1. Определение допустимого сопротивления заземляющего устройства
На стороне ВН (110 кВ) сопротивление следует взять по ПУЭ RЗ=0,5 Ом.
На
стороне НН (6 кВ) сопротивление вычисляется
по формуле
,
но не более 10 Ом.
Rрасч.нн=13,16 Ом, по ПУЭ принимаем RЗ=10 Ом.
Заземляющее устройство является общим для электроустановок на различное напряжение, поэтому расчетным сопротивлением заземляющего устройства является наименьшее из требуемых.
Окончательное значение сопротивления (меньшее из двух): RЗ=0,5 Ом.
2. Определение необходимого сопротивления искусственного заземлителя (rи)
На подстанции следует в качестве естественного заземлителя использовать систему трос – опора, это позволит увеличить сопротивление искусственного заземлителя.
Параметры системы трос – опора приведены в исходных данных.
Cопротивление растеканию системы трос-опоры (при числе опор с тросом более 20)
где
- расчетное, т.е. наибольшее (с учетом
сезонных колебаний), сопротивление
заземления одной опоры, Ом; r
–активное сопротивление троса на длине
одного пролета, Ом; n
- число тросов в опоре. Активное
сопротивление стального троса r
= 0,15ℓ
/S,
где ℓ
–длина пролета, м; S
– сечение троса, мм2.
Принимаем число тросов на опоре nТР=1, число цепей ЛЭП nЦ=2.
Сопротивление системы трос-опора RС=1,2 Ом.
Необходимое
сопротивление искусственного заземлителя
с учетом использования естественных
заземлителей:
где
– расчетное сопротивление заземляющего
устройства;
– сопротивление естественного
заземлителя.
Сопротивление искусственного заземлителя должно быть RИ=0,86 Ом.
3. Выбор формы и размеров электродов
Для вертикальных электродов берем пруток 18 мм (черная сталь), длина
ℓ =5 м. Для горизонтальных электродов берем полосу 5*40 мм (черная сталь)
4. Составление предварительной схемы заземлителя
В качестве первого приближения для подстанций с высшим напряжением
110 кВ
рекомендуется принять
,
ℓ = 5 м.
По
отношению a/ℓ
(табл.1) определяется коэффициент
использования вертикальных электродов
.
Таблица 1
Коэффициенты использования вертикальных электродов
-
Отношение
а/L
Число вертикальных электродов в контуре, n
4
6
10
20
40
60
100
200
1
0.69
0.61
0.56
0.47
0.41
0.39
0.36
0.33
2
0.78
0.73
0.68
0.63
0.58
0.55
0.52
0.48
3
0.85
0.80
0.76
0.71
0.66
0.64
0.62
0.59
Среднее расстояние между двумя электродами а=2,32
Отношение а/ ℓ = 0,46 . Для такого отношения а/ ℓ табличные данные отсутствуют, поэтому расчетное значение КИВ определяется с помощью программы, разработанной на кафедре ЭсПП ОмГТУ (рис. 3).
Рис. 3. Определение КИВ с помощью программы, разработанной на кафедре ЭсПП
Расчетное значение КИВ=0,312.