Как выполнить заземление трансформаторной подстанции?

16.12.15

Основным назначением трансформаторной подстанции является приём, преобразования напряжения и распределения электроэнергии в потребительских системах электроэнергии. С учётом этого заземление является архиважной мерой по защите электрооборудования и электроустановок при опасных напряжениях и токах, которые могут возникнуть при поломках и неправильной эксплуатации. Нередко проектировщики задаются вопросом, как выполнить заземления ТП, особенно если география расположения объекта – каменистый грунт. Рассмотрим реальный расчёт заземления трансформаторной подстанции, выполненный нашим техническим центром!

Трансформаторная подстанция

Объект: Объектом установки защитного заземления являются ТП 35/10 кВ. Грунт в месте расположения ТП 35/10 кВ – каменистый грунт с суглинистым твёрдым заполнителем. Удельное сопротивление грунта принимается равным 1000 Ом∙м.

Решение: В соответствии с ПУЭ п.1.7.96, 1.7.97 и 1.7.104 для электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (35-10 кВ) сопротивление ЗУ не должно превышать 4 Ом.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству представлен двумя вариантами:

Вариант 1. Электролитическое заземление.

Для обеспечения нормируемого сопротивления ЗУ предлагается к применению электролитическое заземление ZANDZ, специально предназначенное для использования в вечномерзлых и каменистых грунтах.

  1. Выполняется установка пяти комплектов электролитического заземления ZANDZ ZZ-100-102. Комплекты устанавливаются на расстоянии 6,5 метров при параллельной установке для приемлемого коэффициента использования и оптимального объема распределения электролита в грунте.

  2. Комплекты электролитики объединяются горизонтальным электродом из коррозионностойкой полосы стальной омедненной сечением 4х30 мм, глубина заложения 0,5 м.

  3. До стены здания прокладывается горизонтальный электрод длиной 4 м.

Рисунок 1. Схема расположения элементов заземляющего устройства                  
Рисунок 1. Схема расположения элементов заземляющего устройства

Расчёт сопротивления заземляющего устройства:

1). Сопротивление комплекта ZZ-100-102:

Сопротивление комплекта ZZ-100-102:

где C – безразмерный коэффициент, описывающий содержание электролита в окружающем грунте;

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;

L – длина заземлителя, м;

d – диаметр заземлителя, м;

T– заглубление - расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;

2). Сопротивление горизонтального электрода:

Горизонтальное сопротивление электродов

где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;

b - ширина полосы горизонтального электрода, м;

h - глубина заложения горизонтальной сетки, м;

Lгор — длина горизонтального электрода, м;

 

3). Полное сопротивление заземляющего устройства:

Импеданс заземляющего устройства:

где n – количество комплектов;

kисп – коэффициент использования;

Комплект для защиты ZZ-100-102    

Сопротивление горизонтального электрода

Расчет сопротивления заземляющего устройства

Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 7,48 Ом, что меньше требуемого сопротивления 8 Ом, полученного путём увеличения нормы 4 Ом в 2 раза.

 

Перечень необходимых материалов

№ п/п Рис. Артикул Изделие Кол-во
1.  ZANDZ Комплект электролитического заземления (горизонтальный; 3 метра) ZZ-100-102 ZANDZ Комплект электролитического заземления (горизонтальный; 3 метра) 5
2. GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 20 метров) GL-11075-20 GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 20 метров) 1
3. GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 10 метров) GL-11075-10 GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 10 метров) 1
4.   ZANDZ Зажим для подключения проводника ZZ-005-064 ZANDZ Зажим для подключения проводника
(до 40 мм)
6
5.     ZANDZ Лента гидроизоляционная      ZZ-007-030 ZANDZ Лента гидроизоляционная 2

 

Вариант 2. Модульное заземление

  1. Выполняется горизонтальная сетка габаритами 60x60 м, шаг ячейки 10 м. Сетка выполнена из коррозионностойкой полосы стальной омеднённой сечением 4х30 мм, глубина заложения 0,5 м.

  2. До стены здания прокладывается горизонтальный электрод длиной 10 м.

  3. Установка вертикальных электродов не производится, т.к. она осложнена без бурения скважин, необходимое оборудование для бурения не завезено.

Рисунок 2. Схема расположения элементов заземляющего устройства                  
Рисунок 2. Схема расположения элементов заземляющего устройства

 

Расчёт сопротивления заземляющего устройства:

1). 1). Сопротивление горизонтального электрода:

1). Сопротивление горизонтального электрода:

где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;

b - ширина полосы горизонтального электрода, м;

h - глубина заложения горизонтальной сетки, м;

Lгор — длина горизонтального электрода, м;


2). Полное сопротивление заземляющего устройства:

Сопротивление заземляющего устройства

где n – количество комплектов;

kисп – коэффициент использования;

Сопротивление заземляющего устройства

Сопротивление заземляющего устройства

Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 7,91 Ом, что меньше требуемого сопротивления 8 Ом, полученного путём увеличения нормы 4 Ом в 2 раза.

 

Перечень необходимых материалов

№ п/п Рис. Артикул Изделие Кол-во
1. GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 50 метров) GL-11075-50 GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 50 метров)   17
2.   ZANDZ Зажим для подключения проводника ZZ-005-064 ZANDZ Зажим для подключения проводника    
(до 40 мм)
50
3.      ZANDZ Лента гидроизоляционная ZZ-007-030 ZANDZ Лента гидроизоляционная 17

 

Исходя из результатов расчётов и экономической целесообразности, оптимальным выбором является заземление, выполненное на основе комплектов электролитического заземления. Стоимость материалов этого варианта в 1,5 раза ниже, чем стоимость вариант с компонентами модульного заземления. При составлении сметы на организацию заземления следует также учитывать стоимость и работ по монтажу.

Ищете квалифицированных монтажников и проектировщиков? Вы найдёте их здесь! Эксперты нашего клуба всегда рады помочь в решении даже самых сложных проблем.

Если у вас возникли дополнительные вопросы по выбору и расчётам заземления, свяжитесь с нами, мы обязательно поможем!

 


Смотрите также:



Смотрите также: