Описание лабораторной установки

На рис.2 и лицевой панели лабораторного стенда представлены принципиальная электрическая схема установки и поперечное сечение площадки, на которой размещено заземляющее устройство.

Рис. 2. Схема лабораторной установки.

Обозначения на схеме: Р - разъединитель; MB - масляный выключатель; ТТ - трансформатор тока;

ЭП - электроприемник

Лабораторная установка позволяет моделировать однофазное замыкание на корпус электроустановки, измерять на модели напряжения при­косновения, шага, выявить законы распределения потенциала на поверх­ности земля в заданном направлении.

Имитация замыкания на корпус электроустановка производится выключателем В_эм.

Непосредственно на электроустановку напряжение подается с помощью выключателя МВ и разъединителя Р. Переключателем B_I "Напряже­ние электроустановки" можно имитировать на электроустановке напря­жение 110 или 10 кВ. В зависимости от положения переключателя B_I меняется и сопротивление заземляющего устройства.

Для измерения тока замыкания на землю и напряжений на стенде установлены амперметр, включенный постоянно в сеть через трансформа­тор тока, и вольтметр, клеммы которого выведены на лицевую панель стенда. В процессе выполнения лабораторной работы переключатели из­мерительных приборов должны находиться в положении, соответствующем напряжению электроустановки.

Вспомогательный заземлитель (клемма R_всп ) находится за преде­лами поля растекания токов заземляющего устройства, то есть рассто­яние между заземляющим устройством и вспомогательным заземлителем больше 20 м.

Расстояние между точками земли, выведенными на гнезда стенда, равно средней длине шага (l_ш = 0,8 м )

Задание

1. Исследовать эффективность защитного заземления в электроуста­новках напряжением 100 кВ:

а) измерить сопротивление заземляющего устройства;

б) построить кривую распределения потенциала на поверхности земли в зоне растекания тока;

в) построить кривую распределения шаговых напряжений.

2. Определить, можно ли использовать существующее защитное заземление одновременно для электроустановки напряжениям 10 кВ и электроустановки напряжением менее 1000 В.

Порядок выполнения работы

Защитное заземление электроустановки напряжением 110 кВ

1. Измерить сопротивление заземляющего устройства, для чего:

а) подключить вольтметр к вспомогательному заземлителю и корпусу электроприемника;

б) искусственно создать однофазное замыкание на корпус;

в) подать напряжение на стенд, затем на электроустановку и измерить ток замыкания на землю (корпус) и напряжение на корпусе электроустановки относительно земли. Рассчитать значение сопротивле­ния заземляющего устройства. Результаты измерений и расчета занести в табл. 1.

Таблица 1

IЗ, кА	U, кВ	RЗ , Ом

2. Измерить потенциалы точек земли на территории, занимаемой заземляющим устройством, при однофазном замыкании на корпус. Для этого вольтметр присоединить одним выводом к вспомогательному заземлителю, а вторым выводом поочередно подключаться к точкам 1,2,…на поверхности "земли". Результаты измерений занести в табл. 2.

Таблица 2

№ точки земли	I	2

Построить кривую распределения потенциала на поверхности "земли". На графике показать расположение заземляющих электродов и выравнивающих полос.

3. Измерить значения шаговых напряжений на территории, зани­маемой заземляющим устройством. Для этого вольтметр поочередно при­соединять к точкам земли (гнездам) 1-2, 2-3 и т.д. Результаты из­мерений занести в табл. 3.

Таблица 3

№ точки земли	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6 -

Построить кривую распределения шаговых напряжений. На графике показать расположение заземляющих электродов и выравнивающих полос.

4. Для двух случаев прикосновения человека к корпусу заземляемой электроустановки с поврежденной изоляцией (1 и 2) измерить на­пряжение прикосновения. Результаты измерений занести в табл. 4.

Таблица 4

Uпр1, В	Uпр2, В

Снять напряжение со стенда.

Защитное заземление в электроустановках напряжением выше 1000 В с малыми точками замыкания на землю

Для выполнения этой части работы необходимо перевести выклю­чатель BI в положение "Напряжение электроустановки 10 кВ". При этом меняется и основной параметр заземляющего устройства - сопротивление растеканию тока в земле.

Определить, можно ли данное заземляющее устройство использо­вать в качестве защитного заземления одновременно для электроуста­новок напряжением 10 кВ и электроустановок напряжением 380 В или же оно может быть использовано только для заземления электроустановок 10 кВ. Для этого:

1. Аналогично п.1 части 1 методических указаний измерить ток замыкания на землю и напряжение на корпусе электроустановки. Рас­считать значение сопротивления заземляющего устройства. Результаты измерений и расчетов занести в табл.5.

Таблица 5

I3, A	UK,B	R3, Ом	R3 по формуле:
			1	2

2. Зная значение тока замыкания на землю (результат измерения пункта I части II), по формулам (I) в (2) рассчитать требуемое со­гласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства.

Сделать вывод об области применения данного заземляющего уст­ройства.