Провести расчет защитного заземления методом наведенных потенциалов по допустимому сопротивлению для подстанции 220/35 кВ, ток замыкания на землю 4000 А.
Таблица
Исходные данные
Вариант Площадь подстанции, м2 Удельное сопротивление, Ом/м Толщина верхнего слоя грунта, м Длина вертикальных электродов диаметров 12 мм, м Сопротивление естественных заземлителей, Ом
Верхнего слоя Нижнего слоя грунта
2 2600 90 40 2,0 2,0 5,4 1,8
В качестве естественного заземлителя будет использоваться система трос-опоры двух подходящих к подстанции ЛЭП на металлических опорах с длиной пролета l = 250 м. Каждая линия имеет один стальной грозозащитный трос сечением s = 50 мм2. Заземлитель предполагается выполнить из горизонтальных полосовых электродов сечением 4 х 40 мм и вертикальных стержневых электродов длиной lв = 2,5 м, диаметром d = 12 мм, глубина заложения электродов в земле t = 0,8 м.
Сопротивление заземления опор воздушных линий для выбранного типа грунта не должно превышать 10 Ом. Принимаем rоп = 10 Ом.
Решение
Сопротивление заземлителя растеканию тока Rз согласно требованиям ПУЭ не должно быть больше 0,5 Ом:
Rз ≤ 0,5 Ом;
Исходя из этого требуемое сопротивление искусственного заземлителя для двух линий Rе определяем по формулам:
Re=rоп*rт/nт,
где
rоп – расчетное, то есть наибольшее (с учетом сезонных колебаний), сопротивление заземления одной опоры, Ом;
rт – активное сопротивление троса на длине одного пролета, Ом;
nт – число тросов на опоре.
Для стального троса сечением s, мм2, при длине пролета l м, активное сопротивление, Ом,
rт=0,15*ls,
Общая формула будет иметь вид:
Re=12*rоп*0,15*ls*nт
Re=12*10*0,15*25050*2=0,968 Ом
Требуемое сопротивление искусственного заземлителя Rи получим из следующей формулы (с учетом того, что Rз = 0,5 Ом и Re= 0,968 Ом):
Rи=Re*RзRe-Rз
где Re – сопротивление растеканию естественного заземлителя, Ом.
Rи=0,968*0,50,968-0,5=1,034 Ом
Составляем предварительную схему заземлителя, приняв контурный (распределенный) тип заземлителя, то есть в виде сетки из горизонтальных полосовых и вертикальных стержневых (длиной = 2,5 м) электродов. При этом вертикальные электроды размещаем по периметру заземлителя.
По предварительной схеме определяем суммарную длину горизонтальных и количество вертикальных электродов:
L = 580 м
n = 20 шт.
3
. Составляем расчетную модель заземлителя в виде квадратной сетки площадью S = 2600 м2. Длина одной стороны ее будет S = 50 м;
4. Количество вертикальных электродов n = 20 при Lг = 580 м;
5. Количество ячеек по одной стороне модели согласно формуле:
m=Lr2*S
m=5802*50=5,8
принимаем m = 6;
6. Уточняется суммарная длина горизонтальных электродов:
Lr=2*m+1*S
Lr=2*6+1*50=700 м
7. Длину стороны ячейки рассчитываем по формуле:
b=Sm
b=506=8,3 м
8. Расстояние между вертикальными электродами рассчитываем по формуле:
a=4*Sn
a=4*5020=10 м
9. Суммарная длина вертикальных электродов определяется по формуле:
Lв=n*lв
Lв=20*5,4=108 м
10. Относительная глубина погружения в землю вертикальных электродов рассчитывается по формуле:
tотн=lв+tвS
где
tв – глубина погружения в землю верхнего конца вертикального электрода, м;
lв – длина вертикального электрода, м;
S – площадь, занимаемая заземлителем, м2
tотн=5,4+0,850=0,124 м
11. Относительная длина:
lотн=h1-tвlв
tв – глубина погружения в землю верхнего конца вертикального электрода, м.
h1 – толщина верхнего слоя земли;
lотн=2,0-0,85,4=0,22 м
12
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
