Конструктивне виконання та розрахунок заземлюючих пристроїв

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 16Следующая ⇒

Всі металеві частини електроустановок, які в нормальному режимі роботи не знаходяться під напругою в результаті пошкодження ізоляції, необхідно надійно з’єднати із землею. Таке заземлення є захисним, оскільки його метою є захист обслуговуючого персоналу від небезпечної напруги дотику. Заземлення обов’язкове для всіх електроустановок напругою вище 500 В. В електричних злагодах заземлюються: корпуси електричних машин, трансформаторів, апаратів, вторинні обмотки трансформаторів струму, приводи електричних апаратів, каркаси розподільчих щитів, пультів і тд.

Заземлюючі пристрої для установки 35 кВ і вище виконують із вертикальних заземлювачів, з’єднувальних смуг, смуг прокладання вздовж рядів обладнання і вирівнюючих смуг прокладання в поперечному напрямі, які складають заземлюючу сітку.

Згідно ПУЕ [6] розрахунок заземлюючих пристроїв в мережах 35 кВ і вище проводиться по допустимому опорі заземлення Rз=0.5 Ом.

Виконуємо загальне заземлення для всієї площі території підстанції, площа якої становить 70 х 50 м .

Для часу t =0.2 с допустима напруга дотику U _дот. = 400 В[4].Для підстанції довжина горизонтальних полос заземлення становить:

При а = 5 м, довжина вертикального заземлювача L `_в=5м; t =0.7; S _пс.= 3500 м .

Розрахункові опори верхнього та нижнього шарів землі (грунт – глина) згідно [4] ρ₂=60 Ом∙м; ρ₁= ρ₂·К_с=60·2=120 Ом∙м, де К_с=2 для горизонтальних електродів.

М = 0.62 при відношенні ρ₁/ρ₂ = 2 згідно [4].

Товщина верхнього шару землі h₁ = 2 м. Коефіціент дотику:

де b – коефіцієнт, що визначається в залежності від опору тіла людини

b = R_л/(R_л+R_с) = 1000/(1000+1.5∙500) = 0.57;

Потенціал на заземлювачі U_з = U_пр.доп/К_п = 400/0.145 = 2758,62 В, отже напруга на заземлювач U_з є в допустимих межах, тобто менша 10 кВ.

Розрахунковий струм замикання на землю:

Із =І_по

=3054 A

де І_по - значення струму на шинах ВН підстанції під час однофазного короткого замикання.

Допустимий опір заземлючого пристрою:

R_з.доп.=U_з./І_з. = 2758.62/3054 = 0,903 Ом.

Діючий план заземлюючого пристрою перетворюємо в квадратну розрахункову модель:

Визначаємо число комірок на стороні квадрату:

m =

де Lg – довжина горизонтальних полос заземлення.

, приймаємо m = 7

Довжина кола в розрахунковій моделі:

Lg =

Довжина сторін комірки:

Число вертикальних заземлювачів по периметру контура при умові a/L_в=1:

=48 штук.

Загальна довжина вертикальних заземлювачів:

Відносна глибина:

, тоді

Згідно [2] для ρ₁/ρ₂= 2, a/L_в=1;

визначаємо ρ_е/ ρ₂ = 1,1,тоді ρ_е =1.1 ∙ ρ₂ = 1.1∙60 = 66 Ом ∙м.

Визначаємо загальний опір заземлювача підстанції:

·ρ_e/ ρ_е/(L_г+L_b) = Ом.

Напруга дотику:

U_дот.=K_п∙І_з∙R_з=3054·0.145 ·0.467 = 206.802 В.

Отже: R_з = 0.467 Ом < R_з.доп.= 0,903 Ом,

U_дот.= 206.802 В < U_{дот.доп.}= 400 В.

Розрахунок заземлення виконано правильно.

Розробка та конструктивне виконання пристроїв грозозахисту

Під час прямих ударів блискавки в обладнання підстанції виникають великі перенапруги, які пошкоджують ізоляцію електричних апаратів і можуть призвести до їх руйнування. Для запобігання цього, необхідно щоб вся територія підстанції була надійно захищена від прямих ударів блискавки. Грозозахист виконують за допомогою стержневих вертикальних блискавковідводів із врахуванням зон їх захисту. Вся територія підстанції повинна знаходитися в зоні дії захисту.

Загальна площа підстанції м, відстані між блискавковідводами за довжиною і шириною становлять : L _ш = 40 м , L _д = 55м .