19

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Вологодский государственный технический университет

Факультет: Электроэнергетический

Кафедра: Электроснабжения

Дисциплина: Оптимизация систем электроснабжения

Отчет по лабораторной работе

Одноцелевая оптимизация заземляющего устройства подстанции

Вариант № 9

Выполнил студент группы ЭС-51 Малёнкин А.Е.

Проверил преподаватель кафедры Ананьев В.П.

Вологда

2007

Содержание

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

2. Одноцелевая оптимизация заземляющего устройства

подстанции с помощью ЭВМ…………………………………………….. 4

2.1. Определение параметров подстанции ……………………………….4

2.2. Расчет заземляющего устройства с помощью ЭВМ ………………..6

3. Нахождение минимальной массы искусственного заземлителя ……… 12

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………..15

1. 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. Построить аппроксимирующую модель.

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	2.0
Удельное сопротивление грунта ρ, Oм×м	80
Глубина залегания заземляющего устройства h r , м	0.7
Радиус заземляющего стержня r, м	0.01
Строительные размеры подстанции a×b, м×м	40×50

2. Одноцелевая оптимизация заземляющего устройства подстанции с помощью эвм

2.1. Определение параметров подстанции.

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.”

Находим площадь застройки и габариты заземляющего устройства a_з, b_з:

S_П/СТ = 40∙50 = 2000, м;

a_з = a - 2∙2 = 40 - 2∙2 = 36, м;

b_з = b - 2∙2 = 50 - 2∙2 = 46, м;

Из табл.П.4.14 [2] выбирается по найденной площади застройки подстанция ГПП-110-IV-2х63000 Б2Р с двумя трансформаторами 2×63000 кВ∙А.

В соответствии с [1] п.1.2.16 “работа электрических сетей напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так и с эффектино- заземленной нейтралью”.

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[2]:

; (2.1)

где – допустимое сопротивление заземляющего устройства;

– сопротивление естественного заземлителя;

– сопротивление искусственного заземлителя.

.