- •Исходные данные подстанции
- •I. Расчет заземляющего устройства подстанции
- •1. Определение допустимого сопротивления заземляющего устройства
- •2. Определение необходимого сопротивления искусственного заземлителя (rи)
- •3. Выбор формы и размеров электродов
- •4. Составление предварительной схемы заземлителя
- •5. Определение расчетного удельного сопротивления грунта.
- •6. Определение сопротивления растеканию одного вертикального электрода.
- •7. Определение примерного числа вертикальных электродов.
- •8. Определение сопротивления растеканию горизонтального электрода
- •9. Уточнение коэффициентов использования.
- •10. Уточнение числа вертикальных электродов
- •11. Окончательное значение сопротивления искусственного заземлителя.
- •2 − Оборудование; 3 − заземляющее устройство
- •II. Защита подстанции от прямых ударов молнии
- •2 − Граница зоны защиты на уровне hx2;
- •Порядок расчета
Министерство образования и науки
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Омский государственный технический университет
Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»
Домашнее задание
по дисциплине
“Изоляция и перенапряжения в электрических системах”
Вариант №51
Выполнил: студент гр. Эб-418
Рульков И. Н.
Проверил: Кириченко Н.В.
Омск 2011
Исходные данные подстанции
-
Вариант задания
51
Размер подстанции А, м
35
Размер подстанции В, м
39
Ширина ЗРУ, м
8
Климатическая зона
3
Низкое напряжение, кВ
6
Ток замыкания, А
23
Грунт
Чер-м
Удельное сопротивление, Ом∙м
46
Параметры системы трос-опора
Сопротивление опоры, Ом
12
Длина пролета, м
350
Сечение троса, мм2
80
Высота оборудования
Портала, м
10
Трансформатора, м
6
ЗРУ, м
6
Рисунок 1 - Понизительная подстанция на 110/6-10 кВ (тип I): а − план подстанции; б − разрез
I. Расчет заземляющего устройства подстанции
Цель расчета: изучить назначение, порядок расчета, некоторые особенности монтажа заземляющего устройства подстанции.
При вычислении периметра заземляющего контура следует учесть, что контур расположен только на открытой части подстанции, поэтому от ширины А надо отступить с каждой стороны по 2 м, а из длины В надо вычесть еще и ширину ЗРУ (рис.2).
Рисунок 2 - Расчет периметра заземляющего контура для подстанции типа I
Периметр Р =(А1+В1)*2=(31+27)*2=116 м, где А1=35-2-2=31 м,
В1=39-8-2-2=27 м.
1. Определение допустимого сопротивления заземляющего устройства
На стороне ВН (110 кВ) сопротивление следует взять по ПУЭ RЗ=0,5 Ом.
На стороне НН (6 кВ) сопротивление вычисляется по формуле , но не более 10 Ом.
Rрасч.нн=10,87 Ом, по ПУЭ принимаем RЗ=10 Ом.
Заземляющее устройство является общим для электроустановок на различное напряжение, поэтому расчетным сопротивлением заземляющего устройства является наименьшее из требуемых.
Окончательное значение сопротивления (меньшее из двух): RЗ=0,5 Ом.
2. Определение необходимого сопротивления искусственного заземлителя (rи)
На подстанции следует в качестве естественного заземлителя использовать систему трос – опора, это позволит увеличить сопротивление искусственного заземлителя.
Параметры системы трос – опора приведены в исходных данных.
Cопротивление растеканию системы трос-опоры (при числе опор с тросом более 20)
где - расчетное, т.е. наибольшее (с учетом сезонных колебаний), сопротивление заземления одной опоры, Ом; r –активное сопротивление троса на длине одного пролета, Ом; n - число тросов в опоре. Активное сопротивление стального троса r = 0,15ℓ /S, где ℓ –длина пролета, м; S – сечение троса, мм2.
Принимаем число тросов на опоре nТР=1, число цепей ЛЭП nЦ=2.
Сопротивление системы трос-опора RС=1,4 Ом.
Необходимое сопротивление искусственного заземлителя с учетом использования естественных заземлителей:
где – расчетное сопротивление заземляющего устройства; – сопротивление естественного заземлителя.
Сопротивление искусственного заземлителя должно быть RИ=0,78 Ом.