Расчет защитного заземления

Рассчитать заземляющее устройство трансформаторной подстанции напряжением 10/0,4 кВ. Подстанция понижающая, имеет два трансформатора с изолированными нейтралями на стороне 10кВ и с глухозаземленными нейтралями на стороне 0,4 кВ; размещена в отдельном кирпичном здании. Предполагаемый контур искусственного заземлителя вокруг здания имеет форму прямоугольника длиной 15 м и шириной 10 м.

Таблица 1. Исходные данные к расчету.

В качестве естественного заземлителя будет использована металлическая технологическая конструкция, частично погруженная в землю; ее расчетное сопротивление растеканию, с учетом сезонных изменений, составляет Rв=34 Ом. Ток замыкания на землю неизвестен, однако известна протяженность линий 10 кВкабельных км, воздушных км.

Заземлитель предполагается выполнить из вертикальных стержневых электродов длиной м, диаметром d=12 мм, верхние концы которых соединяются с помощью горизонтального электродастальной полосы длиной Lг=50 м, сечением 4×40 мм, уложенной в землю на глубине.

to = 0,8 м.

· Расчетные удельные сопротивления грунта, полученные в результате измерений и расчета равны:

для вертикального электрода длиной 5 м Ом•м;

для горизонтального электрода длиной 50 м Ом•м.

Рис. 1. Предварительная схема контурных искусственных заземлителей подстанции:(n=10 шт., а=5 м, LГ=50 м)

Проводим расчет заземлителя в однородной земле методом коэффициентов использования по допустимому сопротивлению [2].

· Расчетный ток замыкания на землю на стороне с напряжением U=6 кВ,.

А.

· Требуемое сопротивление растеканию заземлители, который принимаем общим для установок 10 и 0,4 кВ:

Ом.

· Требуемое сопротивление искусственного заземлители:

ОмТип заземлителя выбираем контурный, размещенный по периметру прямоугольника длиной 15 м и шириной 10 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=50 м, а количество вертикальных электродов n=LГ/a = 50/5 = 10 шт., рис. 1а.

Уточняем параметры заземлителя путем проверочного расчета.

· Определяем расчетное сопротивление растеканию вертикального электрода.

Ом м.

· Определяем расчетное сопротивление растеканию горизонтального электрода.

Ом, Для принятого нами контурного заземлителя при отношении и n=10 шт. по таблице 4 определяем коэффициенты использования электродов заземлителя:

• -коэффициент использования вертикальных электродов,
• -коэффициент использования горизонтального электрода.
• · Находим сопротивление растеканию принятого нами группового заземлителя

Ом Это сопротивление R=3,9 Ом больше, чем требуемое RИ=0,778 Ом, поэтому принимаем решение увеличить в контуре заземлителя количество вертикальных электродов.

Решение этой задачи представим в виде таблицы Таблица 2. Расчет защитного заземления.

Итак, окончательная схема контурного группового заземлителя состоит из 97 вертикальных стержневых электродов длиной 5 м, диаметром 12 мм, с расстоянием между ними равным 5 м и горизонтального электрода в виде сетки длиной 855 м, сечением 4×40 мм, заглубленных в землю на 0,8 м.