Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Лабораторная работа № 6 Ознакомление с методикой расчёта заземляющего устройства электроустановок

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6

Цель: приобрести навыки в методике расчёта заземляющего устройства электроустановок

Задание:

1) произвести расчёт заземляющего устройства согласно задания;

2) уточнить число вертикальных электродов и разместить их на плане.

Оборудование и материалы:

1) индивидуальные задания согласно номера в журнале из таблицы индивидуальных заданий.

Методические указания

Рассчитать заземляющее устройство (ЗУ) в электроустановках с изолированной нейтралью, в электроустановках где заземляющее устройство является общим в распределительных устройствах различных напряжений – это значит:

- определить расчётный ток замыкания на землю (Iз) и сопротивление заземляющего устройства (Rз);

- определить расчётное сопротивление грунта ρ_р;

- выбрать электроды и рассчитать их сопротивление;

- уточнить число вертикальных электродов и разместить их на плане.

При использовании естественных заземлителей

где Rе, Rз – сопротивления искусственных и естественных заземлителей, Ом

Сопротивление заземления железобетонных фундаментов здания, связанных между собой металлическими конструкциями, определяется по формуле

где ρ=100 Ом·м (суглинок);

S = площадь, ограниченная параметром здания, .

Определение Iз и Rз.

В любое время года согласно ПУЭ

где Rз – сопротивление заземляющего устройства, Ом (не более 10 Ом);

Iз – расчётный ток замыкания на землю А, (не более 500А).

Расчётный (ёмкостный) ток замыкания на землю определяется приближённо

где Vн – номинальное линейное напряжение сети, кВ

Lкл, Lвл – длина кабельных и воздушных линий, км

В электроустановках с НН до 1 кВ:

(не более 4 Ом)

При мощности источника до 100 кВ·А – не более 10 Ом. По этой же формуле рассчитывают Rз, если ЗУ выполняется общим для сетей до и выше 1 кВ.

При совмещении ЗУ различных напряжений принимается Rз наименьшее из требуемых значений (таблица 26).

Таблица 26 - Наибольшее допустимое значение Rз, для трёхфазных сетей

Напряжение сети, кВ	Режим нейтрали	Rз н.б; Ом	Вид ЗУ
110 и выше	3Н	0,5	Заземление
3-35	ИН		Заземление
0,66 0,38 0,220	ГЗН		Зануление
0,66; 0,380; 0,22	ИН		Заземление

При удельном электрическом сопротивлении грунта более 100 Ом·м допускается увеличить указанные выше значения в раз, но не более 10 кратного.

Определение грунта:

где – расчётное удельное сопротивление грунта Ом·м;

Ксез – коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта;

Ксез = F (климатическая зона, вид заземлителей), принимается по таблице 27.

Таблица 27 - Коэффициент сезонности Ксез

Климатическая зона	Вид заземлителя	Дополнительные сведения
вертикальный	горизонтальный

	1,9	5,8	Глубина заложения вертикальных заземлителей от поверхности земли 0,5-0,7
	1,7	4,0
	1,5	2,3
	1,3	1,8

Зона 1 имеет наиболее холодный, 4 – тёплый климат, - удельное сопротивление грунта, измерено при нормальной влажности, Ом·м, принимается по таблице 28.

Таблица 28 - Удельное сопротивление грунта ()

Грунт	Торф	Глина земля садовая	Чернозём	Суглинок	Каменистая почва	Супесь	Песок с галькой
, Ом·м

Расчёт и выбор сопротивления электродов

Выбор электродов по таблице 29.

Таблица 29 - Рекомендуемые электроды

Вид электрода	Размеры, мм	L, м	T, м
Стальной уголок	50·50·5 60·60·60 75·75·8	2,5-3
Круглая сталь	ǿ 12-16	5-6
Труба стальная	ǿ 60	2,5
Полоса стальная	40·4
Пруток стальной	ǿ 10-12

Приближённо сопротивление одиночного вертикального заземления по формуле

Сопротивление горизонтального электрода (полосы) определяется по формуле

где Lп – длина полосы, м;

в – ширина полосы, для круглого горизонтального заземлителя, в = 1,1d;

t – глубина заложения, м.

Определение сопротивления с учётом коэффициента использования:

где Rв и Rг – сопротивление вертикального и горизонтального электродов с учётом коэффициентов использования, Ом;

- коэффициенты использования вертикального и горизонтального электродов определяется по таблице 30

(тип ЗУ, вид заземлителя, , Nв),

где а – расстояние между вертикальными заземлителями, м;

L – длина вертикального заземлителя, м;

Nв – число вертикальных заземлителей.

Необходимое сопротивление вертикальных заземлителей с учётом соединительной полосы.

Уточнение числа вертикальных электродов

Таблица 30 - Значения коэффициентов использования электродов

Nв	Дополнительные сведения


				Числитель для контурного ЗУ, а знаменатель для рядного

		0,69 0,75	0,76 0,81

Необходимое число вертикальных заземлителей определяется следующим образом

(при использовании естественных и искусственных заземлителей);

(при использовании только искусственных заземлителей);

где ηв.ут - уточнённое значение коэффициента использования вертикальных заземлителей.

Порядок выполнения работы

Из таблицы 31 индивидуальных заданий, согласно номера в журнале, выписываем данные.

Таблица 31 - Индивидуальные задания

Вариант	ЛЭП, км	ТП V1/V2; кВ	Грунт ,Ом·м	АХВ,м	t, м	Вид ЗУ	Климат зона	Искусственные заземлители, размер, мм
L вл	L кл
В	Г

			35/0,4	Песок с галькой	18*8	0,5	К		Стальной уголок 50505 L=2,5м	Полоса 40*4
		-	20/0,4	Супесь	15*10	0,6	Р
	-		10/0,4	Щебень	10*8	0,7	К
			6/0,4	Суглинок	12*10	0,7	Р

Продолжение таблицы 31


		-	3/0,4	Чернозём	10*10	0,6	К	Круглая сталь d=12 L=5м	Пруток d=10
	-		35/0,65	Глина	18*10	0,5	Р
			20/0,65	Торф	16*8	0,5	К
			10/0,65	Песок с галькой	15*8	0,6	Р	Стальной уголок 60606 L=3м	Пруток d=12
		-	6/0,65	Супесь	12*8	0,7	К
	-		3/0,65	Щебень	10*9	0,7	Р
			35/0,23	Суглинок	20*10	0,6	К
			20/0,23	Чернозём	15*12	0,5	Р	Труба стальная d=60 L=2,5м	Полоса 40*4
		-	10/0,23	Глина	15*8	0,5	К
	-		6/0,23	Торф	12*6	0,6	Р
		-	3/0,23	Песок с галькой	10*10	0,7	К
	-		20/0,4	Супесь	15*12	0,7	Р	Стальной уголок 75758 L=3м	Полоса 40*4
			10/0,4	Щебень	16*10	0,6	К
		-	6/0,4	Суглинок	10*8	0,5	Р
	-	2,5	3/0,4	Чернозём	12*10	0,5	К
			20/0,65	Глина	18*10	0,6	Р	Круглая сталь 75758 L=3м	Полоса 40*4
			10/0,65	Торф	18*8	0,7	К
			6/0,65	Песок с галькой	16*10	0,7	Р
			3/0,65	Супесь	12*8	0,6	К
			10\0,23	Щебень	15*12	0,5	Р	Круглая сталь d=16 L=5м	Полоса 40*4
			6/0,23	Суглинок	12*10	0,5	К
			10/0,38	Супесь	16*10	0,6	Р	Стальной уголок 60606 L=3м	Полоса 40*4
	-		6/0,4	Щебень	20*8	0,5	К
		-	35/0,65	Глина	18*15	0,7	Р
			6/0,65	Торф	12*16	0,6	К
			10/0,4	суглинок	10*8	0,5	Р
Примечание - К – контурные; Р – рядные

1 Определяется расчётное сопротивление одного вертикального электрода

где Ксез. – коэффициент сезонности, принимается по таблице 22 согласно задания.

2 Определяется предельное сопротивление совмещённого ЗУ:

для ЛЭП высокого напряжения

Требуемое по низкому напряжению Rз.у.2 ≤ 4 Ом на НН принимается наименьшее из Rз.у.1; Rз.у.2.

3 Определяется количество вертикальных электродов:

а) без учёта экранирования (расчётное)

где Rз.у.2 – согласно таблицы 26 наибольшее допустимое значение допускается увеличить при удельном электрическом сопротивлении грунта в но не более 10 кратного.

;

б) с учётом экранирования

где - коэффициент использования по таблице 21

(тип ЗУ, вид заземления, , Nв) принимаем равным значению, полученному по таблице 30.

4 Размещаем ЗУ на плане и уточняем расстояния, нанося на план (рисунок 14). Так как минимальное расстояние от объекта не менее одного метра, то длина по периметру закладки при контурном ЗУ равна

Lп = (А + 2) × 2 + (В + 2)× 2

при рядном ЗУ равна

Lп = а (Nв – 1)

Расстояние между электродами уточняется с учётом формы объекта. По углам устанавливают по одному вертикальному электроду, а оставшиеся – между ними. Для равномерного распределения электродов окончательно принимается Nв.р. ≤ Nв., тогда