Расчет заземления ТП 10/0,4 кв

 

Расчет покажем на примере ТП-1 распределительной сети 0,4 кВ, а для других ТП расчет будет полностью аналогичен, т.к. их номинальные мощности одинаковы.

Согласно п. 1.7.101 [1], сопротивление заземляющего устройства (в сетях до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью), к которому присоединены нейтрали трансформаторов, при линейном напряжении 400 В в любое время года не должно превышать 4 Ом. Поэтому за расчетное сопротивление заземляющего устройства принимаем R_з = 4 Ом.

Предполагается сооружение заземлителя с внешней стороны здания ТП с расположением вертикальных электродов по ее периметру.

В качестве вертикальных заземлителей принимаем стальные стержни диаметром 16 мм и длиной 2 м, которые погружаются в грунт методом ввертывания. Верхние концы электродов, погруженные на глубину 0,7 м, приварены к горизонтальному электроду из той же стали.

Предварительно, с учетом площади, занимаемой ТП, намечаем расположение заземлителей – по периметру с расстоянием между вертикальными электродами, равным 4 м.

Определяем расчетные удельные сопротивления грунта для горизонтальных и вертикальных заземлителей по выражениям:

                                                                          (10.1)

                                                                          (10.2)

где ρ_уд – удельное сопротивление грунта, которое для микрорайона по таблице 14.1 [9] принимается равным ρ_уд = 100 Ом·м, (тип почвы – суглинок);

K_п.г и K_п.в – повышающие коэффициенты для горизонтальных и вертикальных электродов, определяемые по таблице 14.2 [9]. Для грунта средней влажности эти коэффициенты равны: K_п.г = 2; K_п.в = 1,5.

r_р.г = 100∙2 = 200 Ом∙м;

r_р.в = 100∙1,5 = 150 Ом∙м.

Сопротивление растеканию одного вертикального электрода стержневого типа определяем по формуле:

                                                   ,                         (10.3)

где l – длина электрода, l = 2 м;

d – внешний диаметр электрода, d = 0,016 м;

t – расстояние от поверхности земли до середины электрода,

t = 0,5∙2 + 0,7 = 1,7м.

Определим примерное число вертикальных заземлителей по формуле:

                                                                                                                                        (10.4)

где K_и.в. – коэффициент использования вертикальных заземлителей, размещенных по контуру, без учета влияния горизонтальных электродов связи, принимаемый по таблице 14.4 [9].

Коэффициент K_и.в. определяется по примерно выбранному количеству вертикальных электродов (примем его равным 20) и отношению расстояний между вертикальными электродами к их длине: 4/2 = 2, поэтому K_и.в.= 0,66.

Определяем расчетное сопротивление растеканию горизонтальных электродов (шина полосовая 40´8 мм) по формуле:

                                                                                                    (10.5)

где K_и.г. – коэффициент использования горизонтальных соединительных электродов в контуре из вертикальных электродов, определяемый по таблице 14.5 [9], K_и.г.= 0,32;

l – общая длина горизонтальных электродов, для принятого типа ТП l = 42 м;

t – расстояние до поверхности земли, t = 0,7 м;

b – ширина полосы, b = 0,08 м.

Уточненное сопротивление вертикальных электродов определяется по формуле:

                                                                                                                                 (10.6)

Определим уточненное число вертикальных электродов при коэффициенте использования вертикального электрода, соответствующего N = 27, определяе­мом по таблице 14.4 [9] и равном K_и.в.у. = 0,61, по формуле:

                                         .                                  (10.7)

Таким образом, окончательно принимаем 25 вертикальных электродов, расположенных вокруг ТП. Тогда сопротивление вертикальных заземлителей по формуле (10.6) будет равно:

Общее сопротивление заземлителя с таким количеством электродов будет равно:

                                                                       (10.8)

 

3,88 Ом < 4 Ом.

  Полученное сопротивление меньше 4 Ом, т.е. рассчитанный заземлитель удовлетворяет всем необходимым требованиям.

   Схема выполнения заземляющего контура показана на рисунке 21.

 

1 – здание ТП; 2 – вертикальный электрод; 3 – горизонтальный электрод; 4 – камеры ВН (КСО-366);            5 – бак трансформатора; 6 – шкафы ЩО-70; 7 – катанка диаметром 5–6 мм.

Рисунок 21 – Схема заземляющего контура ТП

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИ Е

 

В данном курсовом проекте был произведен расчет и проектирование системы электроснабжения микрорайона «Автозаводский» Нижнего Новгорода.

В результате расчета мощности жилых домов, общественных зданий и освещения было получено, что полная расчетная мощность микрорайона составляет 3771,48 кВА. Для надежного питания электроприемников необходимо 3 двухтрансформаторных подстанции. Были приняты к установке трансформаторы мощностью 1000 кВА каждый.

Следующий этап - расчет распределительной сети 0,4 кВ, в ходе которого выбираются сечения кабельных линий для питания всех электроприемников и освещения. В результате расчетов были выбраны кабели марки АПвБбШп из сшитого полиэтилена сечением от 16 до 185 мм². Была произведена проверка кабелей по допустимому току послеаварийного режима и потере напряжения. Для защиты кабельных линий принимаем к установке автоматические выключатели серии ВА марок ВА-51, ВА-52-39, ВА-57-35, с номинальными токами I_н = 100...630А. Эти выключатели имеют тепловой и электромагнитный расцепители для защиты от перегрузок и КЗ соответственно. Также было произведено согласование кабеля и защищающего его аппарата.

На следующем этапе был произведен расчет токов однофазного и трехфазного короткого замыкания с целью проверки аппаратов защиты на чувствительность и предельную отключающую способность.

Заключительными этапами проектирования и расчета системы электроснабжения стали определение потерь мощности и электроэнергии в элементах системы электроснабжения и расчет заземления для выбранных ТП 10/0,4 кВ.

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. ПУЭ (шестое и седьмое издания, все действующие разделы); МПОТ; ПТЭ. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2010. – 688 с., ил.

2. Инструкция по проектированию городских электрических сетей.                РД 34.20.185-94 (с изменениями 1999 г.).– М.: Энергоатомиздат, 1995.– 48 с.

3. СН 465-74. «Нормы отвода земель для электрических сетей напряжением 0,4 – 500 кВ». – М.: Стройиздат, 1975.

4. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. Под ред. А.А. Федорова. – М.: Энергоатомиздат, 1986.

5. СНиП 2.07.01.89. «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений».– Переизд. 1990. – М.: ГПЦПП, 1994.

6. ГОСТ 13109-97. «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Госстандарт России, 1997.

7. Рыбаков Л.М. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебное пособие. Мар. гос. ун-т. – Йошкар-Ола, 2001. – 128 с.

8. Электротехнический справочник: В 3 т. Т.3. Кн.1. Производство и распределение электроэнергии / Под общей ред. И.Л. Орлова (гл. ред.) и др. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 880 с.: ил.

9.  Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ.– Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988.– 176 с.: ил.

10. СП 31-110-2003. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий. М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004.– 138 с.