1.11 Расчет и краткое описание заземляющего устройства

Необходимо рассчитать заземление подстанции с одним трансформатором 6, 10кВ мощностью 400кВА со следующими данными:

Грунт в месте сооружения – суглинок; климатическая зона – 1, дополнительно в качестве заземляющего устройства используется водопровод с сопротивлением 9Ом.

Сооружаем контур по периметру подстанции, материал круглая сталь диаметром 20мм,метод погружения – ввертывание, верхние концы вертикальных электродов находятся на глубине 0,7м, горизонтальные электроды выполнены из того же материала.

1.11.1 Определяем сопротивление заземления

rз= , (67)

где Uрасч– расчетное напряжение на заземляющем устройстве =125В [5;с231];

Iрасч – расчетный ток замыкания на землю, А.

Iрасч = (68)

где Uном – напряжение на высокой стороне;

lкаб – длина кабеля =20км;

lвозд – длина воздушных линий =0.

Iрасч = =20А.

rз= =6,25Ом.

Согласно ПУЭ сопротивление заземления не должно превышать 4Ом, поэтому расчеты необходимо выполнять по rз=4Ом.

1.11.2 Определяем сопротивление искусственных заземлителей с учетом

использования водопровода в качестве естественного заземлителя

. = =0.14Ом, (69)

Rи= =7,14Ом.

1.11.3 Определяем удельное сопротивление грунта

Ртр =Кг∙ , (70)

где Кг =4.5 - повышающий коэффициент для горизонтальных электродов;

–повышающий коэффициент для вертикальных электродов;

- сопротивление грунта. [3;табл. 20]

Rг=4,5∙100=450Ом∙м,

Rв =1,8∙100=180Ом∙м.

1.11.4 Определяем сопротивление одного вертикального электрода.

Rв.о.э= *(ln , (71)

где t – расстояние от середины вертикального электрода до поверхности земли;

l – длина электрода =5м;

d – диаметр стального прутка =20мм;

t =2,5+0,7=3,2 м,

Rв.о.э= (ln =37,62Ом.

1.11.5 Принимаем расстояние между электродами а=5м, а/l=1. Определяем

приблизительное число вертикальных заземлений 16/5=3шт, и коэффициент использования η=0,65.

n = , (72)

n = =8,2шт.

1.11.6 Определяем сопротивление расстоянию горизонтального электрода

из круглой стали диаметром 20мм, приваренного к верхним концам горизонтальных электродов. Коэффициент использования горизонтальных электродов в ряду из стержней при числе их порядка 3 и отношением а/l=1, принимаем равным ηн=0,47.

Rг = ln , (73)

где d– диаметр электрода;

l - расстояние от середины горизонтального электрода до поверхности.

Rг = *ln =93.1Ом.

1.11.7 Уточненное сопротивление расстоянию вертикальных электродов.

Rву= , (74)

Rву= =7,7Ом.

1.11.8 Уточненное число вертикальных электродов

n = , (75)

где ηв– коэффициент использования =0,65;

n = =7,3шт

Окончательно принимаем 8 вертикальных электродов, соединенных между

собой горизонтальным электродом при помощи сварки, при этом сопротивление заземляющего контура по ПУЭ не должно превышать 4 Ом.