task_17856

1.
Определяется сопротивление заземляющего устройства Rз, Ом, при
прохождении расчетного тока замыкания на землю Iз = Iс. На напряжениях 35 кВ и
6 кВ сопротивление определяется по отношению 250/Iз, но не более 10 Ом.
2.
Определяется расчетное удельное сопротивление грунта: ρ = ρгр Кс, Ом*м.
Коэффициент сезонности Кс=3.
3.
В качестве вертикальных электродов выбираются стержни из круглой стали
длиной l. Их размещают в ряд, расстояние между ними а =l.
4.
Определяется сопротивление отдельного вертикального электрода:
где l-длина вертикального стержня, м; d-диаметр вертикального стержня, м; ρрасчетное удельное сопротивление грунта, Ом*м.
5. Определяется число вертикальных электродов:
где n - коэффициент экранирования (использования), зависящий от числа и
взаимного расположения заземлителей. В задаче принять n= 0,57
Значение N округляется до целого числа N’.
6.
Определяется сопротивление вертикальных заземлителей (без учета
протяженных заземлителей): Rв=Rов/(nN'), Ом. Значение n уточняется по таблице
3.2 [4] или 10.4 [5].
7.
В качестве горизонтального электрода принимается сталь полосовая или
круглая. Размер установите самостоятельно в соответствии с требованиями
нормативных документов.
8. В том случае, если Rв больше значения Rз, определенного согласно ПУЭ,
следует определить сопротивление протяженного (горизонтального) заземлителя
Rг:
Rг=(0,366ρ/nпlп )lg(2lп /bпt)2
где lп - длина полосы, м; (в расчете принимается lп = (N'-1)l, где l - длина
вертикального стержня; N' - число вертикальных стержней); bп - ширина полосы,
м; nп - коэффициент экранирования (использования) полосы; принимается в
таблице 3.3 [4] или 10.5 [5] (коэффициент использования горизонтального
электрода можно взять 0,34); t - глубина заложения полосы, (0,7-0,8 м).
9. Общее сопротивление заземляющего устройства R=RвRг/(Rd+Rг), Ом. В том
случае, когда значение R мало отличается от Rз, (в меньшую сторону) или равно
Rз, заземляющее устройство рассчитано правильно, т.е. должно выполниться
условие: R≤Rз.
10
а.
Дайте анализ опасности поражения человека электрическим током в
электрических сетях с заземленной нейтралью.
б.
Принцип действия устройства защитного отключения (УЗО).
в.
Обучение, инструктаж и проверка знаний по охране труда.
г. ЗАДАЧА.
Условие задачи для всех вариантов
Рассчитать заземляющее устройство понижающей ТП (без учета естественных
заземлений). На подстанции установлено два трансформатора с заземленными
нейтралями на стороне 0,4 кВ. Трансформаторы имеют первичное напряжение 6
или 10 кВ (см. таблицу с данными). Исходные данные для расчета приведены по
вариантам в таблице 1 ниже.
Таблица 1
Наименование
величины, ед. изм
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ТП 10/
0,4
10/
0,4
6/
0,4
6/
0,4
10/
0,4
10/
0,4
6/
0,4
10/
0,4
6/
0,4
6/
0,4
Кабельн 18
ых
l кл, км
Воздуш 10
ных
l вл, км
Удельное
80
сопротивление
грунта ρгр, Ом*м
Сезонный
1,1
коэффициент Кс
Длина вертикального 5
электрода l, м
Диаметр
16
вертикального
электрода d, мм
Глубина заложения 0,8
горизонтального
электрода t, м
10
35
15
16
10
20
14
38
40
12
-
8
12
25
10
-
-
-
50
70
65
80
60
100
130
60
75
1,3
1,4
1,2
1,9
1,4
1,1
1,1
1,3
1,1
3
5
5
3
5
5
5
5
5
16
12
12
16
16
12
12
16
16
0,8
0,8
0,7
0,7
0,7
0,8
0,8
0,8
0,7
Напряжение
U1/U2, кВ
Протяжен
ность
отход.
линий от
РУ ВН
Ширина
горизонтального
электрода bп, мм
40
40
20
40
40
20
40
40
40
40
Методические указания к решению задачи
Для решения задачи следует изучить §5.5 в [1], раздел III, главу 1 в [2], главу
1.7 в ПУЭ, главу 5 в [4, §10.6 в [5]. Необходимо уяснить назначение заземляющих
устройств (ЗУ), требования, предъявляемые к ним, конструктивное выполнение
заземляющего устройства. Заземлитель выполняется из вертикальных стержневых
электродов, расположенных в виде разомкнутого контура. Верхние концы
электродов соединяются между собой с помощью горизонтального электрода –
полосовой стали. Расчет ведется в следующей последовательности:
1.
Определяется расчетный ток замыкания на землю в сети 6(10) кВ. Для сети
6(10) кВ (без компенсации емкостных токов) это будет емкостный ток однофазного
замыкания на землю Iс.
Приближенно ток Iс можно определить по следующим формулам:
U*lв
- для воздушных сетей
U*lкаб
для кабельных сетей
где U - междуфазное напряжение, кВ;
lв, lкаб - длина воздушных и кабельных линий соответственно, км.
Таким образом, если от шин 6(10) кВ подстанции отходят кабельные и воздушные
линии, то суммарный емкостной ток (ток замыкания на землю):
U(lв+35lкаб)/350, А
2.
Определяется сопротивление заземляющего устройства Rз, Ом, при
прохождении расчетного тока замыкания на землю Iз = Iс. При использовании
заземляющего устройства одновременно для электроустановок до 1000 В и выше
1000 В его сопротивление заземления согласно ПУЭ:
и не должно превышать 4 Ом.
3.
Определяется расчетное удельное сопротивление грунта:
ρ = ρгр Кс, Ом*м.
4.
В качестве вертикальных электродов выбираются стержни из круглой стали
длиной l. Их размещают в ряд, расстояние между ними а =l.
5.
Определяется сопротивление отдельного вертикального электрода:
0,366ρ
,
где l-длина вертикального стержня, м; d-диаметр вертикального стержня, м; ρрасчетное удельное сопротивление грунта, Ом*м.
6. Определяется число вертикальных электродов:
N
где n - коэффициент экранирования (использования), зависящий от числа и
взаимного расположения заземлителей. В задаче принять n= 0,68.
Значение N округляется до целого числа N’.
7.
Определяется сопротивление вертикальных заземлителей (без учета
протяженных заземлителей): Rв=Rов/(nN'), Ом. Значение n уточняется по таблице
3.2 [4] или 10.4 [5].
8.
В качестве горизонтального электрода принимается сталь полосовая с
шириной полки bп (таблица 1). В том случае, если Rв больше значения Rз,
определенного согласно ПУЭ, следует определить сопротивление протяженного
(горизонтального) заземлителя Rг:
Rг=(0,366ρ/nпlп )lg(2lп /bпt)2
где lп - длина полосы, м; (в расчете принимается lп = (N'-1)l, где l - длина
вертикального стержня; N' - число вертикальных стержней); bп - ширина полосы,
м; nп - коэффициент экранирования (использования) полосы; принимается в
таблице 3.3 [4] или 10.5 [5]; t - глубина заложения полосы, м.
9. Общее сопротивление заземляющего устройства R=RвRг/(Rd+Rг), Ом. В том
случае, когда значение R мало отличается от Rз, (в меньшую сторону) или равно
Rз, заземляющее устройство рассчитано правильно, т.е. должно выполниться
условие: R≤Rз.
ЛИТЕРАТУРА
1. Охрана труда в энергетике/ Под ред. Б. А. Князевского.- М.: Энергоатомиздат,
1985.
2.
Девисилов В. А. Охрана труда. Учебник для студентов учрежд. среднего
профессионального образования. - М: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003,
3.
Безопасность жизнедеятельности/ Под общ. ред. С. В. Белова. – М.: Высшая
школа, 2000.
4.
Долин П. А. Основы техники безопасности в электроустановках: yч. пособие
для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984.
5.
Охрана труда в электроустановках/ Под ред. проф. Б. А. Князевского. 3-е
изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983.