Заземлювальний пристрій підстанції - Студопедія
Заземлення – це навмисне електричне з'єднання будь-якої точки мережі, електроустановки або обладнання із заземлюючим пристроєм [4].
На підстанції потрібні три види заземлень: захисне; робоче; блискавкозахисне.
Захисним заземленням називається заземлення, яке виконується з метою електробезпеки [4].
Робочим заземленням називається заземлення точки або точок струмопровідних частин електроустановки, необхідне забезпечення роботи електроустановки (з метою електробезпеки) [4].
Блискавкозахисне заземлення необхідне для забезпечення ефективного захисту електроустановок від грозових перенапруг. До блискавкозахисного заземлення відносяться заземлення блискавковідводів, розрядників, тросів, дахів ЗРУ тощо.
Для всіх трьох видів заземлень може використовуватися те саме заземлюючий пристрій, але при цьому воно вибирається за найбільш жорсткими вимогами, тобто. за найменшою допустимою величиною.
Для робочого та захисного заземлення зазвичай використовується загальний заземлювач. Причому найбільш жорсткі вимоги зазвичай мають захисне заземлення.
Робоче заземлення залежить від режиму нейтралі. Режим нейтралі до 1 кВ визначається лише вимогами техніки безпеки. Тут може бути ізольована нейтраль і глухозаземлена.
Режим нейтралі вище 1кВ визначаються такими вимогами:
1) техніки безпеки;
2) допустимим струмом однофазних замикань;
3) перенапругами, що виникають у таких режимах;
4) надійністю роботи релейного захисту;
5) робочою напругою непошкоджених фаз по відношенню до землі.
В Україні застосовуються такі режими нейтралей:
∙ 6 кВ – ізольована (може зкомпенсацією ємнісних струмів);
∙ 10 кВ – ізольована (може з компенсацією);
∙ 35 кВ – з компенсацією (може ізольована);
∙ 110 кВ – ефективно заземлена;
∙ 220 кВ і вище – глухозаземлена.
Призначеннязахисного заземлення – зниження до безпечного значення напруги дотику та кроку.
Розрахунок захисного заземлення підстанції може проводитися подопустимому опору розтікання струму заземлення або подопустимому напрузі дотику.
Розрахунок заземлювального пристрою підстанції в районах з великим питомим опором ґрунту, у тому числі в районах багаторічної мерзлоти, рекомендується виконувати з дотриманням вимог, що висуваються до напруги дотику [4]. .
Величина опору RЗ заземлювального пристрою для кожного класу напруги підстанції вибирається по ПУЭ:
1) в електроустановках напругою вище 1 кВ, у мережах із ефективно заземленою нейтраллю
2) в електроустановках напругою вище 1 кВ, у мережах із ізольованою нейтраллю та компенсацією ємнісних струмів
RЗ £, але не більше 10 Ом,
де IЗ - розрахунковий струм замикання на землю;
3) в електроустановках до 1 кВ з глухозаземленою нейтраллю опір заземлювального пристрою повинен бути не більше 2, 4 та 8 Ом, у мережах з лінійною напругою відповідно 660, 380 та 220 В;
4) в електроустановках до 1 кВ з ізольованою нейтраллю опір заземлювального пристрою має бути
RЗ £, але не більше 4 Ом.
Струм замикання у формулах для мереж із ізольованою нейтраллю можна визначити за наближеною формулою
;
де Uн - лінійна напруга мережі, кВ,lкіlв– загальна довжина електрично пов'язаних між собою кабельних та повітряних ліній, км.
У мережах з компенсацією ємнісних струмів як розрахунковий струм слід приймати:
а) струм, що дорівнює 125% номінального струму найбільш потужного з цих апаратів (для заземлювальних пристроїв до яких приєднані компенсуючі апарати);
б) залишковий струм замикання на землю, що проходить у цій мережі при відключенні найбільш потужних із компенсуючих апаратів (для заземлювальних пристроїв, до яких не приєднані компенсуючі апарати).
Захисний опір обчислюється для обох класів напруги, що застосовуються на підстанції. За розрахунковий опір підстанції приймається найменший з опорів.
Для розрахунку захисного опору використовуються два основні інженерні способи: 1)коефіцієнтів використання ; 2)наведених потенціалів.
Спосіб коефіцієнтів використання застосовується як за простих, і при складних конструкціях групових заземлювачів. При цьому ґрунт розглядається як однорідний і лише для верхнього шару землі враховується промерзання чи висихання ґрунту. Насправді земля не є однорідною, а має складну будову.
У другому способі приймається двошарова модель землі з різними питомими опорами нижнього та верхнього шарів ґрунту. Цей спосіб більш трудомісткий, вимагає додаткових відомостей про склад і питомі опори грунту, зате дає більш точні результати.
Для навчальних цілей, коли точних даних немає, зазвичай користуються першим способом.
Заземлювачі поділяються наприродні іштучні. Для зниження витрат на пристрої, що заземлюють, в першу чергу потрібно використовувати природні заземлювачі. Як природнізаземлювачів рекомендується використовувати труби водопроводів, трубопроводів (за винятком нафтопроводів та газопроводів), металеві та залізобетонні конструкції будівель та споруд, свинцеві оболонки кабелів (алюмінієві не допускаються).
Якщо опору природних заземлювачів недостатньо, застосовуються штучні заземлювачі.
Штучні заземлювачі – це металеві електроди, заглиблені в землю спеціально для влаштування заземлювачів. Вони складаються із вертикальних електродів, пов'язаних між собою горизонтальним електродом, покладеним на глибину 0,5-0,7 м.
Як вертикальні електроди можна використовувати прутки, труби і куточки. Вони мають мінімальні допустимі розміри: біля прутка із чорної сталі діаметр не менше 18 мм, а зі сталі оцинкованої – діаметр не менше 16 мм.
Як горизонтальний електрод можна використовувати: смугу перетином не менше 150 мм 2 (зазвичай беруть 5 40 мм 2 ) або пруток діаметром 12 мм (як з чорної, так і з оцинкованої сталі).
Залежно від місця розміщення заземлювачі розрізняють двох типів:виносний таконтурний. його ще називають розподіленим. У навчальних цілях ми розглядаємо лише контурний заземлювач (рис. 1.5).
Мал. 1.5. Контурний заземлювач закритої а) та відкритої б) підстанцій: 1 – вертикальні електроди; 2 – горизонтальний електрод;
3 – огорожа; 4 − вирівнююча сітка
Для вирівнювання потенціалу на поверхні землі з метою зниження напруги дотику та крокової напруги застосовуються сітки, що вирівнюють. На відкритих підстанціях рекомендується укладатисітки на глибині 0,5 - 0,7 м з розміром осередків 6 -12 м. Опір сітки в розрахунках не враховується, забезпечуючи додаткове (резервне) зменшення опору.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: