Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Рябкова Е.Я. Расчет заземляющих устройств (Заземления в установках высокого напряжения) учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
4.51 Mб
Скачать

^Tp-Oii.)

3.73

0,15-14 cth

11

15

: 2,16

ом.

б)

Сопротивление заземления

металлических

оболочек

 

 

 

кабелей

(зимой)

 

 

 

Сопротивление

заземления

двух кабелей

в грунте

р=

= 100 омм, согласно табл. VII,

составляет

 

 

 

\R = 1,5 ом.

Эквивалентное сопротивление грунта для кабелей оце­

ним как для двух лучей

(рис. Ѵі-4),

принимая длину каждо­

го из кабелей не менее 100 м. Тогда

0 0 0 7 ;

н ~ h

_ 2 0,6

Рі = 2,7

РэR

Ра

Ра

1п'ПЛ 100-2

-< 1,85 рэД = 200 • 1,85^'= 370 омм;

 

Я« = U5

= 2 > 8 9

в)

Сопротивление искусственного заземлителя

 

подстанции из сетки

(зимой)

Площадь,

используемая

под

заземлитель подстанции,

 

S =54X47 = 2540 м2

или

V 5 = У " 2540=50 м.

На подстанции прокладываются горизонтальные про­ дольные полосы d—2 см вдоль рядов оборудования с шагом

в6 ж и шесть поперечных полос.

Общая протяженность полос сетки составляет

L = t f Y + l ) 4 7 + 54-6 = 794 м.

Сопротивление сетки

R= A - Д/i-^L,

/s ,

где

А = П т - v s ) ’

.1 2 0

 

 

/га

 

/ЗГ

 

 

 

794

 

1 =

7;

 

 

 

 

 

 

2-50

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

-7 5 * = - — - = 0 ,4 - 1 0 - ’; Л = 0 ,5 6 5 ;

 

/

S

5000

 

 

 

 

 

 

 

 

— =

=

- ^ - = 0,01;

 

т = 7,

Ал = 0,89;

 

 

 

РзДiR

 

f ( н ~~ h

р*

 

N

 

 

 

 

=

/

\

-

s

■ —

т )>

 

 

 

Р=

 

 

К

 

р,

 

)

 

 

 

Н

— h

 

^=£^- = 0,03;

/га =

7;

 

 

Y s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рі

 

 

 

 

 

 

рэ* =

200 -1,35 = 270 омм;

Р з =

2,7,

 

Ра

=

1,35,

 

 

R = 0,565 -0,89.

 

270

=

2,71 ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

г)

Общее сопротивление заземлителя подстанции—сетки,

 

 

систем трос — опоры и кабелей (зимой)

Яз

К

 

V^Тр-ОП!

 

■^тр- o ilj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+

 

’2 > 9 8

+

 

1

 

+

 

 

 

 

2,71

 

 

 

 

 

2,16

2,89

 

 

 

 

 

 

=

0,369

+

1,479

- 1,848 ом

 

 

Я,

 

1,848

=

0,542

ом >

0,5

ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

Сопротивление искусственного заземлителя

 

 

 

подстанции из сетки, усиленной

 

 

 

вертикальными электродами (зимой)

 

 

 

R = A UUC.д . д д . - М

,

 

где

 

 

\

 

 

 

 

 

 

/ S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лмакс = ^ ("Тт);

"JTTT= ~5сГ =

^0-**

Лаке = 0,86; A = f ( m , - ^ = , j ' j ; /га = 7;

' у Т -

S —

M ’ .

f

= 2’

Д =

0'485;

 

 

 

 

 

а

 

h

 

0,5

 

 

 

 

 

 

т

, да);

/ s

-

50

~

 

 

 

 

 

2 ;

т =

7,

Ал =

0,95;

 

 

 

РэД

 

 

рі Та \).,

Я —А

1

О СЛ

: 0,30;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

Pt

 

 

Рі

 

1

~

 

5

 

 

 

 

— ■= 2- — = 2 7-

РэR = 1,20;

 

 

 

 

,

а

Pi

V ,

PI

 

 

 

 

 

 

 

L

P i

' '

 

 

 

 

 

 

 

 

Рэ^ = 200-1,2 =

240 олш;

 

 

 

#

= 0,86 • 0,485 • 0,95 •

 

=1,915 ом.

 

 

е)

Общее сопротивление заземлителя подстанции—

 

 

 

сетки с вертикальными электродами,

 

 

 

 

систем трос — опоры и кабелей (зимой)

 

 

_1_

1 _

+

+ у

------ Н у )

~

 

 

 

Яз

R

 

 

 

 

\ ^ т р - о п ,

А тр -О П ,

 

'

 

 

 

_1_ .

 

 

 

 

 

1

+

1,479 = 2,001

 

 

 

 

 

 

?

 

 

 

 

 

1,915

 

 

 

 

ОМ

 

 

 

R3=

0,498 ом < 0,5 ом.

 

 

 

2. Расчет заземлителя подстанции по допустимому напряжению прикосновения

Для заземлителя из сетки с вертикальными электродами,- рассчитанного выше по допустимому сопротивлению, опре­ делим предельный ток однофазного короткого замыкания,, при котором напряжение прикосновения не превышает до­ пустимой величины.

Полное время отключения однофазного короткого замы­ кания составляет t—0,2 сек. При этом времени (табл. VIII) допустимое напряжение на теле человека

t/T= 400 в:

Из формулы (3) напряжение прикосновения будет:

_

я т ( я т + - ^ - )

у »(*т + - у - )

 

u w —

р

р

 

 

l\j

 

где р — удельное сопротивление верхнего слоя земли,

122

В наших условиях зимой рі = 200 -2,7=540 омм и летом рі = 200-1,4=280 омм.

Допустимое напряжение прикосновения получается;

зимой

400

3 • 540 N

 

1000 +

/ =

725 а;

Uпр

2

летом

1000

 

 

3 - 280

 

 

 

 

 

400 ( 1000 +

■=

570 в.

^пр =

1000

 

 

 

Коэффициент напряжения прикосновения для заземлителя подстанции также будет различаться для зимы и лета

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РэП

 

 

 

 

 

 

 

 

® п р

® п р г ■

 

' РэЛ

*

 

 

 

,n

- f ( m - - $ J \ \ ;

 

m =

7; - 4 = = —

= 0,4.10-®;

 

пРг

\

/ 3

7 ’

 

 

 

/ S

 

5000

 

 

 

 

 

аПРг = 0,275;

 

ав =

f

 

,

-5L) ;

=

2;

 

 

 

 

 

- ^

=

=

=

0,1;

ав =

0,83;

 

 

 

 

 

 

 

 

>

=

 

7 Г

=

0 >01;

а * =

0 ’79;

 

 

U

 

t ' ( H ~ h

Pi

 

a \

 

Рэй

f f

H — h

Pi

a \ .

 

 

 

 

H — h

 

p.

~

r \

i B

’ P. ’

/ВУ*

рГ

 

V

 

lb

’ P. -

/в Г

 

 

 

 

-H ~ h = . 2 r 0,5, — 0,3;

=

2.

 

 

 

Для ЗШИЫ

lB

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2,7;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РэРіU = 1,85;

Pi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рэи =

200 • 1,85 =

370 омм;

 

 

 

 

 

=

1 ,2;

 

рэ* =

200 ■1,2 = 240 омм;

 

370

апр = 0,275 • 0,83 ■0,79 0,278.

240

123

Для лет

 

 

 

 

 

 

-2- =

1

 

=

1,25;

рэс/ =

200 • 1,25 =

250 омщ

PJ

 

 

 

 

3 « =

1,06;

p3R = 2

0 0 • 1,06 =

2 1 2 омм;

Pi

 

 

 

 

апр = 0,275 • 0,83 ■0,79 - Ц - = 0,213.

Зная величины допустимых 1/пр и коэффициентов при­ косновения апр, можем определить допустимый потенциал на заземлителе

 

 

U . - Ü S - .

 

 

3

«пр

Для зимы

 

 

 

і/ 3

=

5

= 2 6 1 0 в.

 

 

0,278

 

Для лета

 

 

 

£ / 3

=

5 7 0

= 2680 в.

 

 

0,213

 

Из сравнения допустимых потенциалов на заземлителе следует, что наибольшая величина тока однофазного корот­ кого замыкания, стекающая с заземлителя в землю, при которой обеспечивается допустимая величина напряжения прикосновения, определяется зимними условиями грунта и составляет

I

2610

сосп

-------=

5250 а

Äs

0,498

 

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Техника высоких напряжений, под общей редакцией Разевига Д. В., Госэнергоиздат, 1963.

2. О с л о и А. Б., Заземляющие устройства на линиях электропереда­ чи и подстанциях высокого напряжения, Итоги науки и техники, Элект­ рические станции, сети и системы, ВИНИТИ, 1964.

3.К о с т р у б о С. И., Измерения электрических параметров земли и заземляющих устройств, Изд-во «Энергия», 1972.

4.Р я б к о в а Е. Я., Электропроводность и импульсная характерис­

тика грунтов», Известия высших учебных заведений, «Энергетика», 1958,

3.

5.И р X а П. Д., Влияние конструкции и способа погружения верти­ кальных заземлителей на сопротивление заземления, «Электрические станции», 1969, № 9.

6. М а р г о л и н Н. Ф., Токи в/земле, Госэнергоиздат, 1947.

7. Правила устройства электроустановок, Изд-во «Энергия», 1967.

8.

С и р о т и н е к и й

Л. И.,

Техника

высоких

напряжений,

ч. III,

вып. I,

Госэнергоиздат, 1959.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Н а й ф е л ь д М. Р., Заземления и

защитные

меры

безопасности,

Изд-во

«Энергия»,, 1965.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.

В о р о н и н а А. А., М е н ь ш о в

Б. Г.,

Р а з ев иг

Д. В.,

Р я б к о ­

ва Е. Я., Расчет

заземлителей

подстанций по допустимому сопротивле­

нию растекания, «Электрические станции», 1970, № 2.

 

 

 

 

 

11.

Я к о б с

А. И., К о с т р у бо С. И.,

Ж и в а г о

В. Т.,

Расчет

слож­

ных заземляющих устройств с помощью

ЭЦВМ, «Электричество»,

1967,

Л» 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

Р я б к о в а

Е. Я.,

В о р о н и н а

А. А.,

Влияние

конструктивных

размеров заземлителя на его сопротивление,

«Электрические

станции»,

1967, № 3.

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

13.

Р я б к о в а

Е. Я., Импульсные характеристики

заземлителей,

Авто­

реферат кандидатской диссертации, МЭИ, 1955.

 

 

 

 

 

14.

Р я б к о в а

Е. Я.,

Импульсные

исследования заземлителей на мо­

делях, «Электрические станции», 1963, № 12.

 

 

 

 

 

 

15.

Р я б к о в а

Е. Я.,

С е р г е е в а

Н. К.,

Импульсные

характеристики

заземлителей

подстанций,

Доклады

научно-технической

конференции

по итогам научно-исследовательских

работ за 1968 — 1969

гг.,

Секция

Электроэнергетическая, подсекция ТВН, МЭИ,

1969.

 

 

 

 

 

16. Д о л г и н о в А. И., Техника высоких напряжений в электроэнерге­ тике, Изд-во «Энергия», 1968.

1SS

It. К о р с у н ц е в А. В., П о к р о в с к а я К. Й., Методика päcnefä сопротивлений заземления железобетонных фундаментов, «Электрические станции», 1968, № 11.

18. В а й н е р

А. Л.,

Отекание тока

с железобетонных

подножников

в плохопроводящих грунтах, «Электричество», 1970, № 11.

 

 

19. В о р о н и н а А.

А.,

М и ш к и н

В.

М.,

Р я б к о в а

Е. Я.,

Я к о è с А. И.,

Сопротивление

искусственных

заземлителей

опор

линий

электропередач в неоднородной земле, «Электричество», 1970, № 10.

А

 

 

 

 

 

 

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава

И

Общие

вопросы

заземления

 

 

Стр.

 

 

 

 

 

 

 

1.

Назначение

и

виды

заземлений. Сопротивление

заземлителя

3

2:

Грунт,

его

структура

и

удельное

сопротивление

. . .

.

10

3.

Электроды

з а з е м л и т е л е й ...........................................................

 

 

 

 

 

13

 

 

 

Глава II. Требования к заземлению станций, подстанций

 

 

 

 

 

и линий передач высокого напряжения

 

 

 

 

1. Заземление

станций

и

 

п о д с т а н ц и й ...........................................

 

 

 

 

18

 

2. Заземление

 

линий

 

п е р е д а ч ....................................................

 

 

 

 

 

21

 

3. Защитное заземление станций и подстанций высокого напря­

 

жения

.

.................................................................................................22

 

4. Нормирование

защитного

заземления

станций и

подстанций

27

по допустимому

напряжению

на

теле

человека

.

. . .

.

Глава

III. Расчет и

выполнение

искусственного

заземлителя

станций

 

 

 

 

и

подстанций

в

неоднородном

грунте

 

 

 

1. Аналитический расчет заземлителей и метод их физического

 

моделирования

 

.

................................................................................30

 

2.

Расчет

сопротивления

 

з а з е м л и т е л е й ...................................

 

 

 

35

 

3. Расчет напряжения прикосновения в ячейке сложного зазем­

 

лителя

подстанции

................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

48

57

4. Выполнение

искусственного заземлителя подстанции

.

 

 

 

Глава IV. Импульсные характеристики электродов

 

 

 

 

 

 

 

 

заземлителей грозозащиты

 

 

 

 

 

1. Вертикальный

и горизонтальный электрод небольшой длины

59

2. Протяженный

горизонтальный заземлитель (прир <5000 омм)

61

 

 

 

Глава V. Заземление молниеотводов подстанций

 

 

1. Два способа

заземления

молниеотводов ОРУ

. .

.

70

2. Исследование

и

анализ

импульсных характеристик

заземли­

71

телей

п о д с т а н ц и й ..............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

.

3. Грозоупорность подстанций при прямых ударах молнии

87

 

 

 

Глава VI. Выполнение и расчет сопротивления

 

 

 

 

 

заземлителей грозозащиты линий электропередач

 

 

1. Естественные заземлители опор с железобетонными фунда­

 

ментами

и

расчет

их

с о п р о т и в л е н и я ...........................................

 

 

 

 

100

2. Выполнение и расчет сопротивления искусственных зазем­

103

лителей

опор

 

.

 

.....................................................................

.

127

Приближенный расчет импульсного сопротивления искусствен­

ного заземлителя подстанции (без

учета искровых

 

процессов

в

земле)

.

...............................................................................................114

Примеры

.расчета

заземлителя

подстанции

.

.

.

. 1 1 6

1. Расчет заземлителя подстанции по допустимому сопротив­

лению

заземления

................................................................................

 

 

 

 

117

2. Расчет заземлителя подстанции по допустимому напряжению

прикосновения

.

.................................. ........

 

 

 

122

Литература.

I.

>

 

\\

Автор

Е. Я. Рябкова.

Редактор М. А. Аронов.

Л75882 27/ІХ—1973 г. Объем 8 п. л. Зак. 1059. Тир. 500. Цена-. 34 коп.

Типография МЭИ '

«

Цена 34 коп.

i Â4

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ