Изучение назначения, порядка расчета, некоторых особенностей монтажа заземляющего устройства закрытой и открытой подстанции

Определение допустимого сопротивления заземляющего устройства.

На высокой стороне: расчет не нужен, значение Rз берется по ПУЭ.

Теперь определим сопротивление на низкой стороне: R=10  Ом.

Окончательное значение сопротивления (меньшее из двух): R=0,50  Ом.

2. Определение необходимого сопротивления искусственного заземлителя (Rи).

Расчет выполняется по формуле:

Rи=Rе∙Rз/(Rе-Rз),

где Rз- расчетное сопротивление заземляющего устройства,

Rе- сопротивление естественного заземления.

Сопротивление естественного заземлителя Rе=2 Ом (система «трос – опора»).

Сопротивление искусственного заземлителя должно быть Rи=0,67 Ом.

3. Выбор формы и размеров электродов.

Для вертикальных электродов: пруток диаметром 16 мм, длина 5 м.

Для горизонтального электрода:полоса 4* 40 мм.

4. Составление предварительной схемы заземлителя.

Вы должны определить периметр контурного заземлителя р, среднее значение а=р/nво, а затем по таблице по отношению а/1 найти коэффициент использования  вертикальных электродов Кив, где nво- предварительное число вертикальных электродов, 1-длина вертикального электрода. Но nво и l пока неизвестны, поэтому их в лабораторной работе рекомендуется принять: на подстанциях 6-35 кВ, пво=10, l=3 м, на подстанциях 110 кВ  пво=50, l=5 м.

Определение коэффициента использования вертикального электрода по графикам Кив=f(n,a/I) и Киг=f(n,a/I): Периметр контура Р=134м.Число вертикальных электродов nв=50.Длина вертикального электрода L=5 м. Отношение а/l=0,54. Значение Кив=0,323.

.

5. Определение расчетного удельного сопротивления грунта.

Перед нами формула для расчета удельного сопротивления грунта:

Ррасч.=Ризм.· Кс

где Ризм – измеренное значение удельного сопротивления грунта:

      Кс= 1,2– коэффициент сезонности (приведен в таблице).

Коэффициент сезонности для горизонтальных электродов равен 2.

Ррасч.=48 Ом∙м, Ризм.=40 Ом·м.

6. Определение сопротивление растеканию одного вертикального электрода.

Rв=Ррасч.в. (ln(2·l/d)+0.5∙(ln((4·t+l)/(4∙t-l)))/(2·3.14∙l),

где d-диаметр электрода, м;

    (для уголка с шириной полки b: d=0,95∙b).

7. Определение примерного числа вертикальных электродов.

nв=Rв/(Кив·Rи),

где nв- примерное число вертикальных электродов,

      Rи- сопротивление искусственного заземлителя,

      Кив- коэффициент использования вертикальных электродов.

При мерное число вертикальных электродов nв=49.2.

Округляем до ближайшего числа nв=44( повторный расчёт).

8. Определение сопротивления растеканию горизонтального электрода.

Rг=Ррасч.г.∙ln(l²(d ·t))/(2∙3.141·t),

где d- диаметр электрода, м =0,02,(для полосы шириной b  d=0.5∙d).

   Периметр контура, м , р=134,

  Глубина залегания горизонтального электрода,  (равна глубине траншеи, 0,7 м) t=0,7.

Расчетное сопротивление вертикального электрода Rг=1,34 м.

9.Уточнение коэффициентов использования.

На 7 этапе расчета мы приняли предварительное число вертикальных электродов nво=50 и для него определили коэффициент Кив.  Теперь нам известно примерное число вертикальных электродов nв=44.  Для него необходимо определить новые значения коэффициентов использования электродов Киг  и Кив.

Определение коэффициента использования вертикального и горизонтального электрода по графикам Кив=f(n,a/l) и Киг=f(n,a/l): Периметр контура Р=134 м. Число вертикальных электродов nв=44. Длина вертикального электрода L=5 м. Отношение а/l=0,61. Расчетное значение Кив=0,340, Киг=0,189.

10.Уточнение числа вертикальных электродов.

Предыдущее число вертикальных электродов было nв=44.

Уточненное число вертикальных электродов nву=41,7 (nву опличается от nв на 6,5 %,должно быть не более 10%).

Окончательное значение для надежности стоит округлить в сторону увеличения nв=42.

11. Окончательное значение сопротивления искусственного заземлителя.

Требуемое значение сопротивления Rи,треб=0,67 Ом.

Расчетное значение сопротивления Rи,расч=0,66 Ом. Запас 0,011 Ом.

Вывод: в данной лабораторной работе были рассмотрены назначение и виды заземлений, а  также особенности монтажа заземляющего устройства подстанций; рассчитаны и спроектированы заземляющие устройства подстанций: закрытой  п/ст 6/0,4 кВ и ОРУ п/ст 110/6кВ. Подробно ознакомились с методом расчёта защитного заземления