Порядок расчета.

1. Определить расчетный ток замыкания на землю.

2. Вычислить требуемое сопротивление заземляющего устройства (ЗУ).

3. Рассчитать необходимое сопротивление растеканию искусственного заземлителя.

4. Выбрать тип заземлителя и составить предварительную схему (проект) ЗУ, т.е. разместить на плане установки принятые для сооружения заземлителя электроды и заземляющие проводники.

5. Уточнить параметры заземлителя.

Исходные данные для расчета.

1. Характеристика электроустановки  тип установки, виды основного оборудования, рабочие напряжения, способы заземления нейтралей трансформаторов и генераторов.

2. План электроустановки с указанием основных размеров и размещения оборудования.

3. Формы и размеры электродов, из которых предусмотрено соорудить проектируемый групповой заземлитель, а также предполагаемая глубина погружения их в землю.

4. Данные измерений удельного сопротивления грунта на участке и толщина верхнего слоя (h₁).

5. Данные о естественных заземлителях.

6. Расчетный ток замыкания на землю.

7. Расчетные значения допустимых напряжений прикосновений, шага и время действия защиты.

Вертикальные заземлители должны быть длиной 3 ÷ 5 м, а расстояние между ними должно равняться ширине входа или въезда  п.1.7.90 ПУЭ.

При выходе заземляющего устройства ( ЗУ ) за пределы ограждения подстанции горизонтальные заземлители следует прокладывать на глубине, не менее 1 м.

Внешний контур ЗУ в этом случае рекомендуется выполнять в виде многоугольника с тупыми или скругленными углами.

Внешнюю ограду электроустановок ( ЭУ ) не рекомендуется присоединять к ЗУ.

Если от подстанции отходят ВЛ – 110 кВ и выше, то гряду заземляют с помощью вертикальных заземлителей длиной 2 ÷ 3 м, установленных у стоек ограды по всему периметру через 20 ÷ 50 м.

Установка таких заземлителей не требуется для ограды с металлическими стойками или из железобетона, арматура которых электрически соединена с металлическими звеньями ограды.

При расчете заземлителей в многослойной земле обычно принимают двухслойную модель земли с удельными сопротивлениями верхнего и нижнего слоев ρ₁ и ρ₂ соответственно и толщиной ( мощностью) верхнего слоя h₁, который подвержен непосредственному воздействию погодных условий, и его удельное сопротивление ρ₁ имеет значительные сезонные колебания, которые подлежат учету при расчетах заземлителей.

Варианты заданий. Вариант №1 1а

1. Газы, как изолирующая среда;

2. Виды электрических разрядов в газе.

3. Задача:

I_З = 5 кA

R_ЕСТ = 1,2 Ом

ρ₁ = 230 Ом м; ρ₂ = 80 Ом м; h = 2,8 м;  ρ₁ = 190 Омм; ρ₂ = 90 Омм; h = 2,2 м;

Территория подстанции S = 6300 м²

Заземлители горизонтальные 4 х 40 мм

Заземлители вертикальные диаметром Ø 16 мм, L = 5 м

Время срабатывания релейной защиты t = 0,150 с

Двухтрансформаторная подстанция 110/35/6 кВ

Вариант №2 2а

1. Коронный разряд, потери энергии на корону;

2. Пробой жидких диэлектриков, факторы, влияющие на пробой.

3. Задача:

I_З = 4,5 кA

R_ЕСТ = 2,0 Ом

ρ₁ = 300 Ом м; ρ₂ = 100 Ом м; h = 2,0 м; ;  ρ₁ = 220 Омм; ρ₂ = 90 Омм; h = 2,5 м;

Территория подстанции S = 90 000мм х 62 000 мм и ЗРУ = 30 000 мм х 20 000 мм

Заземлители горизонтальные 5 х 40 мм

Заземлители вертикальные диаметром Ø 18 мм, L = 5 м

Время срабатывания релейной защиты t = 0,2 с

Двухтрансформаторная подстанция 110/35/6 кВ