Рассчитать совмещенное ЗУ для цеховой трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ, подсоединенной к электросети с изолированной нейтралью. При этом принять: разомкнутый контур ЗУ, в качестве вертикального электрода - bв = 12 мм; в = 40 м, горизонтальный электрод - Sг = 51 мм2; dг = 10 мм.
Исходные данные: Грунт суглинок, H0 = 0,9 м, lвоз= 70 км, lкаб = 40 км, nв = 6 шт, lв = 3 м, ав = 12 м, Rе = 30 Ом.
Решение
1)При изолированной нейтрали В U=6 кВ определяем допустимое сопротивление Rз.тр.<125Iз.
При этом Rз.тр не должно превышать :
Iз=Uл35035lкаб +lвоз
где Uл - линейное напряжение сети, кВ;
lкаб - общая длина подключенных к сети кабельных линий, км;
lвоз - общая длина подключенных к сети ЛЭП, км
Iз=6350(35∙40+70)=25,2 А.
Rз.тр.<12525,2 =4,96 Ом.
2)Определяем сопротивление искусственного заземлителя:
Ru=Re∙Rз.трRe-Rз.тр
Ru=30∙4,96 30-4,96 =5,94 Ом.
3)Определяем сопротивление растеканию тока одного вертикального электрода, Ом:
Rв=ρрасч2πlв (ln 2lвdв+ 12 ·ln(4·H+lв4·H-lв)),
где ρ - удельное сопротивление почвы в месте расположения
заземлений:
ρрасч=ρтабл∙k=1001,5=150 Омм
где ρтабл=100 Омм - измеренное удельное сопротивление грунта для суглинка;
k =1,5 - климатический коэффициент, принимаем для суглинистого грунта;
lв – длина вертикального электрода, 3 м;
dв – диаметр электрода, 0,012 м;
H – глубина расположения верхнего конца вертикального электрода, м.
H=H0+0,5lв
t=0,9+0,5∙3=4,2 м
Rв=1502·3,14·3 (ln 2∙30,012+ 12 ·ln(4·4,2 +34·4,2 -3))= 50,81 Ом.
4)Определим ориентировочное число n одиночных трубчатых заземлителей, согласно:
n=RвRи
n=50,815,94 =8,55≈9 шт.
5)Определим длину полосы:
L=aв∙nв
где a=2∙l
L=2∙3∙12=72 м