Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент образования, научно-технологической политики и рыбохозяйственного комплекса Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования Волгоградский государственный аграрный университет Факультет: " Электроэнергетический" Кафедра: "Электроснабжение и энергетические системы" Дисциплина: "Электромагнитная совместимость" Расчетно-графическая работа №2 «Заземляющие устройства». Работу выполнил: ИльючикС.С Группа ЭЭФомЭЭ221 Работу принял: доцент Ханин Ю.И Волгоград 2022 Вариант № 12 Рассчитать заземляющее устройство двух трансформаторной подстанции 2x630 кВ·А напряжением 35/10 кВ. Общая длина электрически связанных воздушных линий напряжением 35 кВ – L35 = 80 км. От распределительного устройства 10 кВ отходят воздушные линии общей длиной lВЛ = 40 км и кабельные линии длиной lКЛ = 15 км. Собственные нужды подстанции получают питание от трансформатора 10/0,38 кВ. Естественных заземлений нет. Удельное сопротивление грунта в районе расположения подстанции при нормальной влажности ρ = 90 Ом·м. Оборудование подстанции расположено на площади S = 28 х 38 м2. Подстанция расположена в четвертой климатической зоне. Изм. Лист. Разраб. Провер Н. Контр. Утверд. № Докум. Подпись Дата Лит. Лист. Листов Решение Ток замыкания на землю на стороне 10 кВ: I10кВ U lВЛ U lКЛ 10 40 10 15 16,14 А. 350 10 350 10 Ток замыкания на землю на стороне 35 кВ: I35кВ U LВЛ U LКЛ 35 80 8 А. 350 10 350 Принимаем для расчёта наибольшее значение тока 16,14 А. Так как заземление выполняется общим для электроустановок напряжением выше и ниже 1000 В, то сопротивление необходимо определить по формуле RЗ 50 50 3,1 Ом. I З 16,14 Сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора собственных нужд должно быть не более 4 Ом. Определяющим для расчета является сопротивление току растекания по стороне 10 кВ, как наименьшее, следовательно, RЗ ≤ 3,1 Ом. Заземляющее устройство выполняем вертикальными стержнями длиной lВ = 5 м и диаметром dВ = 20 мм, заглублёнными на t = 0,7 м от поверхности земли и связанными между собой стальной полосой с площадью сечения 40х4 мм2 (bГ = 40 мм). Вертикальные стержни забиваются на расстоянии 1 м, вдоль периметра площади, занимаемой подстанцией (рисунок 1). Лист Изм. Лист № докум Подпись Дата 3 Рисунок 1 – План трансформаторной подстанции с заземляющим устройством Расчётное сопротивление грунта с учётом четвертой климатической зоны: – для вертикальных электродов: расч.В kC.В ; где kС,В – сезонный коэффициент для вертикальных электродов, kС,В =1,4 (по таблице 3); расч.В 1,4 90 126 Ом м. – для горизонтальной полосы связи: расч. Г kC. Г ; Лист Изм. Лист № докум Подпись Дата 4 где kС,Г – сезонный коэффициент для горизонтальной полосы связи, kС,Г =2,0 (по таблице 3); расч. Г 2,0 90 180 Ом м. Расстояние от поверхности земли до середины вертикального электрода: tB lB 5 t 0,7 3,2 м. 2 2 Сопротивление единичного вертикального заземлителя: 0,366 расч.В 2 lB 1 4 t B lB lg lg ; lB d 2 4 t l B B B 0,366 126 2 5 1 4 3,2 5 RB.0 lg lg 26,55 Ом. 5 4 3,2 5 0,02 2 RB.0 Длина горизонтального заземлителя: l Г А 2 В 2 2 2 38 2 28 2 140 м. Сопротивление полосы связи: RГ .0 0,366 расч. Г lГ 2 l Г2 lg ; bГ t 0,366 135 2 1402 RГ .0 lg 2,89 Ом. 140 0,04 0,7 Предварительное число вертикальных заземлителей (без учета экранирования): пВ RВ.0 26,55 8,57 шт, RЗ 3,1 принимаем ближайшее большее четное количество – 10 шт. Определяем расстояние между вертикальными электродами: а l Г 140 14 м. пВ 10 Зная количество вертикальных электродов и соотношение a 14 2,8; lB 5 Лист Изм. Лист № докум Подпись Дата 5 определяем с помощью линейной интерполяции по таблице 4 коэффициент использования вертикальных электродов: B = 0,756; а по таблице 5 – коэффициент использования горизонтального электрода: Г = 0,528; Действительное число стержней с учетом экранирования: RВ.О Г 1 1 ; В R R Г З Г 26,55 0,528 1 1 4,93 шт. 0,756 3,1 0,528 2,89 пВ. Д пВ. Д Принимаем к монтажу 4 стержня, установленные по углам площадки и уточняем коэффициенты использования B = 0,8; Г = 0,7; Окончательно, сопротивление заземляющего устройства: R расч RВ.0 RГ .0 % RВ.0 Г RГ .0 пВ. Д В R расч 26,55 2,89 2,76 Ом; 26,55 0,7 2,89 4 0,8 что меньше требуемых 3,1 Ом. Таким образом, учет сопротивления соединительной полосы связи позволяет уменьшить число вертикальных электродов с 10 до 4. Лист Изм. Лист № докум Подпись Дата 6
