Расчет заземляющих устройств (ТП-1, трансформатор с глухо заземленной нейтралью)

Практическая работа

«Расчет заземляющих устройств»

Цельработы:

1)  Изучить, как исполняется защитное заземление.

2)  Научиться расчитывать заземляющее устройство.

Общиесведения

Смотри стр.40...49, 56...64 Л1.

Порядок расчета заземлителей.

Цельрасчета:

1)  Определить количество и длинувертикальных электродов.

2)  Длину горизонтальных металлических полос и распределить заземлители на плане.

1.  Вычислить расчетный ток замыкания наземлю

L_З=U_Л(35l_К+l_В)/350 [A] ,где U_Л-линейное напряжение [кВ]

I_K,I_B-длина кабельных и воздушных линий [км]

2.   В соответствии с требованиями ПУЭ при малых I_З и при условии одновременного использования заземлителя ВНи НН:

R3≤125/I_З

3. Напланеразмещается предварительно количество заземлителей (n) и длина (L) соединительных полос.

4. Определяется расчетное удельное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности (y) - коэффициента промерзания и высыхания грунта.

r_расч = r_измy                  где r_изм - определяют измерением или берут из справочника.

5. Определяют сопротивление заэемлителей измерением или расчетом R_e.

6. Определяют величины искусственных заземлителей R_и, исходя из того, что:

1/Rз=1/R_e+1/ R_и        R_и= R_e Rз/( R_e+ Rз)    [Ом]

7.  Определяем сопротивление растеканию заземления:                                                                                                                 

                                                                                                                                                                                    

R_В - для одного вертикального                                 R_Г - для горизонтальной полосы                                                                                                                                                                             

заземлителя                                                                                                                                                                  

8.  Определяем коэффициенты использования вертикальных электродов h_В и горизонтальной полосы h_Г.

9. Вычисляем сопротивление растеканию грунтового (принятого) заземлителя, учитывая, что все они работают параллельно:

10.  Сравниваем с тем, что должно быть (R'_Ии R_И) и если R'_И>R_И, то

11.  Уточняем схему заземлителя, производим уточняющий расчет.

ПРИМЕР:Рассчитать заземляющее устройство ТП.

Исходныеданные: ТП-1, трансформатор U_H = 6 / 0,4 / 0,23 кВ с глухо заземленной нейтралью на стороне 0,4 кВ. Схема соединения Y/Y_o. ТП в отдельно стоящем одноэтажном здании размером не 10x15 метров. Заземлитель подстанции предназначен для одновременного использования на стороне (ВН и НН) 6 кВ и 0,4 кВ с глухо заземленной нейтралью.

Общая длина электросвязанных ЛЭП на U=6 кВ, l_К - 70 км, l_В= 65 км. В качестве естественных эаземлителей используются металлические технологические конструкции, погруженные в землю с сопротивлением растекания R_e = 15 Ом. Искусственный заземлитель предполагают выполнить из вертикальных электродов длиноюl=5 м, диаметром Æ=12 мм, верхние концы соединяются стальной полосой 40x4 мм, уложенной в землю на глубину 0,8 мм. Измеренное значение удельного сопротивления грунтаr_изм=110 Ом·м при измерении земля была сухая, количество осадков - ниже нормы. Sl_кл - сумма кабельных линий, Sl_вп - сумма воздушных линий.

1.  I₃=U_Л(35I_K+I_B)/350=6·(35·70+65)/350=43 (А)

2.  R3=125/I₃=125/43=2.9   (Oм)

3. 

4.  y_В=1,1  y_Г=1,6

r_РАСЧ.В=r_ИЗМ·y_В=110·1,1=121   (Ом·м)

r_РАСЧ.Г=r_ИЗМ·y_Г=110·1,6=176   (Ом·м)

5.15 (Ом)

6.R_И=R_E·R₃/(R_Е-R₃)=15·2,9/(15-2,9)=3,6   (Ом)

7.Определяем сопротивление растеканию

8. h_В=0,56    h_Г=0,34

15.  Сравниваем R_и'<R_и    3,14<3,6 , т.е. полученное сопротивление заземлителя меньше требуемого, следовательно условия безопасности улучшаются.

Задания:

Варианты	lK (км)	lК (км)	Re (Ом)	lcтержня (м)	диаметр (мм)	стальн. полоса	глубина (м)	rизм (Ом*м)	размер ТП (м)
1	60	53	10	4,5	12	36 x 4	0,7	100	12x12
2	55	63	12	4,6	11	40 x 4	0,73	120	15x9
3	50	60	14	4,7	10	42 x 6	0,75	105	14x14
4	80	73	13	4,8	12	38 x 4	0,77	110	15x12
5	75	62	11	4,9	14	40 x 4	0,8	98	15x10
6	65	60	16	5,0	10	42 x 6	0,73	110	16x12
7	57		15	4,9	12	44 x 4	0,74	115	12x10

Литература:

1. Правила устройств электроустановок