Рассчитать совмещенное ЗУ для цеховой трансформаторной подстанции

Рассчитаем ток замыкания на землю, по формуле:
J3=Uл×(35lкаб+lвоз)350,
Где: Uл - линейное напряжение сети, кВ;
lкаб - общая длина подключенных к сети кабельных линий, км;
lвоз - общая длина подключенных к сети ЛЭП. км.
J3=6×(35×90+45)350=54,771
Рассчитаем ρ, по формуле:
ρрасч=ρтабл×ψ
Где: табл - табличное (измеренное) удельное сопротивление грунта, Ом*м;
- климатический коэффициент.
ρрасч=53×1,3=68,9
По рассчитанным показателям J3 и ρрасч определяем предельно допустимое сопротивление ЗУ для ЭУ по формуле:
Rзн=0,25ρJ3=0.25×68.954.771=0.314
Определяем необходимость искусственного заземлителя и вычисляем его требуемое сопротивление, Rи Ом. При выполнении неравенства: Re≤Rзн, искусственное заземление не требуется.
В нашем случае, 10>0.314, поэтому требуется искусственный заземлитель.
Требуемое заземление Rи определяем по формуле:
Rи≤Re×RзнRe-Rзн≤10×0,31410-0,314≤0,324
Определяем длину электродов. Для замкнутого контура используется формула:
lг=nв×ав
Где: ав - расстояние между вертикальными электродами nв, м.
lг=11×3=33, м
Вычисляем расчетное значение сопротивления вертикального электрода RB, по формуле:
RB=ρрасч2πlв(ln2lвdв+12ln4H+lв4H-lв)
Н=Но+0,5lв=0,9+0,5×3=2,4
RB=68,92×3,14×3ln2×30,012+12ln4×2,4+34×2,4-3=25,015
Рассчитываем сопротивление горизонтального электрода Rг по формуле г:
Rг=ρрасч2πlг×lnlг2dг×Н0
Rг=68,92×3,14×30×ln3020,01×0,9=4,218
Определяем по таблице 6.9 методических указаний коэффициенты использования вертикальных и горизонтальных электродов, для количества 11 шт:
ηв=0,56 и ηг = 0,34.
Расчетное сопротивление группового заземлителя находим по формуле:
R=Rв×RгRв×ηг+Rг×ηв×nв
R=25,015×4,21825,015×0,34+4,218×0,56×11=3,06
Так как R>Rи , необходимо увеличить количество электродов. Примем nв=60 шт и произведем расчеты заново:
lг=60×3=180, м
Rг=68,92×3,14×180×ln18020,01×0,9=0,920
По таблице 6.9 для 60 электродов коэффициенты использования вертикальных и горизонтальных электродов составляют: ηв=0,39 и ηг = 0,20.
R=25,015×0,92025,015×0,20+0,920×0,39×60=0,867
Неравенство R>Rи снова не выполняется, поэтому пересчитываем для 200 электродов:
lг=200×3=600 м
Rг=68,92×3,14×6

6.2.1
Условие задачи: Рассчитать совмещенное ЗУ для цеховой трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ, подсоединенной к электросети с изолированной нейтралью. При этом в четных вариантах принять: замкнутый контур ЗУ, в качестве вертикального и горизонтального электродов - пруток. Для вариантов 1...10 - вертикальный электрод диаметром прутка dв=12 мм или с шириной уголка В = 40 мм, а горизонтальный электрод диаметром прутка dг = 10 мм или сечением полосы Sг= 51 мм2.
Исходные данные: представлены в таблице.
Таблица данных к задаче 6.2.1
Вариант Грунт Но, м
lвоз,
км lкаб
км nв,
шт
lв,
м ав, м Re, Ом
10 Чернозем 0.9 45 90 11 3 3 10