Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Расчет защитного заземления





 

Цель расчета защитного заземления – определить число и длину вертикальных элементов, длину горизонтальных элементов и разместить заземляющее устройство на плане электроустановки исходя из регламентированных ПУЭ величин допустимого сопротивления заземления.

Исходные данные для расчета:

- номинальное напряжение электроустановки, В;

- длина воздушных и кабельных линий электропередачи (ЛЭП) для электроустановок выше 1 кВ с изолированной нейтралью;

- режим нейтрали (изолированный, глухозаземленный);

- удельное электрическое сопротивление грунта по результатам измерений, rИЗМ, Ом∙м или тип грунта;

- материал, профиль и размеры вертикальных и горизонтальных заземлителей;

- расположение вертикальных заземлителей – в ряд или по контуру.

Расчет заземляющего устройства производится в следующей последовательности:

1. По таблице А.1 (Приложение А) определяется нормированное значение сопротивления заземляющего устройства Rз доп.

2. Для электроустановок напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью

но не более 10 Ом, (3.1)

где Iз – расчетный ток замыкания на землю, А.

В электроустановках напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью в качестве расчетного можно принять ток, вычисленный по приближенным формулам:

с воздушными ЛЭП

(3.2)

с кабельными ЛЭП

(3.3)

где Uном – номинальное (наибольшее) напряжение сети, кВ;

lВЛ – общая длина подключенных к сети воздушных линий, км.

lКЛ – общая длина подключенных к сети кабельных линий, км;

I З∑ = IЗВЛ + IЗКЛ. (3.4)

3. По формулам, приведенным в таблице А.3, определяется сопротивление одиночного вертикального заземлителя Rод с учетом измеренного или найденного по таблице А.2 (среднее арифметическое) удельного сопротивления грунта.

4. Предварительно разместив вертикальные заземлители на плане (в ряд или по контуру), определяют число вертикальных заземлителей и расстояния между ними.

5. По этим данным определяют:

- коэффициент использования вертикальных стержней hст (таблица А.4) и полосы hпол (таблица А.5);



- длину полосового заземлителя:

· при размещении вертикальных заземлителей в ряд

lпол = (n-1) × а + 2×L, м, (3.5)

где а – расстояние между вертикальными заземлителями, м;

n – количество вертикальных заземлителей, шт;

L, – расстояние от заземляющего устройства до заземляемого оборудования, м,

· при размещении вертикальных заземлителей по контуру

lпол = (n +1) × а + 2× L, м. (3.6)

6. Определяется суммарное сопротивление одиночных вертикальных заземлителей

(3.7)

6. Определяется сопротивление соединительных полос Rп (по одной из формул таблицы А.3).

7. Определяется суммарное сопротивление соединительных полос с учетом коэффициента использования полосы hпол

(3.8)

8. Определяется общее сопротивление заземляющего устройства

(3.9)

9. Проверяется выполнение условия

. (3.10)

При невыполнении данного условия необходимо увеличить количество вертикальных одиночных заземлителей и, начиная с пункта 4 повторить расчет.

Условие (3.10) должно выполняться.

Пример расчета заземляющего устройства

 

Заземлению подлежит оборудование подстанции напряжением 6/0,4 кВ. Длина кабельных линий lКЛ = 8 км, воздушных линий – lВЛ = 20 км. Измеренное с учетом климатических коэффициентов значение удельного сопротивления грунта составляет rИЗМ = 100 Ом×м.

Заземляющее устройство расположить по контуру. Расстояние от заземляющего устройства до подстанции 4 м.

В качестве вертикальных стержней предполагается применить уголковую сталь длиной 2,5 м, в качестве горизонтальных заземлителей – стальную полосу.

Расстояние между вертикальными заземлителями – 2,5 м.

Расчет

1. Расчетный ток замыкания на землю со стороны 6 кВ определяется из выражений (3.2) и (3.3)

 

IзΣ = 5,14 А.

Тогда допустимое значение сопротивления заземляющего устройства оборудования подстанции напряжением 10/0,4 кВ составит

так как полученное значение превышает 10 Ом, то принимаем RЗДОП = 10 Ом.

Но, к заземляющему устройству присоединяются корпуса оборудования напряжением до 1 кВ и выше 1кВ (0,4 и 6 кВ), то в соответствии с [9] сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом.

Таким образом,

2. По формуле для стержневого заземлителя в грунте (таблица А.3) определяется сопротивление одиночного вертикального заземлителя Rод с учетом измеренного удельного сопротивления грунта

,

где d – эквивалентный диаметр вертикального заземлителя, м.

Для уголка размером 25х25х4 мм (S = 200 мм2, что согласно таблицы А.6 больше минимально допустимой площади поперечного сечения 100 мм2) d = 0,95×b = 0,95×0,025=0,024 м (b – ширина стороны уголка, м).

- удельное электрическое сопротивление грунта, Ом·м. Из исходных данных =100 Ом·м (или таблица А.2);

H – расстояние от поверхности земли до середины вертикального заземлителя, м. Верхний конец вертикального заземлителя должен находиться на расстоянии 0,5 м от поверхности земли. Тогда, ;

l – длина вертикального заземлителя, м. Из исходных данных l = 2,5 м.

3. В соответствии с исходными данными заземлители размещаются по контуру с предварительным количеством вертикальных заземлителей n = 20 шт.

 

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

                   

20 19 18 17 16 15 14 13 12 11

 

 

Тогда длина полосового заземлителя при размещении вертикальных заземлителей по контуру согласно выражению 3.5 будет равно

lпол = (n +1) × а + 2× L = (20 + 1)· 2,5 + 2· 4 = 60,5 м.

4. Определяются коэффициенты использования вертикальных стержней hст (таблица А.4) и полосы hпол (таблица А.5) как среднее арифметическое

hст = 0,47;

hпол = 0,27.

5. Определяется суммарное сопротивление одиночных вертикальных заземлителей

6. Определяется сопротивление соединительных полос Rп по формуле для полосы в грунте (таблица А3)

7. Определяется суммарное сопротивление соединительных полос с учетом коэффициента использования полосы hпол

8. Определяется общее сопротивление заземляющего устройства

9. Проверяется выполнение условия

.

Условие выполняется, заземляющее устройство рассчитано правильно.

Как видно из полученного результата, получился запас, поэтому, можно уменьшить число вертикальных заземлителей и произвести заново расчет.

Результат расчета должен быть как можно ближе к нормируемому значению сопротивления заземляющего устройства.





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2020 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.