Тау. Расчёт заземляющих устройств подстанции

• Название: Расчёт заземляющих устройств подстанции
• Дата: 02.12.2022
• Размер: 84.5 Kb.
• Имя файла: 1_1341391800.doc
• Тип: Документы; #825227

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ


Кафедра: «Электроснабжение железных дорог»

Расчёт заземляющих устройств подстанции

Выполнил студент Кучерявый А. А.
Группа ЭС – 005
Преподаватель Фёдоров

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2004

1. 
   Схема подстанции, вариант ВН₁/U_нн
   

6 кВ

ВН₁








0,4 кВ
Рассчитать заземляющее устройство понизительной подстанции 6/0,4 кВ, находящейся во второй климатической зоне.

На стороне U_ВН: I_з=30 А.

Собственные нужды получают от ТСН U_ВН/0,4 с заземлённой нейтралью 0,4 кВ.

Естественных заземлителей нет.

Удельное сопротивление земли ρ=150 Ом∙м.

Оборудование подстанции занимает площадь 7×14.

2. 
   Сопротивление заземляющего устройства
   

Заземляющее устройство для установок 6, 10, 35 кВ в данном случае используется и для заземления 0,4 кВ.

Сопротивление заземляющего устройства нейтрали на стороне 0,4 кВ должно быть не более R_3нн< 4 Ом (ПУЭ).

1. 
   Сопротивление заземляющих устройств
   

Сопротивление заземляющего устройства ВН₁ в случае их использования и для U = 0,4 кВ, Ом:

, (1)

Где I_з– соответственно I_ЗВН1, А.

R₃ - соответственно сопротивление заземляющих устройств ВН₁.
Ом.

2. 
   Сравнение полученных значений R_з,с R_mи выбор наименьшей величины для расчета.
   

R_ЗннR_з

Принимаем R_з=4 Ом.

3. 
   Выбор конструкции заземляющего устройства
   

Заземляющее устройство выполняется в виде контура с заземлителями. Контур выполняется из полосы 40×4 мм, и располагается на глубине 0,7 м вокруг оборудования подстанции. Расстояния от полосы до внешнего контура площади подстанции 1 м. (рис. 1).
Р асположение контура заземляющего устройства.

1 м







1м
1м 1м
Рис. 1.

1 - площадь, занятая подстанцией;

2 - заземляющий контур (полоса);

3 - вертикальные заземлители.

1. 
   По исходным данным и рис. 1 определяем длину полосы контура.
   

По заданию оборудование подстанции занимает площадь 7×14, следовательно размеры заземляющего контура составят: 9×16 м. Таким образом длина полосы контура: 2*9+2*16=50 м.

2. 
   Сопротивление заземляющей полосы.
   

Сопротивление заземляющей полосы (горизонтального заземлителя) определяется из выражения, Ом:

, (2)
где ρ_расч - расчетное сопротивление земли, Ом∙м;

l- длина полосы, м;

b- ширина полосы, м;

t - глубина заложения полосы, м;
, (3)
где к_с - коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта, для заданного района, принимаем к_с = 3;

ρ- удельное сопротивление грунта, измеренное при нормальной влажности , Ом∙м.
Ом∙м.

Ом.

3. 
   Сопротивление вертикальных заземлителей
   

В качестве вертикальных заземлителей выбраны стержни длиной l_с =5 м и диаметром d = 12 мм.

Сопротивление одного стержня (вертикального заземлителя), Ом:
, (4)
где ρ_расч=1,25ρ, Ом∙м, ρ_расч=1,25∙150=187,5 Ом∙м;

l –длина стержня, м;

d- диаметр стеожня. м:

t - расчетная глубина заложения для стержней, м:

.

м,

Ом.

4. 
   Предварительное количество вертикальных заземлителей
   

Определяем предварительное количество вертикальных заземлителей. Для данного расчета принимаем расстояние между электродами а = 5 м. Тогда п_пр=1/5=50/5=10. Окончательно:
, (5)
где r_в - сопротивление одного стержня. Ом;

R_з- наименьшее сопротивление заземляющего устройства, Ом;

η_в - коэффициент использования вертикальных заземлителей без учета влияния полосы контура, принимаем η_в=0,53.
.

5. 
   Сопротивление полосы
   

Сопротивление полосы с учетом выбранного количества вертикальных заземлителей, Ом:
, (6)
где r_r - сопротивление полосы, Ом;

η_r - коэффициент использования полосы с вертикальными электродами, принимаем η_r=0,27.
Ом.

6. 
   Необходимое сопротивление вертикальных заземлителей, Ом:
   

. (7)
Ом.

7. 
   Уточненное количество стержней:
   

. (8)
.

8. 
   Конфигурация заземляющего устройства с учетом выполненных расчетов.