Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Вологодский государственный технический университет»

Факультет: Электроэнергетический

Кафедра: Электроснабжения

Дисциплина: Техника высоких напряжений

Отчет по лабораторной работе

Автоматизированное проектирование заземляющего устройства подстанции

Вариант № 5

Выполнил:

Студент группы: ЗЭСВ-31

Зайцев С. Г.

Проверил: преподаватель

Ананьев В. П.

Вологда

2013

Содержание.

1. Исходные данные..……….….………...…………………....………………….3

2. Обработка исходных данных……………………………….............................4

3. Автоматизированное проектирование заземляющего устройства………….6

4. Проектирование трансформаторной подстанции инженерной методикой………………………………………………………………………….8

5. Сравнение результатов проектирования…...……………………..…………12

Список используемых источников………….…..………………..…………….13

Приложение: Заземляющее устройство подстанции….……...………..……...14

1. Исходные данные.

Используя исходные данные, обосновать и спроектировать заземляющее устройство подстанции, удовлетворяющее требованиям ПУЭ, с помощью ЭВМ и инженерной методики. Точность выполняемого на ЭВМ моделирования должна быть не менее -2%. По завершению работы необходимо сравнить результаты реализации обеих методик.

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

Исходные данные приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

«Исходные данные для проектирования заземляющего устройства».

Параметры	Значение
Ток трехфазного короткого замыкания на землю, Iк.з., кА	4
Удельное сопротивление грунта, , Ом/м	70
Глубина залегания заземляющего устройства, hr, м	0,7
Диаметр круглой стали для горизонтальных и вертикальных стержней, d, м	0,02
Строительные размеры подстанции: а – длина подстанции, b – ширина подстанции: a×b, м×м	50×30

2. 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.”

Определяю площадь застройки подстанции:

, м² (2.1)

где и - строительные размеры подстанции, м;

, м².

Нахожу габариты заземляющего устройства : (2.2) (2.3)

По табл. П4.15 [2] выбираю следующую трансформаторную подстанцию: ГПП-110-III-У-216000 А2:

ГПП – главная понизительная подстанция;

110 – номинальное напряжение на высшей стороне, кВ;

III – схема РУ высшего напряжения (схема распределительного устройства 110-220 кВ с двумя системами сборных шин);

У – усиленная изоляция;

216000 – два трансформатора номинальной мощностью 16000 кВ∙А каждый;

А2 – тип РУ низшего напряжения. Для однотрансформаторных и двухтрансформаторных подстанций соответственно с выключателем на вводе типа ВМП-10К на 1500 А.

Выбираю трансформатор по номинальной мощности: ТРДН 16000/110 У1

(Т – трехфазный трансформатор, Р – наличие расщепленной обмотки низшего напряжения, Д – принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла, Н – наличие системы регулирования напряжения под нагрузкой РПН, 16000 кВ∙А – номинальная мощность трансформатора, 110 кВ – класс напряжения обмотки высшего напряжения ВН, У1 – климатическое исполнение У и категория размещения 1.

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». Выбираю глухозаземленную нейтраль, так как неизвестен ток однофазного короткого замыкания на землю.

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».

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

(2.4)

где – сопротивление искусственных заземлителей, Ом;

– сопротивление естественных заземлителей, Ом;

– допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом.

Проведем расчет заземляющего устройства при длине вертикальных стержней равной 3,5 м.