3.10 Розрахунок захисного і робочого заземлення ГПП.
Розрахуємо пристрої заземлення двотрансформаторної підстанції 2х4000 кВА напругою 110/10 кВ. Для розрахунку виберемо наступні вихідні дані:
-
мережа 110 кВ працює з ізольованою нейтраллю;
-
на стороні низької напруги 10 кВ нейтраль є ізольованою;
-
найбільший розрахунковий струм замикання на землю через пристрій заземлення на стороні 10 кВ А;
-
грунт у місці спорудження – суглинок;
-
кліматичний район, де розташований проектований цех – третій;
-
опір природних заземлювачів прийняти рівним
Намічається пристрої заземлення для внутрішньо цехової підстанції із зовнішнього боку цеху з розташуванням вертикальних заземлювачів за контуром з відстанню між ними м. Матеріал вертикальних заземлювачів – кругла сталь (електрод) діаметром мм і довжиною м. Метод занурення вертикальних заземлювачів – вкручування. Верхні кінці вертикальних заземлювачів занурені на глибину м і приварені до горизонтального заземлювача із сталевої смуги шириною мм і висотою мм.
В електроустановках напругою 10 кВ, якщо пристрої заземлення одночасно використовується і для електроустановки з напругою до 1 кВ, опір пристрою заземлення визначається за формулою
|
(3.10.1) |
причому приймається В, і його величина має бути не більшою ніж 10 Ом. З урахуванням вихідних даних
|
Ом. |
(3.10.2) |
При виконанні пристрої заземлення одночасно для заземлення електричного обладнання до і понад 1 кВ приймається опір пристрою заземлення тієї установки, де він є мінімальним. Зі сторони напруги 0,38/0,22 Ом. Остаточно приймається Ом.
Величина питомого опору грунту (Ом∙м) у місці спорудження пристрою заземлення, який рекомендується для розрахунків, береться з таблиць.
Коефіцієнти вертикальної прокладки і горизонтальної прокладки приймаються приймається з таблиць (для 3-го кліматичного району ) .
Розрахункові питомі опори ґрунту для вертикальних і горизонтальних заземлювачів визначаються відповідно так:
|
Ом∙м |
(3.10.3) |
|
Ом∙м. |
(3.10.4) |
Таким чином, для суглинку
|
Ом∙м, |
|
|
Ом∙м. |
|
Визначається опір розтікання одного вертикального електрода діаметром мм і довжиною м при занурені на глибину м
|
Ом∙м |
(3.10.5) |
|
Ом∙м. |
|
З таблиці без урахування горизонтальних смуг при попередньо вибраній кількості електродів у контурі шт. та відношенні вибирається коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів з урахуванням екранування . Наближена кількість вертикальних заземлювачів обчислюється за формулою
|
шт., |
(3.10.6) |
|
шт. |
|
Приймається найближча більша ціла кількість вертикальних заземлювачів
Визначається опір розтікання горизонтального заземлювача зі сталевої смуги шириною і висотою за формулою
|
Ом, |
(3.10.7) |
|
Ом. |
|
З таблиці при кількості вертикальних заземлювачів у контурі шт. і при визначеному відношенні вибирається коефіцієнт використання горизонтального заземлювача з урахуванням екранування визначається так:
|
Ом, |
(3.38) |
|
Ом. |
|
Визначається уточнений опір вертикальних електродів з урахуванням горизонтальної смуги
|
Ом, |
(3.10.8) |
|
Ом. |
|
Уточнена кількість вертикальних електродів визначається з урахуванням шт., за формулою
|
шт., |
(3.10.9) |
|
шт., |
|
Остаточно приймаємо 12 вертикальних електродів.