Пример 3.

Рассчитать заземляющее устройство для КТП 110/6 кВ площадью 12 20 ; (с учетом промерзания); 2 м; ; t = 5 м; 5; = 0,12 c; = 0,08 c; ток замыкания на землю при однофазном к.з. на рассматриваемой подстанции 1,9 кА. Естественных заземлителей нет.

Решение.

Для = 0,12 + 0,08 = 0,2 с находим

коэффициент напряжения прикосновения

здесь M = 0,806 при = 500/60 = 8,3;

по плану (рис. 4, a).

напряжение на заземляющем устройстве

что в пределах допустимого (меньше 10 кВ).

сопротивление заземляющего устрой­ства:

Действительный план заземляющего устройства (рис. 4, а) преобразуем в расчетную квадратную модель (рис. 4, б) со стороной

.

Число ячеек по стороне квадрата

принимаем

Длина полос в расчетной модели

Длина сторон ячейки

Число вертикальных заземлителей по периметру контура при условии

принимаем

Общая длина вертикальных заземлителей

Относительная глубина

тогда при

По табл. 8 для

Определяем ,

тогда

Общее сопротивление сложного заземлителя:

что больше

Найдем напряжение прикосновения:

что больше допустимого значения 400 В.

Необходимо принять меры для достижения путем расширения заземляющего устройства за территорию подстанции или путем использования естественных заземлителей.

Допустим, что на подстанции могут быть использованы естественные заземлители системы трос – опоры 110 кВ общим сопротивлением 2 Ом. Тогда необходимое сопротивление искусственных заземлителей равно

Таким образом, сопротивление заземляющего контура подстанции удовлетворяют требованию

Общее сопротивление заземляющего устройства подстанции с учетом естественных заземлителей

тогда напряжение прикосновения

что меньше допустимого значения 400 В.

Возможен другой путь уменьшения . Применим подсыпку слоем гравия толщиной 0,2 м по всей территории подстанции. Удельное сопротивление верхнего слоя почвы (гравия) в этом случае будет тогда

Подсыпка гравием не влияет на растекание тока с заземляющего устройства. Так как глубина заложения заземлителей 0,7 м больше толщины слоя гравия, поэтому соотношение и величина M остаются неизменными.

Напряжение на заземляющем устройстве

сопротивление заземляющего устрой­ства:

что больше = 2,044 Ом.

Напряжение прикосновения

что меньше допустимого значения 400 В.

Из расчета видно, как эффективна подсыпка гравием территории ОРУ.

Определим максимально допустимый ток однофазного к.з. на данной подстанции:

При больших токах к.з. необходимо снижение величины за счет учащения сетки полос или дополнительных вертикальных электродов.

Таблица 9. Индивидуальные задания

Вариант	ЛЭП, км		ТП – кВ	Грунт		t, м	Вид ЗУ	Клим. зона	Искусственные заземлители, размер, мм
									В	Г
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	15	5		Песок 800	18 8	0,5	К	IV	Стальной уголок 50 10 L=2,5 м	Полоса 40
2	20	-		Супесь 300	15 10	0,6	Р	III
3	-	3		Щебень 200	10 8	0,7	К	II
4	5	1		Суглинок 100	12 10	0,7	Р	I
5	3	-		Чернозем 50	10 10	0,6	К	II	Круглая сталь d = 12 L = 5 м	Пруток d= 10
6	-	5		Глина 40	18 10	0,5	Р	III
7	15	1		Торф 20	16 8	0,5	К	IV
8	8	2		Песок 800	15 8	0,6	Р	IV	Стальной уголок 60 60 L= 3 м	Пруток d= 12
9	6	-		Супесь 300	12 8	0,7	К	III
10	-	2		Щебень 200	10 9	0,7	Р	II
11	25	1		Суглинок 100	20 10	0,6	К	I
12	10	5		Чернозем 50	15 12	0,5	Р	I	Труба стальная d= 60 L = 2,5 м	Полоса 40
13	10	-		Глина 40	15 8	0,5	К	II
14	-	6		Торф 20	12 6	0,6	Р	III
15	2	-		Песок 800	10 10	0,7	К	IV
16	-	10		Супесь 300	15 12	0,7	Р	IV	Стальной уголок 75 75 L= 3 м	Полоса 40
17	4	5		Щебень 200	16 10	0,6	К	III
18	5	-		Суглинок 100	10 8	0,5	Р	II
19	-	2,5		Чернозем 50	12 10	0,5	К	I
20	15	4		Глина 40	18 10	0,6	Р	I	Круглая сталь d= 15 L = 6 м	Пруток d= 12
21	9	1		Торф 20	18 8	0,7	К	IV
22	4	2		Песок 800	16 10	0,7	Р	III
23	1	2		Супесь 300	12 8	0,6	К	II
24	5	5		Щебень 200	15 12	0,5	Р	I	Круглая сталь d= 16 L = 5 м	Полоса 40
25	3	3		Суглинок 100	12 10	0,5	К	I

Примечание. К – контурное, Р – рядное.