Практическая работа 1. Расчет защитного заземления - Расчет защитного заземления

Цель работы - приобретение практических навыков в определении основных параметров заземления и самостоятельном решении инженерной задачи расчета защитного заземления электроустановки.

Исходные данные:

№

П/п

Трансформаторная подстанция (X/Y)

Напряжением U, кВ

Размеры здания

Расчетное сопротивление естественного заземлителя, Rе, Ом

Протяженность линии

Электропередач

Параметры

Вертикального электрода

Параметры

Горизонтального электрода

Удельное сопротивление земли p измеренное,

Ом - м

Климатическая зона

Длина L, м

Ширина В, м

LК. Л, км

LВ. Л., км

Длина lВ, м

Диаметр d, мм

Сечение полосы, мм2,

(lgxbг)

7

6/ 0,4

12

18

18

84

65

3

12

6x50

90

III

Ход работы

В качестве естественного заземлителя будет использована металлическая технологическая конструкция, частично погруженная в землю; ее расчетное сопротивление растеканию, с учетом сезонных изменений, составляет Rв= 18 Ом. Ток замыкания на землю неизвестен, однако известна протяженность линий 6 кВ - кабельных км, воздушных км.

Заземлитель предполагается выполнить из вертикальных стержневых электродов длиной 3 м, диаметром d=12 мм, верхние концы которых соединяются с помощью горизонтального электрода - стальной полосы длиной Lг=50 м, сечением 6х50 мм.

Расчетный ток замыкания на землю на стороне с напряжением U=6 кВ определяем по формуле:

Требуемое сопротивление растеканию заземлителей, принимаемое общим для установок 6 и 0,4 кВ, рассчитываем по формуле:

Ом

Требуемое сопротивление искусственного заземления определяем по формуле:

Ом

Определяем расчетное удельное сопротивление земли по формуле:

= 120 * 2,0 = 240 Омм.

Вычисляем сопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземлителя по формуле:

Ом.

Rв = (240/2*3,14*3) * (ln(2*3/12)+1/2 ln ((4*9,5+3)/(4*9,5-3))= 22,6 Ом.

Рассчитываем приближенное (минимальное) количество вертикальных стержней по формуле:

= 22,6 / 2,78 = 8,13= 10 стержней

Определяем конфигурацию группового заземлителя - ряд или контур -- с учетом возможности его размещения на отведенной территории и соответствующую длину горизонтальной полосы:

По контуру =1,05*6*10 = 63м.

Ряд = 1,05*6*(10-1) = 56,7м.

Где а - расстояние между вертикальными стержнями, м, определяемое по формуле (8):

Где коэффициент кратности, равный 1, 2, 3;

Длина вертикального стержня.

Электроды располагаем в ряд.

Вычисляем сопротивление растеканию тока горизонтального стержня Rr, Ом. В случае горизонтального полосового заземлителя расчет выполняется по формуле:

Гдерасчетное удельное сопротивление грунта, Ом-м; длина горизонтальной полосы, м; ширина полосы, м; расстояние от поверхности грунта до середины ширины горизонтальной полосы.

Выбираем коэффициенты использования вертикальных стержней и горизонтальной полосы с учетом числа вертикальных стержней и отношения расстояния между стержнями (а к их длине ( l=3) и для удобства сводим их в таблицу.

Коэффициенты использования в вертикальных электродов группового заземлителя (труб, уголков, и т. п.) без учета влияния полосы связи

Число

Заземлителей

Отношение расстояний между электродами к их длине (а /lв)

Электроды размещены в ряд

Электроды размещены по контуру

2

2

10

0,74

0,68

Коэффициенты использования г горизонтального полосового электрода, соединяющего вертикальные электроды (трубы, уголки и т. п.) группового заземлителя

Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине

(а /lв)

Число вертикальных электродов

10

Вертикальные электроды размещены в ряд

2

0,75

Вертикальные электроды размещены по контуру

2

0,40

Рассчитываем эквивалентное сопротивление растеканию тока группового заземлителя:

= (22,6 * 36,4)/ 22,6 *0,75 +36,4*0,74*10 = 2, 89

Полученное сопротивление растекания тока группового заземлителя не превышает требуемое сопротивление.

Рассчитанные параметры ЗУ сводим в таблицу.

Гр, Ом-м

Lв, м

K

N, шт

LГ, м

В

Г

Rв, Ом

Rг, Ом

Rгр, Ом

Rи, Ом

240

3

2

10

56,7

0,74

0,75

22,6

36,4

2,89

2,92

Похожие статьи




Практическая работа 1. Расчет защитного заземления - Расчет защитного заземления

Предыдущая | Следующая