Диплом окончательный / 12. заземление

12 Расчет защитного заземления ГПП

Удельное сопротивление грунта ρ = 22Ом·м.

На ГПП предусматривается защитное заземление, обеспечивающее защиту обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения к металлическим частям, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться из-за повреждения изоляции.

В расчете заземления не учитываются естественные заземлители, которые на ГПП, как правило, отсутствуют. Поэтому расчет осуществляется только для заземлений, выполняемых искусственно.

Искусственное заземляющее устройство выполняется из полосовой в виде сетки на глубине 0,7м, к которой присоединяется заземляемое оборудование. Расстояние между полосами сетки должно быть не более 6м. Граница заземляющего устройства должна находиться на территории подстанции на расстоянии не менее 3м от ограждения.

Если сопротивление сетки превышает допускаемое по нормам ПУЭ, то к сетке добавляют вертикальные электроды длиной 3-5м. Расстояние между электродами принимается не менее их длины.

Расчетная длительность воздействия напряжения прикосновения:

(12.1)

где t_р,з = 0,1с - время срабатывания релейной защиты;

t_отк,в = 0,07с - полное время отключения выключателя.

Для τ_в = 0,1+ 0,07 = 0,17с находим наибольшее допустимое напряжение прикосновения - U_пр,доп=400В.

Определяем напряжение на заземлителе по формуле:

(12.2)

где k_п - коэффициент напряжения прикосновения, для сложных заземлителей определяется по формуле:

(12.3)

где ℓ_в = 5м - длина вертикального заземлителя;

L_г - длина горизонтальных заземлителей, м;

α = 5 - расстояние между вертикальными заземлителями, м;

S = 50∙70 = 3500м² - площадь заземляющего устройства;

М=0,62 при р₁/р₂ =22/11=2 - параметр, зависящий от отношения удельного сопротивления грунта; верхний слой земли (1)-чернозем, нижний слой (2)-глина;

β - коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека R_ч и

сопротивлению растекания тока от ступней R_с:

(12.4)

где R_ч = 1000 Ом - сопротивление тела человека;

R_c = 1,5 ∙ ρ_в,с = 1,5 ∙ 22 = 33Ом - сопротивление растеканию тока от ступней.

Определим суммарную длину горизонтального заземлителя:

Коэффициент напряжения прикосновения будет:

Определим потенциал на заземлителе:

что в пределах допустимого (меньше 10 кВ).

Определим ток однофазного замыкания из отношения:

(12.5)

При заземлении нейтралей обоих трансформаторов ток замыкания на землю определяется из отношения:

(12.6)

Определим допустимое сопротивление заземляющего устройства:

(12.7)

Действительный план заземляющего устройства преобразуем в расчетную квадратную модель со стороной:

Число ячеек по сторонам квадрата:

(12.8)

Принимаем m=11.

Длина полос в расчетной модели:

(12.9)

Длина стороны ячейки:

(12.10)

Число вертикальных заземлителей по периметру контура при:

(12.11)

принимаем n_в=48 шт.

Общая длина вертикальных заземлителей:

L_в=ℓ_в ∙ n_в=5 ∙ 48=240м

Для р₁ / р₂=2; а /ℓ_в=1 и относительной толщины слоя равной:

(12.12)

определяем ρ_э/р₂ = 1,12, тогда р_э = 1,12 ∙ ρ₂=1,22 ∙ 22 = 26,84 Ом·м - эквивалентное удельное сопротивление земли.

Определяем общее сопротивление сложного заземлителя:

(12.13)

где при относительной глубине заложения заземляющего устройства ;

Ом

R_з=0,17 Ом < R_з,доп=0,58Ом - сопротивление искусственного заземлителя не превышает допустимое.

Условие выполняется, заземление выбрано верно.

Рис. 12.1 – План заземляющего устройства ГПП

						ДП-НГТУ-140200-(04-ЭС-1)-10	Лист
							81
Изм	Кол.уч.	Лист	№док	Подпись	Дата