Рассчитать заземляющее устройство трансформаторной подстанции напряжением 10/0,4 кВ. Подстанция понижающая, имеет два трансформатора с изолированными нейтралями на стороне 10 кВ и с глухозаземленными нейтралями на стороне 0,4 кВ. Предполагаемый контур искусственного заземлителя вокруг здания имеет форму прямоугольника длиной 20 м и шириной 15 м. В качества естественного заземлителя будет использована металлическая технологическая конструкция, частично погруженная в землю; ее расчетное сопротивление растеканию, с учетом сезонных изменений, составляет RЕ = 23 Ом. Ток замыкания на землю неизвестен. Однако известна протяженность линий 6 кВ: кабельных lКЛ = 110 км, воздушных lВЛ= 105 км. Заземлитель предполагается выполнить из вертикальных стержневых электродов длиной LВ = 5 м, диаметром d = 12 мм, верхние концы которых соединяются с помощью горизонтального электрода – горизонтальной полосы длиной LГ = 70 м, сечением 4 х 40 мм, уложенной в землю на глубину t0 = 0,5 м.
Расчетные удельные сопротивления грунта, полученные в результате измерений и расчета, равны: для вертикального электрода длиной 5 м РВ = 120 Ом.м; для горизонтального электрода длиной 50 м РГ = 176 Ом.м.
Решение
Расчетный ток замыкания на землю на стороне с напряжением U=10 кВ, А:
А,
Требуемое сопротивление растеканию заземлителя, который принимаем общим для установок 10 и 0,4 кВ, Ом:
Ом,
Требуемое сопротивление искусственного заземлителя, Ом:
,
Тип заземлителя выбираем контурный, размещенный по периметру прямоугольника длиной 20 м и шириной 15 м вокруг здания подстанции. Вертикальные электроды размещаем на расстоянии а = 5 м один от другого.
Из предварительной схемы следует, что в принятом нами заземлителе суммарная длина горизонтального электрода LГ = 70 м, а количество вертикальных электродов n = LГ/а = 70/5 = 14 шт
.
Уточняем параметры заземлителя путем проверочного расчета.
Определяем расчетное сопротивление растеканию вертикального электрода, Ом:
,
где d = 12 мм = 0,012 м – диаметр электрода; t = t0 + 0,5.lВ = 0,5 + 0,5.5 = 3 м.
5. Определяем расчетное сопротивление растеканию горизонтального электрода, Ом:
,
где В = 40 мм = 0,04 м – ширина полки уголка; t = t0 = 0,5 м – глубина заложения электрода.
Для принятого нами контурного заземлителя при отношении а/LВ = 5/5 = 1 и n = 14 шт. по таблице 4.23 определяем коэффициенты использования электродов заземлителя: в = 0,54 - коэффициент использования вертикальных электродов, г = 0,32 - коэффициент использования горизонтального электрода.
Находим сопротивление растеканию принятого нами группового заземлителя, Ом:
Ом
Это сопротивление R = 2,9 Ом больше, чем требуемое RИ = 1,15 Ом, поэтому принимаем решение увеличить в контуре заземлителя количество вертикальных электродов до n = 60 шт.
Затем, для прежнего отношения а/LВ= 1 и вновь принятого количества вертикальных электродов n = 60 шт., по таблице 4.23 находим новые значения коэффициентов использования электродов заземлителя: в = 0,39, г = 0,20.
Находим новое значение сопротивления растеканию тока группового заземлителя:
(Ом)
Это сопротивление R = 1,11 Ом меньше, чем требуемое RИ = 1,15 Ом, но так как разница между ними невелика RИ - R = 0,04 Ом и она повышает условия безопасности, принимаем этот результат как окончательный.
Вывод: окончательная схема контурного группового заземлителя состоит из 60 вертикальных стержневых электродов длиной 5 м и диаметром 12 мм с расстоянием между ними равным 5 м и горизонтального электрода в виде стальной полосы длиной 70 м, сечением 4 х 40 мм, заглубленных в землю на 0,5 м.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
