Проектирование защитного заземления электроустановок

Практическое задание №3

Проектирование защитного заземления электроустановок.

Вариант №16

Задание: Рассчитать совмещенное ЗУ для цеховой трансформаторной

подстанции 6/0,4 кВ, подсоединенной к электросети с изолированной

нейтралью. При этом принять: разомкнутый контур ЗУ, в качестве

вертикального электрода - уголок шириной bв = 16 мм; в = 50 м,

горизонтальный электрод - Sг = 40 мм2; dг = 12 мм.

Исходные данные: Грунт каменистый, H0 = 5 м, lвоз= 15 км, lкаб = 60 км,

nв = 6 шт, lв = 2,5 м, ав = 5 м, Rе = 15 Ом.

Расчет:

Расчетный ток замыкания на землю:

[pic]

где Uл - линейное напряжение сети, кВ; lкаб - общая длина подключенных

к сети кабельных линий, км; lвоз - общая длина подключенных к сети ЛЭП, км.

Определение расчетного удельного сопротивления грунта:

[pic]

где (табл.=700 Ом ( м - измеренное удельное сопротивление грунта (из

табл. 6.3 [2] для каменистого грунта); (=1,3 - климатический коэффициент,

принятый по табл. 6.4 [2] для каменистого грунта.

Определение необходимости искусственного заземлителя и вычисление его

требуемого сопротивления.

Сопротивление ЗУ Rзн выбирается из табл. 6.7 [2] в зависимости от U ЭУ

и (расч в месте сооружения ЗУ, а также режима нейтрали данной электросети:

[pic]

Rе > Rзн, ( искусственный заземлитель необходим. Его требуемое

заземление:

[pic]

Определение длины горизонтальных электродов для разомкнутого контура

ЗУ:

[pic]

где ав - расстояние между вертикальными электродами nв.

Расчетное значение сопротивления вертикального электрода:

[pic]

Расчетное значение сопротивления горизонтального электрода по (формуле г)

:

[pic]

Коэффициенты использования для вертикальных и горизонтальных электродов по

данным табл. 6.9 [2] равны: (в = 0,73, (г = 0,48.

Расчетное сопротивление группового заземлителя:

[pic]

R > Rи, значит увеличиваем количество электродов

Принимаем n = 25.

lг = 125 м

Rг = 17,2 Ом

По табл. 6.9 (в = 0,63, (г = 0,32

R = 15.84

R >Ru

nв = 45

lг = 225 м

Rг = 10,3 Ом

По табл. 6.9 (в = 0,58, (г = 0,29

R = 10,8 Ом

Rк = Rе(R/(Rе + R) [pic]Rмз

Rл = 15(10,8/(15+10,8) = 6,27 Ом [pic] 6,3 Ом

Rе – естественное сопротивление, Ом;

Rи – сопротивление искусственного заземлителя, Ом;

Rв – сопротивление вертикального электрода, Ом;

Rг – сопротивление горизонтального электрода, Ом;

R – сопротивление группового заземлителя, Ом;

Rк – общее сопротивление комбинированного ЗУ, Ом;

(в, (г – коэффициент использования вертикального и горизонтального

электродов;

ав – расстояние между электродами, м;

lв – длина электродов, м;

nв – количество вертикальных электродов.

Рис. 3.1. Вертикальный электрод

Рис. 3.2. План комбинированного ЗУ Rи

Рис. 3.3. Схема использования освещенного ЗУ в системе защитного ЭУ

напряжением до и свыше 1 кВ

1 – заземляющий проводник;

2 – горизонтальный заземлитель;

3 – вертикальный заземлитель;

4 – естественный заземлитель (пруток) с Rе = 15 Ом;

ЭУ1 – высоковольтная ЭУ;

ЭУ2 – низковольтная ЭУ.

Конструктивные решения:

1. присоединение корпусов электромашин, трансформаторов, аппаратов,

светильников и т.п., металлических корпусов передвижных и переносных ЭУ и

ЗУ при помощи заземляющего проводника сечением не менее 10 мм2.

2. расположение ЗУ, как правило, в непосредственной близости от ЭУ. Оно

должно из естественных и искусственных заземлителей. При этом в качестве

естественных заземлителей следует использовать проложенные в земле

водопроводные и другие металлические трубопроводы (за исключением

трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей),

обсадные трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции зданий

и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, и другие элементы.

Для искусственных заземлителей следует применять только стальные

заземлители.

Список использованной литературы:

1. Бережной С.А., Романов В.В., Седов Ю.И. Безопасность жизнедеятельности.

–Тверь: ТГТУ, 1996.

2. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122 –

871 Минэнерго СССР. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

3. Практикум по безопасности жизнедеятельности под ред. Бережного

С.А. – Тверь: ТГТУ, 1997.

-----------------------

Н

Н0

dв

lв

ав=10м

ав=10м

2

3

3

4

U(1 кВ

В

А

С

В

А

U(1 кВ

ЭУ1

ЭУ2

С

1

1

1

2

0,7 м

4

Трансформатор

lв=2.5 м, dв=16 мм,

nв=6 шт,

lг=72м, dг=12мм