5 Розрахунок заземлення та блискавко захисту підстанції

5.1 Розрахунок блискавко захисту підстанції

Для захисту підстанції від ураження блискавкою потрібно розрахувати блискавковідводи. Вибираємо найвищу точку установки апаратури, це 4,4 м, максимальна висота портала =7,5 м і орієнтований радіус захисту блискавковідвода =10 м, відстань між блискавковідводами L=19 м.

Розрахуємо зону захисту для трьох стержневого блискавковідводу:

Оптимальну висоту блискавковідводу розраховують за формулою:

;

.

Ширина зони захисту буде дорівнювати:

при ;

.

Зробимо перевірку висоти захисту трёх стержневого блискавковідводу

.

Рисунок 5.1 ­­– Зона захисту трьох стержневого блискавковідводу

Визначаємо основні параметри для блискавковідводів:

;

при

Ширина зони захисту буде дорівнювати:

при ;

Границя захисту на висоті 7,5 м дорівнює:

;

Границя захисту на висоті 4,4 м дорівнює:

Границя захисту на рівні землі дорівнює:

.

5.2 Розрахунок заземлення підстанції

Розрахуємо заземлення ПС3 – 35/10 кВ.

Приймаємо за верхній шар грунту супісок (=150400Омм), а за нижній шар суглинок=100 (Омм). Нехай РУ перебуває в другій кліматичній зоні, тоді h₁=2 м.

Розміри ячейки типового ОРУ 35 кВ 30*21 м. На ОРУ 12 ячейок приєднань, Розміри ОРУ 30*21 м, площа S=630 м²., периметр Р=102 м.

Приймаємо глибину закладення електродів t=0,6 м, відстань між горизонтальними смугами 5 м., довжина вертикальних електродів l_В=5 м. Вертикальні електроди встановлені по периметрі сітки в місцях перетинання внутрішніх провідників з контурним. Уточнюємо відстань між горизонтальними провідниками. Кількість ячейок й . Приймаємо 6 й 4 ячейки. Відстань між поздовжніми провідниками м, між поперечними м. На рисунку 5.2 наведена схема заземлювача.

Рисунок 5.2 - Схема заземлювача ОРУ 35 кВ

Загальна довжина горизонтальних провідників

:

Число вертикальних електродів n_В=20, повна довжина вертикальних електродів

L_В= l_Вn_В;

.

Середня відстань між вертикальними провідниками

= P/ n , м.

= 102/20=5,1 м.

Визначаємо опір заземлювача за формулою:

Ом;

;

>0,1;

, Омм.

;

Опір заземлюючого пристрою, враховуючи природні заземлювачі:

,

Опір природних заземлювачів приблизно приймаємо =1,5 Ом.

Опір заземлюючого пристрою нижче припустимого, але основною є величина допустимої напруги дотику.

Для тривалості впливу _В=0,2 с, найбільша допустима напруга дотику

U_{ПР. ДОП} = 400 В.

Розраховуємо напругу, прикладену до людини:

,

.

Для =2 параметр М=0,72.

Коефіцієнт ,

де =1000 Ом – опір тіла людини;

-опір розтікання струму від ступнів;

=200 – опір верхнього шару землі.

=10 кА.

U_Ч > U_{ПР. ДОП} .

Для зменшення напруги дотику застосуємо підсипання слою гравію товщиною 0,2 м по всій території ОРУ. Питомий опір верхнього шару при цьому Омм, тоді

Підсипання гравієм не впливає на розтікання струму із заземлюючого пристрою, тому що глибина закладення заземлювача 0,6 м більше товщини слою гравію, тому співвідношення и величина М залишаються незмінними, тоді напругу дотику буде рівною:

що менше припустимого значення (більш ніж у 3 рази).