Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Расчет заземляющего устройства




 

Ис­ходные данные для расчета контурного заземляющего устройства:

1) характеристика установки: электроустановка напряжением U НОМ УСТ = 10 [кВ]. Наибольший ток через заземление при замыканиях на землю на стороне 10 кВ составляет I МАХ З = 1,24 кА;

2) периметр сооружения Р = 60 [ м ];

3) для вертикальных электродов выбираем равнобокий уголок b x b = 60x60 мм длиной L = 2 м, который погружаем ниже уровня земли на L 0 = 0,7 м. При таком способе погружения сопротивление заземления относительно стабильно, так как заземлитель соприкасается со слоями грунта, в которых относительно малы изменения влажности и температуры в течение года. В качестве горизонтальных электродов выбираем полосы b x h = 40 х 4 мм, приваренные к верхним концам уголков;

3) грунт в месте сооружения РП — суглинок (удельное сопротивле­ние суглинка 100 Омм; климатическая зона — 3);

4) в качестве естественных заземлителей РП используем железо­бетонные конструкции сооружений, имеющие надежное соединение с землей с сопротивлением растеканию R Е = 0,8 Ом.

Используя исходные данные, рассчитаем заземляющее устройство.

Для стороны 10 кВ в соответствии с ПУЭ наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства для электроустановок на­пряжением выше 1 кВ и с токами замыкания на землю более. 500 А состав­ляет R З = 0,5 Ом.

Сопротивление искусственного заземлителя R И рассчитываем с уче­том использования естественного заземлителя R Е, включенного парал­лельно:

1/ R И = (1 / R З) - (1/ R Е).

На основании имеющихся данных:

1/ R И = (1 / 0,5)- (1/ 0,8);

отсюда, после преобразований:: R И == 1,33 Ом.

Определяем расчетные удельные сопротивления грунта для гори­зонтальных r Р ГОР и вертикальных r Р ВЕР заземлителей:

r Р ГОР = r УД × k П ГОР; r Р ВЕР = r УД × k П ВЕР;

где r УД = 100 [Ом×м] рд - удельное сопротивление грунта (суглинкf);

k П ГОР и × k П ВЕР - повышающие коэффициенты для вертикальных и горизонтальных элек­тродов для заданной климатической зоны.

Повышающие коэффициенты для климатической зоны 3 принима­ем равными k П ГОР = 2 для горизонтальных протяженных электродов при глу­бине заложения 0,8 м и k П ВЕР = 1,4 — для вертикальных стержневых электро­дов длиной 2—3 м при глубине заложения из вершины 0,5—0,8 м.

Расчетные удельные сопротивления:

- для горизонтальных электродов:

r Р ГОР = r УД × k П ГОР = 100 × 2 = 200 [ Ом×м ];

- для вертикальных электродов:

r Р ВЕР = r УД × k П ВЕР = 100 × 1,4 = 140 [ Ом×м ].
Определяем сопротивление растеканию с одного вертикального электрода - уголка длиной L = 2 м при погружении ниже уровня земли на L 0 = 0,7 м:

).

Расположение вертикального заземлителя ниже уровня земли по­казано на рисунке. 11.7.

.

 
 
 

 


L0 >0,5м

L Ц

 

 

L > d

 

 

d

 

Рисунок 11.7 - Одиночный вертикальный эаземлитель

 

.

При использовании уголков для вертикальных электродов в качестве диаметра принимаем эквивалентный диаметр уголка:

d = d ЕР = 0,95 × b.

где b - ширина полки равнобокого уголка.

Для уголка с шириной полки b =0,06 [ м ]:

d = 0,95 × b = 0,95 × 0,06 = 0,057 [ м ],

Находим сопротивление растеканию одного вертикального электрода:

. [ Ом ]

Определяем примерное количество вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования. Коэф­фициент использования вертикальных электродов в случае размеще­ния их по контуру без учета влияния горизонтальных электродов связи находим по справочным данным. Отношение расстояния между вертикальными электродами А = 4 [ м ] к их длине L = 2 [ м ]: (А / L) = (4 / 2) = 2.

Используя справочные данные, выбираем предварительно коэф­фициент использования: k И В = 0,66 (при числе уголков порядка 60 и отношении (А / L) = (4 / 2) = 2). Примерное число n вертикальных заземлителей:

n = [ R ОМ ВЭ / (k И В × R И)];

где R И - необходимое сопротивление искусственного заземлителя [ Ом ].

Находим примерное число n вертикальных заземлителей:

n = [ R ОМ ВЭ / (k И В × R И)] = [ 50,5 / (0,66 × 1,33)] = 57,5;

округляем до ближайшего большего значения; - необходимое число вертиакальных зазаемлителей, расположенных по контуру заземления равно n = 58.

Определяем сопротивление, оказываемое току горизонталь­ным заземлителем, состоящий из полос b x h = 40 x 4 мм, приваренных к верх­ним концам уголков. Коэффициент использования горизонтальной соединительной полосы в контуре заземления: k И Г = 0,28 (при числе уголков 60 и отношении расстояния между вертикаль­ными электродами к их длине (А / L) = (4 / 2) = 2.

Сопротивление полосы:

.

Расположение горизонтально протяженного заземлителя ниже уровня земли показано на рисунок 11.8.

 

 
 
 

 


L Ц L

H

 

 

Рисунок 11.8 - Горизонтальный эаземлитель

 

 

Расстояние между вертикальными электродами D = 4 м. Предпола­гаемое количество электродов 60, тогда периметр периметр контура зазаемления, то которому прокла­дываются горизонтальные полосы, будет составлять L ПК = 58 × 4 = 232 м.

Находим сопротивление горизонтального контура периметром L ПК = 232 м.:

. Ом

Уточненное сопротивление вертикальных электродов:

. [ Ом ]

Уточненное число вертикальных электродов определяем при коэф­фициенте использования k ИВ = 0,58, при числе уголков 60 и отношении расстояния между вертикаль­ными электродами к их длине (А / L) = (4 / 2) = 2:

n = [ R ОМ ВЭ / (k И В × R И)] = [ 50,5 / (0,58 × 1,64)] = 53,1;

Окончательно принимаем к установке 58 вертикальных уголка, расположенных по контуру РП.

Изменение потенциала в пределах площадки, на которой размеще­ны электроды заземлителя, происходит плавно; при этом напряжение прикосновения U ПР и напряжение шага U Ш имеют небольшие значения по сравнению с потенциалом заземлителя j 3. Однако за пределами контура по его краям наблюдается крутой спад j 3. Чтобы исключить в этих местах опасные напряжения шага, которые особенно высо­ки при больших токах замыкания на землю, по краям контура, за его пределами, в первую очередь в местах проходов и проездов, укладыва­ют в землю на различной глубине дополнительные стальные полосы, соединенные с заземлителем. Благодаря этому спад потенциала в этих местах происходит по пологой кривой.

Дополнительно к контуру заземления из вертикальных заземлителей, связанных горизонтальной полосойна территории распределительной подстанции устанавливается сетка из полос на расстоянии 0,8 – 1, 0 м от оборудования с шагом 0,8 – 1, 0 м, с попнрнчными связями через 6 м. Эти не учтенные расчетом электроды уменьшают общее сопротивление заземления, точно так же, как и дополнительные вертикальные электроды (58 вместо 54).

Проверяем термическую стойкость полосы b x h = 40 x 4 мм. Минимальное сечение S [ мм2 ] полосы из условия термической стойкости при коротком замыкании на землю определяется из выражения:

,

где I РАСЧ = 1,24 [ кА ] - расчетный ток через проводник;

tПР = 1,25 [ с ] - приведенное время протекания тока короткого замыкания на землю;

С СТАЛЬ = 74 – постоянная, зависящая от материала электрода заземлителя и заземляющего проводника.

Подставляем значения::

. [ мм2 ]

По результатам расчетов полоса S = b x h = 40 x 4 = 160 [ мм2 ] > 18,7 [ мм2 ] условия термической стойкости удовлетворяет.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-20; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 923 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Свобода ничего не стоит, если она не включает в себя свободу ошибаться. © Махатма Ганди
==> читать все изречения...

2338 - | 2092 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.