Министерство образования и науки рф

ФГБОУ ВПО «Вологодский государственный технический университет»

Факультет: Электроэнергетический

Кафедра: Электроснабжения

Дисциплина: Оптимизация систем электроснабжения

Отчёт по лабораторной работе

Автоматизированное проектирование заземляющего устройства подстанции

Выполнил: студент группы ЭС-51 Кузнецов И.А.

Проверил: к.т.н., доцент Ананьев В.П.

Вологда 2012

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ…………………………………..………………..…...... 3

1 ОБРАБОТКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ...……………………………………...4

2 Автоматизированное проектирование заземляющего устройства ………………………………………………………………….7

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ПО ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКЕ……………...….................................................. 9

4 ВЫВОД....………………...………………………………………. …………...13

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………..………………...... 14

Исходные данные

1. По исходным данным (см. табл.1.1) определить: тип подстанции, марку трансформаторов, рабочие напряжения, режим нейтрали, требуемое согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства – R_зу. Все перечисленные выше позиции должны быть обоснованы ссылками на нормативные документы и расчетами.

2. Определить действительные размеры заземляющего устройства с учетом ограждений подстанции.

3. Выбрать шаг изменения длины вертикальных стержней. Произвести моделирование заземляющего устройства с учетом требований ПУЭ и точностью не менее -2%.

4. По результатам моделирования вычислить массу металла для каждого варианта заземляющего устройства.

5. Выбрать оптимальную конструкцию заземляющего устройства.

6. Оформить отчет по лабораторной работе в соответствии с требованиями ЕСКД и стандартов ВоГТУ.

На подстанции присутствуют естественные заземлители, сопротивление которых равно 1 Ом.

Таблица 1.1 - Исходные данные

Ток короткого замыкания I, кА	1
Удельное сопротивление грунта ρ, Oм×м	80
Глубина залегания заземляющего устройства h r , м	0.7
Радиус заземляющего стержня r, м	0.02
Строительные размеры подстанции a×b, м×м	40×40

1 Обработка исходных данных

Согласно [1] п.1.7.93: “Внешнюю ограду электроустановок не рекомендуется присоединять к заземляющему устройству. Для исключения электрической связи внешней ограды с заземляющим устройством расстояние от ограды до элементов заземляющего устройства, расположенных вдоль нее с внутренней, внешней или с обеих сторон, должно быть не менее 2 м.”

Определим площадь застройки подстанции:

м², (1.1)

где а и b - строительные размеры подстанции;

, м².

Найдем габариты заземляющего устройства a_З, b_З:

a_З = a - 2∙2, м; (1.2)

a_З = 40 - 2∙2 = 36, м;

b_З = b - 2∙2 , м; (1.3)

b_з = 40-2·2=36, м.

По таблице П4.15 [2] выбираем следующую трансформаторную подстанцию: ГПП-110-2x16000 , которая имеет высшее напряжение 110кВ и оснащена двумя трансформаторами 2xТДН-16000/110 (Т - трехфазный трансформатор, Д – принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла, Н – наличие системы регулирования напряжения). Схема РУ ВН: 2 блока (линия-трансформатор) с выключателями, автоматическая и ремонтная перемычки со стороны линий. Схема РУ НН: 1 секционированная система шин.

Выбираем выключатели:

Для стороны ВН:

(1.4)

Для стороны НН:

(1.5)

где к_п=1.5 - коэффициент аварийной перегрузки трансформатора с системой охлаждения Д при температуре окружающей среды -10⁰ С и продолжительности перегрузки 8 часов [6].

На стороне ВН: баковые элегазовые выключатели 100-SFMT-40E (производство Mitsubishi Electric) на Uном=110кВ, Iном=1200А, Iн.отк=40кА.

На стороне НН: вакуумные выключатели BB/TEL-10-31,5-1600.

В соответствии с [1] п.1.2.16: “работа электрических сетей напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так и с эффективно- заземленной нейтралью”. Выбираем глухозаземленную нейтраль, так как неизвестен I_кз⁽¹⁾.

Согласно [1] п.1.7.90: “заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом с учетом сопротивления естественных и искусственных заземлителей”.

В соответствии с п. 1.7.90 [1]: “вертикальные заземлители должны быть длиной 3-5 м ”.

Определим необходимое сопротивление искусственного заземлителя, с учетом использования естественного заземлителя, включенного параллельно,[4]:

; (1.6)

где – допустимое сопротивление заземляющего устройства;

– сопротивление естественного заземлителя;

– сопротивление искусственного заземлителя.

.