 |
Задача 2. Указания к решению задачи. Таблица 1. При решении задачи воспользоваться методикой, приведенной [ ]. Признаки климатических зон и значений коэффициента
|
|
|
|
Задача 2
Рассчитать заземление трансформаторной подстанции (ТП) 10/0, 4 кВ в однородном грунте по допустимому сопротивлению растекания Rз. Размеры подстанции (АВ) даны в таблице. В качестве вертикальных электродов использовать прутковую сталь длиной L, м и диаметром d, мм. В качестве горизонтального электрода используется полосовая сталь сечением 254 мм (или 404 мм). Расчетные удельные сопротивления грунта (Ом× м) для горизонтальных и вертикальных электродов даны в таблице. Сопротивление естественного заземлителя (для нескольких вариантов) Rес=20 Ом. Глубина траншеи 0, 8м. Верхние концы вертикальных электродов выступают со дна траншеи на 0, 2м.
| Исходные данные | Номер варианта | |||||||||
| АВ, м | ||||||||||
| L, м | 5, 0 | 4, 5 | 4, 8 | 4, 2 | 4, 0 | 4, 6 | 3, 0 | 2, 5 | 2, 8 | 3, 5 |
| d, мм | ||||||||||
| Rес, Ом | - | - | - | - | - | - | ||||
| rрасч. г | ||||||||||
| rрасч. в | ||||||||||
Указания к решению задачи
При решении задачи воспользоваться методикой, приведенной [ ].
При этом обязательно учесть следующее: при контурном заземлении траншея копается по периметру подстанции на расстоянии от стен примерно 2, 5м. Периметр необходимо подсчитать, так как при определении коэффициента использования необходимо знать отношение расстояния между электродами (а) к длине электрода (L). При предварительно выбранном количестве электродов расстояние между ними зависит от периметра. При расчете необходимо учесть, что расстояние от середины электрода до поверхности земли определяется выражением:
,
где t0 – расстояние от конца электрода до поверхности земли; в данном случае t0=0, 6м. При расчете необходимо также учесть, что все заземлители (естественные, горизонтальные и вертикальные) соединяются параллельно. Для расчета необходимо знать требуемое сопротивление заземления Rз. Для подавляющего большинства подстанций 10/0, 4 кВ нейтраль на стороне 0, 4 кВ заземлена. Величина этого сопротивления заземления (рабочее заземление) по нормам для U=0, 4 кВ должна быть равна 4 Ом. Величина сопротивления заземления для установок до 1000 В (защитное заземление для РУ-0, 4 кВ на подстанции) также равна 4 Ом. Для установок напряжением 10 и 0, 4 кВ согласно ПУЭ сопротивление заземления определяется по формуле:
|
|
|
,
где Iз – расчетный ток замыкания на землю.
В связи с тем, что величина этого тока зависит от длины воздушных и кабельных линий, которая в условии задачи не дается, необходимо принять величину сопротивления заземления Rз=4 Ом (как для установок до 1 кВ)
Таблица 1
Допустимые сопротивления заземляющего устройства в электроустановках до и выше 1000 В
| Наибольшие допустимые значения Rз, Ом | Характеристика электроустановок |
| Rз £ 0, 5 | Для электроустановок напряжением выше 1000 В и расчетным током замыкания на землю Iз > 500 А |
| Rз = 250/Iз £ 10 | Для электроустановок напряжением выше 1000 В и расчетным током замыкания на землю Iз< 500 А |
| Rз =125/Iз £ 10 | При условии, что заземляющее устройство является общим для электроустановок напряжением до и выше 1000 В и расчетном токе замыкания на землю Iз< 500 А |
| Rз £ 2 | В электроустановках напряжением 660/380 B |
| Rз £ 4 | В электроустановках напряжением 380/220 B |
| Rз £ 8 | В электроустановках напряжением 220/127 B |
Примечание: для электроустановок напряжением до 1000 В значения Rз даны при условии, что удельное сопротивление грунта r£ 100 Ом× м. При удельном сопротивлении грунта r> 100 Ом× м разрешается увеличивать указанные величины в К=r/100, но не более чем в 10 раз.
|
|
|
Таблица 2
Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов и воды
| Грунт, вода | Удельное сопротивление r, Ом× м | Грунт, вода | Удельное сопротивление r, Ом× м |
| Глина | Мергель, известняк, крупный песок с валунами | 1000-2000 | |
| Суглинок | |||
| Песок | |||
| Супесь | Скала, валуны | 2000-4000 | |
| Торф | Речная вода | 10-100 | |
| Чернозем | Морская вода | 0, 2-1 | |
| Садовая земля |
Таблица 3
Признаки климатических зон и значений коэффициента
сезонности Кс
| Данные, характеризующие климатические зоны и тип применяемых заземляющих электродов | Климатические зоны РФ | |||
| I | II | III | IV | |
| Климатические признаки зон: средняя многолетняя низшая температура (январь), 0 С | от -20 до -15 | от –14 до -10 | от –10 до 0 | от до +5 |
| средняя многолетняя высшая температура (июль), 0 С | от +16 до+18 | от +18 до +22 | от +22 до +24 | от +24 до +26 |
| среднее количество осадков, мм | »400 | »500 | »500 | »300-500 |
| продолжительность замерзания вод, дн | 190-170 | |||
| Значение коэффициента Кс для вертикальных электродов длиной 2-3 м и глубине заложения их вершины 0, 5-0, 8 м | 1, 8-2 | 1, 5-1, 8 | 1, 4-1, 6 | 1, 2-1, 4 |
| Значение коэффициента Кс для горизонтальных протяженных электродов при глубине их заложения 0, 8 м | 4, 5-7, 0 | 3, 5-4, 5 | 2, 0-2, 5 | 1, 5-2, 0 |
| Значение коэффициента Кс для вертикальных электродов длиной 5 м и глубине заложения их вершины 0, 7-0, 8 м | 1, 35 | 1, 25 | 1, 15 | 1, 1 |
Примерное распределение республик и областей РФ по климатическим зонам:
I зона: Карелия севернее Петрозаводска, республика Коми, Архангельская и Кировская области, Заволжье восточнее Казани и Самары, Урал, Омская, Новосибирская, Иркутская и Читинская области, южные районы Тюменской области, Хабаровского и Красноярского краев, Приморская и сахалинская области.
II зона: Ленинградская область, южная часть Карелии, Волгоградская область, центральные районы РФ до Волгоградской области.
III зона: Псковская, Новгородская, Смоленская, Брянская, Курская, Ростовская области.
IV зона: Краснодарский и Ставропольский края, Астраханская области.
|
|
|
