Министерство образования и науки

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Омский государственный технический университет

Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»

Домашнее задание

по дисциплине

“Изоляция и перенапряжения в электрических системах”

Вариант №51

Выполнил: студент гр. Эб-418

Рульков И. Н.

Проверил: Кириченко Н.В.

Омск 2011

Исходные данные подстанции

Вариант задания	51
Размер подстанции А, м	35
Размер подстанции В, м	39
Ширина ЗРУ, м	8
Климатическая зона	3
Низкое напряжение, кВ	6
Ток замыкания, А	23
Грунт	Чер-м
Удельное сопротивление, Ом∙м	46
Параметры системы трос-опора
Сопротивление опоры, Ом	12
Длина пролета, м	350
Сечение троса, мм2	80
Высота оборудования
Портала, м	10
Трансформатора, м	6
ЗРУ, м	6

Рисунок 1 - Понизительная подстанция на 110/6-10 кВ (тип I): а − план подстанции; б − разрез

I. Расчет заземляющего устройства подстанции

Цель расчета: изучить назначение, порядок расчета, некоторые особенности монтажа заземляющего устройства подстанции.

При вычислении периметра заземляющего контура следует учесть, что контур расположен только на открытой части подстанции, поэтому от ширины А надо отступить с каждой стороны по 2 м, а из длины В надо вычесть еще и ширину ЗРУ (рис.2).

Рисунок 2 - Расчет периметра заземляющего контура для подстанции типа I

Периметр Р =(А₁+В₁)*2=(31+27)*2=116 м, где А₁=35-2-2=31 м,

В₁=39-8-2-2=27 м.

1. Определение допустимого сопротивления заземляющего устройства

На стороне ВН (110 кВ) сопротивление следует взять по ПУЭ R_З=0,5 Ом.

На стороне НН (6 кВ) сопротивление вычисляется по формуле , но не более 10 Ом.

R_{расч.нн}=10,87 Ом, по ПУЭ принимаем R_З=10 Ом.

Заземляющее устройство является общим для электроустановок на различное напряжение, поэтому расчетным сопротивлением заземляющего устройства является наименьшее из требуемых.

Окончательное значение сопротивления (меньшее из двух): R_З=0,5 Ом.

2. Определение необходимого сопротивления искусственного заземлителя (rи)

На подстанции следует в качестве естественного заземлителя использовать систему трос – опора, это позволит увеличить сопротивление искусственного заземлителя.

Параметры системы трос – опора приведены в исходных данных.

Cопротивление растеканию системы трос-опоры (при числе опор с тросом более 20)

где - расчетное, т.е. наибольшее (с учетом сезонных колебаний), сопротивление заземления одной опоры, Ом; r –активное сопротивление троса на длине одного пролета, Ом; n - число тросов в опоре. Активное сопротивление стального троса r = 0,15ℓ /S, где ℓ –длина пролета, м; S – сечение троса, мм².

Принимаем число тросов на опоре n_ТР=1, число цепей ЛЭП n_Ц=2.

Сопротивление системы трос-опора R_С=1,4 Ом.

Необходимое сопротивление искусственного заземлителя с учетом использования естественных заземлителей:

где – расчетное сопротивление заземляющего устройства; – сопротивление естественного заземлителя.

Сопротивление искусственного заземлителя должно быть R_И=0,78 Ом.