Тогда:

, Ом

3. Определяем расчётное удельное сопротивление грунта с учётом повышающих коэффициентов, учитывающих высыхание грунта летом и промерзание его  зимой по выражению

,                                       (6.2)

          где r_таб – значение удельного сопротивления грунта, для суглинка  по ([1], 

       табл. 14.1) равно 100 Ом×м;

                К – повышающий коэффициент, по рекомендациям ([1], стр. 240)  

                        принимаем равным 1.6:

тогда

, Ом×м

4. Определяем сопротивление растеканию тока вертикального электрода по

формуле

,                    (6.3)

          где l_в – длина вертикального электрода, по заданию 2 м;

                b – ширина полки уголка, по заданию 0,05 м;

                t – глубина заложения вертикального электрода, равная расстоянию от  

                     поверхности земли до середины электрода

,                                             (6.4)

                     где t_в – расстояние от поверхности земли до верхнего конца 

  электрода(см. рис. 6.1).

 

Тогда

                                                t_в=0.8-0.2=0.6м

, м

, м

5. Определяем теоретическое число вертикальных электродов (без учёта влияния горизонтальной полосы связи и коэффициентов использования электродов):

,

          n_T принимаем равным 15.

6. Определяем длину горизонтальной полосы связи при расположении вертикальных электродов в ряд по выражению:

;                                               (6.5)

где а – шаг между вертикальными электродами, принимаем равным 0,5l_в =

               =1 м.

, м

7. Определяем сопротивление полосы связи по выражению:

,                                   (6.6)

где b – ширина полосы связи, м;

      t_Г – глубина заложения горизонтальной полосы, равная расстоянию от

             поверхности земли до полосы. По [1],стр.242  t_г = 0,6 м.

, Ом

8. Определяем коэффициенты использования вертикальных электродов h_в и горизонтальной полосы h_Г для вертикальных электродов расположенных в ряд:

,                                               (6.7)

,                                              (6.8)

          где т = а/l_в = 1/2 = 0,5

,

,

9. Определяем действительное число вертикальных электродов с учетом полосы связи и коэффициентов использования:

,

т.к. n_Д > n_T , то к монтажу принимаем n_Д (28) и производим проверочный расчет. Принимаем а=2м.

, м

, Ом

,

где т = а/l_в = 2/2 = 1

,

 

                                                           l_Г

                                                                                      Полоса связи

Рис. 6.2. Контур заземления

План размещения заземлительного устройства изображён на рис. 6.3.

По [1],стр.239   ,то есть можем записать

,Ом

отсюда  Ом < R_и=4 Ом , т.е. условие выполняется.