Расчет заземления ТП

На потребительской подстанции для общего заземляющего устройства с учетом всех повторных заземлений, при количестве отходящих линий ВЛ не менее 2-х, допустимая величина сопротивления составляет для напряжения 380/220 В:

R_доп = 4 Ом.

Так как удельное сопротивление r = 200 Ом×м > 100 Ом×м, то допустимое сопротивление заземления может быть увеличено в r/100 раз, т.е.

R_доп` = R_доп × r/100, (11,1)

R_доп` = 4 × 200/100 = 8 Ом

Удельное электрическое сопротивление грунта:

r = 200 Ом×м.

Климатический сезонный коэффициент:

К_с = 1,4

Тогда:

r’ = К_с × r, (11,2)

r’ = 1,4 × 200 = 280 Ом×м

Определим сопротивление растеканию электрическому току одиночного заземлителя. Для стержня на глубине h = 0,6 м, длиной 5 м, диаметром d = 16×10^-3 м:

(11,3)

где: r' – приведенное удельное сопротивление грунта, Ом×м;

l – длина стержня, м;

d – диаметр стержня, м;

t – глубина центра стержня, м.

t = l/2 + h (11,4)

t = 5 / 2 + 0,6 = 3,1

Определим необходимое количество вертикальных заземлителей:

n_т = R_в / R_доп, (11,5)

где: n_т - теоретическое количество стержней.

n_т = 59,4 / 8 = 7,425 шт.

Принимаем n_т = 7 шт.

Действительное количество стержней:

n­_д = n_т / k_I (11,6)

где: k_I – коэффициент взаимного экранирования.

Для a / l = 2 при количестве n = 8: k_I = 0,71 при размещении электродов по контуру.

n­_д = 7 / 0,71 = 9,86 шт.

Принимаем n_д = 10 шт.

Тогда сопротивление очага электродов R_о равно:

R_о = R_в / n_д (11,7)

R_о = 59,4 / 10 = 5,94 Ом

Определим длину соединительной полосы, для электродов размещенных по контуру:

L_n = a × n (11,8)

где: а – расстояние между электродами, м;

n – действительное количество электродов, шт.

Принимаем а = 10 м.

L_n = 10 × 10 = 100 м.

Рассчитаем сопротивление одиночной соеденительной полосы по формуле:

(11,9)

где: b - ширина полосы, м.

Принимаем b = 0,04 м.

 

 

h

b

l

 

рис. 11,1

Одиночная соединительная полоса

Определим сопротивление заземляющего устройства по формуле:

(11,1)

где: К_z – коэффициент взаимного влияния вертикальных электродов и соединительной полосы.

Для а / l = 2 при числе стержней n = 10 при размещении электродов по контуру принимаем К_z = 0,4.

Условие R_ЗУ £ R_доп £ 8 Ом выполняется, значит, заземляющее устройство рассчитано верно.

Расход материалов для сооружения заземлителя составит: число стержней – 10 шт., длина стержня – 5 м., диаметр стержней – 16 мм.

Длина всех стержней:

l_{общ ст} = n × l_ст,

l_{общ ст} = 10 × 5 = 50 м.

Длина соединительной полосы – 100 м, стержень от трансформаторной подстанции к полосе – 1 м.