Методичка для курсового по производству ЭЭ
.pdfПрокладка продольных и поперечных горизонтальных заземлений обязательна вблизи мест расположения заземляемых нейтралей транс форматоров, вентильных разрядников и молниеотводов при их установ ке на порталах ОРУ.
Размеры ячеек заземляющей сетки, примыкающих к местам присоединений нейтралей силовых трансформаторов к заземляющему устройству, не должны превышать 6 x6 м2. Размещение продольных и
поперечных горизонтальных заземлителей определяется такжеУудобст
вом присоединения заземляемого оборудования и требованиями,
металлические части забора не должны присоединятьсяНкТзаземлителю во избежание выноса его потенциала за пределы территории.
предъявляемыми к устройствам молниезащиты. Расстояние от границ
заземлителя до забора ОРУ должно быть не менее 3 м. При этом
9.5. Расчет заземляющего устройстваБОРУ
определении общего количества дл ны вертикальных заземлителей. |
|
р |
время базируется на |
Расчет сопротивления заземлителя в настоящеей |
|
о |
|
методах физического модели ования [14]. Величина сопротивления |
|
Расчет заземляющего устройстваив курсовом проекте заключается в
является неоднородным по глубине вследствие своего геологического строения и налич я грун овых вод. Удельное сопротивление грунта
заземлителя зависит от величины удельного сопротивления фунта, Ом-м. В общем случаетгрун , в к тором располагаются заземлители,
и изменяется в связс его промерзанием, высыханием и увлажнением.
При расчетеореальная электрическая структура земли заменяется расчетной м делью в виде двухслойного пространства с удельным
сопротивлением,еп динаковым в пределах каждого слоя (pi и ра).
При вы олнении курсового проекта величины pi и р2, а также Рклиматич ская зона, принимаются по табл. 9.2, исходя из последней цифры порядкового номера фамилии студента в групповом журнале.
70
Т а б л и ц а 9.2
Варианты величин рь р2 и климатической зоны
Номера |
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
вариантов |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pi |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
||
Р2 |
40 |
|
80 |
150 |
300 |
280 |
400 |
500 |
590 |
650 |
840 |
|
Климатичес |
III |
|
III |
11 |
II |
II |
II |
11 |
1 |
|
I |
I |
кая зона |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величину pi необходимо привести к расчетным условиям,У |
||||||||||||
умножая на сезонный коэффициент (табл. 9.3). |
|
|
Т |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
9.3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
||
Сезонные коэффициенты Кс и толщина слоя сезонныхБ |
изменений Нс |
|||||||||||
Климатические |
|
IQ при влажности земли пе |
йед змерением |
|
|
Н„ м |
|
|||||
|
|
|
|
еднейипониженной |
|
|
|
|
||||
зоны |
повышенной |
|
|
|
|
|||||||
I |
|
|
7 |
|
р4 |
2,7 |
|
|
|
2,2 |
|
|
и |
|
|
5 |
|
2,7 |
|
1,9 |
|
|
|
2,0 |
|
III |
|
|
4 |
|
о |
|
1,5 |
|
|
|
1,8 |
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
||||
IV |
|
|
2,5 |
т1,4 |
|
1,1 |
|
|
|
1,6 |
|
|
Расчет с |
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тивления заземлителя в неоднородном грунте (pi > р2) |
|||||||||||
производится |
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
эквивалентному удельному сопротивлению рэк, при |
||||||||||
котором со оротивление заземлителя имеет то же значение, что и в |
||||||||||||
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
неоднородном грунте. Эквивалентное рэк зависит от относительных Рхаракт ристик грунта, конструкции и линейных размеров заземлителя. Его определение производится с помощью диаграмм [15].
Сопротивление заземляющего устройства ОРУ определяется параллельным сложением сопротивлений естественного и искус ственного заземлителей. Сопротивления естественных заземлите лей приближенно принимаются по данным, приведенным в [15]. Общее сопротивление естественного заземлителя R* определяется путем параллельного сложения найденных значений для составляяющих его элементов. Как правило, значение Re превышает RAorl для
71
ОРУ. Но даже если Re < R^,™ то, согласно ПУЭ, необходимо выполнение заземляющего контура в виде заземляющей сетки без вертикальных заземлителей. Если Re> Raon, сооружается искусственный заземлитель, сопротивление которого равно
|
|
|
|
|
|
|
|
(9'5) |
|
|
|
don |
|
|
|
У |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расчетное значение R„ определяется по эмпирической формуле |
|||||||||
Г А |
| |
1 |
|
^ |
Н |
|
|
||
|
|
Т |
(9.6) |
||||||
*J~S |
L |
+ nl |
Б |
||||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
й |
|
|
|
|
|||
где п - число вертикальных заземлителе |
; |
|
|
|
|
|
|||
1„- длина одного вертикального заземлителя.
Реальная площадь ОРУ заменяется экв валентным квадратом со
стороной |
V s, где |
S является площадью ОРУ. Общая протяжен |
||||||||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
ность горизонтальных заземлителейиLPопределяется по плану ОРУ. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
т |
ртн шения /в/ J~S |
(табл. 9.4). |
|
|
Коэффициент А зависит |
|
|||||||||
|
|
|
|
з |
|
|
|
Т а б л и ц а 9.4 |
||
|
|
|
о |
иЗначение коэффициента А |
|
|
||||
|
п |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
е |
|
0 |
|
0,02 |
0,05 |
0,1 |
0,2 |
0,5 |
||
IJyfs |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
0,44 |
|
0,43 |
0,4 |
0,37 |
0,33 |
0,26 |
|
А |
|
|
|
|||||||
Если R„ расч превышает RHдоп, необходимо увеличить длину и количество вертикальных заземлителей.
Примеррасчета заземляющегоустройства подстанции 110/6 кВ.
Подстанция занимает территорию 64 х 100 м2 и расположена во II климатической зоне. Грунт однородный. Удельное сопротивление грунта в летний период при нормальной влажности составляет
72
200 Ом-м. Имеются три кабеля 6 кВ и три отходящих линии напряжением 110 кВ на железобетонных опорах с одним тросом. Средняя длина пролета составляет /пр = 250 м. Трос имеет сечение 50 мм2.
Решение. По табл. 9.3 определяется сезонный коэффициент Кс = 2,7. Поскольку грунт однородный, удельное сопротивление верхнего и нижних слоев различается только на величину сезонного
коэффициента: |
|
|
У |
|
Кс =— = 2,7. |
Т |
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
При устройстве заземлителя подстанции, в первую очередь, необходимо использовать естественные заземлители системы трос-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
опоры B JI110 кВ и оболочки кабелей 6 кВ. |
|
||||||||||
Определим величину сопротивления естественныхБ |
заземлителей |
||||||||||
системы трос-опоры [15]: |
|
|
и |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
где R'T= 0,003 Ом/м (сопр |
ивление 1 м троса сечением 50 мм2); |
||||||||||
/пр= 250 м; |
|
и |
|
|
|
|
|
||||
Raon |
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
- 15 Ом (допустимое сопротивление заземлителя под |
|||||||||||
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
||
опорами при р = 200 Ом-м). |
|
|
|
|
|||||||
Отсюда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
пуске |
|
RT.0 = -у/0,003~ 250-15 = 3,35 Ом. |
|
||||||||
Р |
|
|
подстанций включаются сразу три ВЛ 110 кВ. Тогда |
||||||||
При |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Л, „ = ^ - |
= — = 1,11 Ом. |
|
|||||
|
|
|
|
|
т_° |
|
3 |
|
3 |
|
|
Сопротивление оболочек кабелей равно RK= 2 Ом [15]. Общее сопротивление естественных заземлителей равно
73
|
R |
R |
R |
i n - 2 |
|
= — « ------ = |
M - z = 0,714 Ом. |
||
|
|
RT-0 + R K |
1,11 + 2 |
|
Так как |
> |
0,5 Ом, необходимо сооружение искусственного |
||
заземлителя в виде сетки, дополненной вертикальными заземлителями. Сетка образуется горизонтальными продольными поло
сами, уложенными вдоль осей оборудования на глубинеУ0,7 м, и
поперечными полосами, проложенными в удобных местах между оборудованием с учетом требований, предъявляемых кТустройствам
молниезащиты. К сетке по ее периметру добавляются вертикальные заземлители длиной 5 м. Расстояние между нимиНвыбирается 10 м (табл. 9.1). Действительный план заземляющегоБустройства преоб разуем в расчетную квадратную модель со стороной
V s = л/64 100й=80 м.
Вычисляем общую протяженностьигор зонтальных заземлителей сетки Ls по плану заземлителя рподстанц й. Она равна L, = 1860 м.
Число вертикальных заземлителей по периметру контура при
—= 2 .
К |
|
|
|
о |
|
|
|
и |
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
V5- 4 80-4 |
|
|
|
|
т= —------= ------- = 32 ■ |
||
|
|
о |
в |
2 ■/, |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
Общая длиназвертикальных заземлителей |
||||
|
е |
|
а в= /«■ пв= 5-32 = 160 м . |
||
Р |
|
|
|
|
|
|
Опр д ляем общее сопротивление сложного заземлителя, преоб |
||||
разованного в расчетную модель: |
|
||||
|
|
|
П |
А • Рж |
Рж |
|
|
|
|
4s 4 + 4 ’ |
|
где рэк определяется по кривым [15, рис. 30.12]. Для этого определяется отношение
74
Поэтому |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
||
|
|
|
^ |
= 1,23; рэк= 1,23 • 200 = 246 Ом-м. |
Т |
||||||||
|
|
|
Рг |
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
Коэффициент А = 0,394 (табл. 9.4). |
Б |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
||
|
|
|
|
0,394-80 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
246 |
|
= 133 Ом. |
|
|||||
|
|
К расч = |
|
--------+ г ~ ^ ~~ |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
80 |
|
+ 1850 + 160 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
Сопротивление заземляющего устиойства в целом |
|
|
|||||||||||
|
|
R =i |
и |
о= рд а .'1.»33. = 0,499 Ом, |
|
||||||||
|
|
t |
|
|
|||||||||
|
|
|
К+Красчт |
|
0,799 + 1,33 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
что соответствует нормам ПУЭ для эффективно заземленных сетей |
|||||||||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Ядоп= 0,5 Ом). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Литература
1. Гук Ю.Б., Кантан В.В., Петрова С.С. Проектирование электриче ской части станций и подстанций. - Л.: Энергоатомиздат, 1985.
2. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных уст
ройств. - 3-е изд. - М.: Энергия, 1985. |
|
|
|
3. |
Инструкция по расчету токов КЗ с использованием ЭЦВМ. |
||
4. |
Неклепаев Ю.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электро |
||
|
|
|
У |
станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и ди |
|||
|
|
Т |
|
пломного проектирования. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энерго |
|||
атомиздат, 1989. |
Н |
|
|
5. |
|
|
|
Лисовский Г.С., Хейфиц М.Э. Главные схемы и электротехни |
|||
ческое оборудование подстанций 35...750 кВ. -М .: Энергия, 1977. 6. Нормы технологического проектирования тепловых электри
ческих станций и тепловых сетей. - М.: Энергия, 1974.
7. Околович М.Н. Проектирование электрических станций. - М.: |
|||||
Энергоиздат, 1982. |
|
|
и |
Б |
|
|
|
|
|
6-е изд., испр. и доп. - |
|
8. Правила устройства электроустановок. - |
|||||
М.: Госэнергонадзор, 2000. |
по |
й |
|||
9. Рожкова Л.Д., Козулин B.C. Электрооборудование станций и |
|||||
подстанций. - 3-е изд. - М.: Эне г |
атомиздат, 1987. |
||||
|
|
т |
|
|
|
10. Руководящие указания ррасчету зон защиты стержневых и |
|||||
тросовых молниеотводов. - М.: СЦНТИ, 1974. |
|||||
11. Справочник по проек ированию электроэнергетических сис |
|||||
тем /Под ред.С.С.Рокотяна, И.М.Шапиро. - |
М.: Энергоатомиздат, |
||||
1985. |
о |
и |
|
|
|
12. Ульян в зС.А. Электромагнитные переходные процессы. - 3-е |
|||||
изд. - М.: Энергия, 1970. |
|
|
|
||
е |
|
|
|
|
|
13. Ф льдман М.Д., Черновец А.К. Особенности электрической |
|||||
Р |
|
|
|
|
|
части атомныхпэлектростанций. - М.: Энергия, 1972.
14. Эл ктротехнический справочник. - 6-е изд. - М.: Энергоиздат, 1982.
15. Электрическая часть станций и подстанций /Под ред. А.А. Ва сильева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
16. Стрелюк М.И., Сергей И.И., Бладыко Ю.В. Инструкция по эксплуатации пакета программ EDY4 «Расчет гибких проводов РУ и ВЛ на электродинамическое действие токов короткого замыка ния». - Мн., 1996.
76
17.Стрелкж М.И., Сергей И.И., Бладыко Ю.В. Методические указания по расчету на ЭВМ гибкой ошиновки ОРУ на электроди намическое действие токов трехфазного короткого замыкания. - Мн., 1987.
18.Стрелкж М.И., Сергей И.И., Бладыко Ю.В. Инструкция по эксплуатации пакета программ MR21 «Механический расчет гибких проводов РУ и BJI». - Мн., 1996.
19.Стрелюк М.И., Сергей И.И., Бладыко Ю.В. ПрограммаУ«Ме ханический расчет гибкой ошиновки РУ и проводов ВЛ». - Мн., 1994. ТН
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
77
ПРИЛОЖЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Образец оформления обложки курсового проекта (работы)
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет__________________________________________________У
Кафедра____________________________________________________ |
|
|
Т |
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (РА ОТА)Н |
|
Б |
|
по дисциплине______________________________________________ |
||||||
|
|
|
|
|
|
й |
Тема:______________________________________________________и |
||||||
|
|
|
|
|
р |
|
Исполнитель: студент (факуль ет, курс, группа) |
||||||
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
(фам лия, имя, отчество) |
||
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
Руководитель пр екта________________________________________ |
||||||
|
|
|
з(ученое звание, ученая степень, должность) |
|||
|
|
о |
|
|
|
|
|
п |
|
(фамилия, имя, отчество) |
|||
е |
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
М и н с к 2003
78
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Образец оформления титульного листа курсового проекта (работы)
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра______________________________________ |
|
У |
||||||||
Т |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Б |
||||
|
|
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА |
||||||||
|
|
к курсовому проекту (работе) |
|
|
||||||
|
|
по дисциплине_________________Н |
|
|||||||
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
||
Тема: |
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
т |
|
|
|
(фамилия, инициалы) |
|||
Исполнитель:____________________________о |
||||||||||
|
|
з |
|
(подпись) |
|
|
|
|
||
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
||
студент__________икурса________________ группы |
|
|
||||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Руководит ль____________________________ (фамилия, инициалы) |
||||||||||
Р |
п |
|
|
(подпись) |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
М и н с к 2 0 0 3
79