3. Порядок расчета заземления трансформатора мощностью 630 кВ.

Заземляющее устройство, сооруженное с внешней стороны здания подстанции рассчитывается по формуле

; (1)

(2)

Ориентировочное число вертикальных заземлителей при произвольно принятом коэффициенте использования η=0,9 определяем как

(3)

Ориентировочное сопротивление растекания горизонтального заземлите-ля из стали диаметром 20 мм.

Уточняем сопротивление растекания вертикальных заземлителей:

(4)

Окончательно принимаем расчетное число заземлителей.

4. Расчет общей сети защитного заземлителя

Рассчитаем общую сеть защитного заземления с центральным заземляющим контуром, расположенным у распределительного пункта участка. В качестве заземляющего провода на ЛЭП 6 кВ использован провод А-70. Схема заземления добычного участка карьера представлена на рис.1.

Расчетный емкостной ток однофазного замыкания на землю в сети определяется по формуле:

I_з = , А (5)

где: l_к - общая протяженность кабельных линий;

l_в - общая протяженность воздушных линий;

Рис.1. Схема общего заземления добычного участка карьера:

1-главный заземлитель; 2-заземляющая шина; 3- заземляющий провод А-70;

4- местный заземлитель

Сопротивлением заземляющего провода на ЛЭП 6 кВ до трансформатора 6/0,4кВ (индуктивным сопротивлением) пренебрегаем):

R_пр1 = l·r₀, Ом, (6)

где: r₀ - активное сопротивление провода заземления А-70; r₀ =0,46 Ом/км

Сопротивление заземляющей жилы кабеля:

R_пр2 = . (7)

Сопротивление заземлителя:

R^'_з = R_з - ∑ R_пр . (8)

Заземлитель выполнен из стальных труб имеющий определенную длину, соединенных между собой стальным прутом заданным диаметром и определенным расстоянием между трубами.

Трубы и соединительный прут заглублены в грунт на расстоянии h от поверхности земли. По типу грунта выбирается удельное сопротивление ρ (Ом·см) и повышающий коэффициент k_max .

Сопротивление одного элемента:

R_эл = 0,366* , Ом (9)

где: h^' = +h, см

Ориентировочное число трубчатых электродов без учета коэффициента экранирования:

m_эл·ωη_эк.эл = ; (10)

где: η_эк.эл - коэффициент экранирования; η_эк.эл = 0,68.

Количество труб с учетом коэффициента экранирования:

m_эл = , ед. (11)

Длина соединительного прута:

l_mp = 1,05* m_эл* L_mp ,Ом (12)

Сопротивление растеканию соединительного прута:

R_пр = 0,366 , Ом (13)

Сопротивление заземлителя с учетом коэффициентов экранирования:

R^"_з = ,Ом (14)

Сопротивление защитного заземления электроприемника 0,4 кВ - СБШ-270С рассчитывается по следующей формуле

R_з(0,4) = R^"_з+∑ R_пр Ом (15)

Сопротивление заземляющего провода до экскаватора равно:

R_пр.эк = l*r₀, (16)

Сопротивление заземляющей жилы кабеля:

R_к = , Ом (17)

Общее сопротивление заземления на стороне 6 кВ:

R_з.эк = R^"_з+ R_пр.эк+ R_к, Ом (18)

Напряжение прикосновения:

U_пр=k_пр*I_з* R_з.эк , В (19)

Расчетное напряжение прикосновения значительно меньше допустимого (U_доп = 36В).

Определим количество электродов для сооружения местного заземления, расположенного около переключательного пункта. В качестве заземляющих электродов принимаем стальной уголок 60х60 длиной l = 3,5 м.

Эквивалентный диаметр:

D_эл = 0,95·h_уг , см (20)

Сопротивление отдельного электрода заземлителя:

R_пр = 0,366 , Ом (21)

Сопротивлением заземляющей жилы кабеля можно пренебречь.

Ориентировочное число уголков:

m_эл·η_эк.эл = , ед (22)

где: η_эк.эл - коэффициент экранирования; η_эк.эл = 0,87.

m_эл = , ед (23)

Длина соединительной полосы:

L_п = 1,05· m_эл· L_уг , м (24)

В местных заземлителях электроды соединяются между собой полосой, расположенной над поверхностью земли. Определим сопротивление заземлителя, при этом влиянием соединительной полосы можно пренебречь:

, Ом (25)

где: η_эк.эл - коэффициент экранирования; η_эк.эл = 0,8.

Расчетное сопротивление заземлителя меньше допустимого (R_з.доп ≤4 Ом).

Напряжение прикосновения (26) меньше допустимой величины напряжения.

U_пр=k_пр·I_з· R^"_з , В (26)

Следовательно, даже при аварийных обрывах заземляющего провода между центральным заземлителем и переключательным пунктом местным заземлителем обеспечивается безопасность при обслуживании экскаватора и переключательного пункта.

Такой же местный заземлитель необходимо установить у ПКТП, от которой питается буровой станок СБШ - 270С.