- •Вариант №1
- •Молниезащита подстанции
- •1. Расчет заземляющего устройства подстанции
- •Общие сведения
- •1. Определение допустимого сопротивления заземляющего устройства
- •2. Определение необходимого сопротивления искусственного заземлителя (rи)
- •3. Выбор формы и размеров электродов
- •4. Составление предварительной схемы заземлителя
- •5. Определение расчетного удельного сопротивления грунта.
- •6. Определение сопротивления растеканию одного вертикального электрода.
- •7. Определение примерного числа вертикальных электродов
- •8. Определение сопротивления растеканию горизонтального электрода
- •9. Уточнение коэффициентов использования.
- •10. Уточнение числа вертикальных электродов
- •11. Окончательное значение сопротивления искусственного заземлителя.
- •2. Защита подстанции от прямых ударов молнии
- •Общие положения
- •Порядок расчета
- •3. Выбор ограничителей перенапряжений
- •Защита изоляции подстанции от грозовых перенапряжений
- •Опн для защиты нейтралей трансформаторов
5. Определение расчетного удельного сопротивления грунта.
Расчетное
удельное сопротивление грунта отдельно
для горизонтальных
и вертикальных
электродов с учетом повышающих
коэффициентов
,
учитывающих высыхание грунта летом и
промерзание его зимой:
,
где
– измеренное или взятое из таблиц
среднее значение удельного сопротивления
грунта .
Повышающие коэффициенты для различных климатических зон приведены в табл. 2 и 3.
Таблица 2
Коэффициенты сезонности вертикальных электродов
Климатическая зона |
Вертикальный электрод |
|
длиной 3 м |
длиной 5 м |
|
1 2 3 |
1,7 1,5 1,3 |
1,4 1,3 1,2 |
Удельное сопротивления грунта ρ = 50 Ом*м.
ρ расч.в = 65 Ом*м.
Таблица 3
Коэффициенты сезонности горизонтальных электродов
Климатическая зона |
Сезонный коэффициент |
1 2 3 |
4,5 3,0 2,0 |
Ррасч.г = 150 Ом*м.
6. Определение сопротивления растеканию одного вертикального электрода.
Сопротивление растеканию одного вертикального электрода равно
,
(1)
где ℓ – длина вертикального электрода, м; d – диаметр электрода, м; t – расстояние от поверхности грунта до середины электрода, м.
По формуле (1) определяют сопротивление вертикального электрода из трубы или прутка.
Рис. 4. Параметры вертикального электрода
Расчетное сопротивление вертикального электрода: RВ=14,2 Ом.
7. Определение примерного числа вертикальных электродов
Примерное число вертикальных электродов
при предварительно принятом коэффициенте
использования вертикальных электродов
определяется по формуле:
,
где – необходимое сопротивление искусственного заземлителя.
nВ= RВ/( КИВ* RИ) = 53
8. Определение сопротивления растеканию горизонтального электрода
Сопротивление растеканию тока горизонтального электрода определяется по формуле
,
(2)
где ℓ – длина горизонтального электрода, м; t – глубина его заложения, м;
d – диаметр электрода, м.
Для
полосы шириной b
в формулу (2) подставляют вместо d
эквивалентный диаметр
(b=0.04
м, d=0.02
м)
Рис. 5. Параметры горизонтального электрода
Глубина залегания горизонтального электрода (равна глубине траншеи, 0,7 м).
Расчетное сопротивление горизонтального электрода RГ=2.84 Ом.
9. Уточнение коэффициентов использования.
Коэффициент КИВ необходимо уточнить для нового значения числа вертикальных электродов n = 53. Среднее расстояние между электродами а=2,19
Отношение а/L = 0,44. Расчетное значение КИВ=0,305.
Затем надо определить коэффициент использования горизонтального электрода, который также зависит от числа вертикальных электродов (табл.4).
Таблица 4
Коэффициенты использования горизонтального электрода
-
Отношение
а/L
Число вертикальных электродов в контуре, n
4
6
10
20
40
60
100
200
1
0.45
0.40
0.34
0.27
0.22
0.20
0.19
0.18
2
0.55
0.48
0.40
0.32
0.29
0.27
0.23
0.21
3
0.70
0.64
0.56
0.45
0.39
0.36
0.33
0.31
Расчетное значение КИГ также лежит за пределами таблицы, поэтому определяется с помощью программы, разработанной на кафедре ЭсПП.
Расчетное значение КИГ=0,168.
