Методическое пособие по проектированию, строительству и эксплуатации заземляющих устройств распределительных электрических сетей напряжением 0, 4-10 кВ в Белорусской энергосистеме

Подождите немного. Документ загружается.

4.РАСЧЕТ И ВЫБОР ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ ОПОР ЛИНИЙ 0,38 И 10 кВ,

ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 10/0,4 кВ

4.1.Расчет заземлителей опор и трансформаторных подстанций .

Расчет искусственных заземлителей опор ВЛ 0,38 и 10 кВ и дополнительных

заземлителей трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ произведен в

предположении, что они выполнены из базовых элементов размером по 2,5 м или

5 м и имеют конфигурацию, указанную в разделе 3.

При расчете принималось, что заземлитель расположен в однородной земле с

постоянным удельным сопротивлением земли. Известно, что однородной

электрической структуры земли в природе не существует, а удельное эквивалентное

сопротивление земли зависит не только от фактической геоэлектрической

структуры, но и от размеров и формы заземлителя. Поэтому результаты расчета

являются приближенными. Точные значения сопротивлений или размеры

заземлителя, обладающего заданным сопротивлением, можно получить используя в

расчетах фактическую электрическую структуру земли в месте установки каждой

конкретной опоры.

Однако такие уточнения являются экономически не оправданными из-за

чрезвычайно большого объема геофизических изысканий, сложных расчетов и не

могут быть рекомендованы при проектировании ВЛ 0,38-10 кВ и ТП 10/0,4 кВ.

Для линий 10 и 0,38 кВ заземлители рассчитаны с учетом естественной

проводимости железобетонных стоек и подкосов опор ВЛ ,а для ТП - с учетом

обязательных заземлителей ТП. Обязательный заземлитель ТП - это совмещенный

заземлитель, объединяющий заземлитель самого ТП и фундаменты ( части стоек,

находящиеся в земле) концевых опор ВЛ 0,38 и 10 кВ в одно общее заземляющее

устройство. Обязательный (совмещенный) заземлитель выполняется всегда, а

дополнительный только тогда, когда обязательный не обеспечивает нормируемое

сопротивление ТП.

Результаты расчета сведены в таблицы, позволяющие выбрать требуемый

для опор, оборудования и ТП заземлитель, обеспечивающий нормируемое ПУЭ-85

сопротивление в земле с определенным удельным сопротивлением, (см. таблицы

4.1.-4.10). Таблицы 4.1 - 4.10 являются справочным материалом.

Удельное сопротивление земли р определяется методом вертикального

электрического зондирования (ВЭЗ) симметричной четырехэлектродной установкой.

При отсутствии данных прямого измерения р допустимо пользоваться имеющимся

геологическим разрезом грунта и обобщенными значениями удельных

сопротивлений различных грунтов, приведенными в таблице 4.11.

Таблица 4.11. составлена на основе обобщения данных об удельных

сопротивлениях грунтов, полученных по результатам прямых измерений методом

ВЭЗ на линиях и подстанциях на территории Р.Б., и носит рекомендательный

характер.

Взятое из таблицы 4.11. значение удельного сопротивления грунтов для

каждого конкретного места установки опоры на определенной территории Р.Б. носит

оценочный характер и может в несколько раз отличиться от фактического значения.

Поэтому расчет заземляющего устройства в этом случае носит ориентировочный

характер.

После выполнения заземляющего устройства производится измерение его

сопротивления методом, изложенным в разделе 6. При необходимости,

сопротивление доводится до нормируемой величины путем добавления базовых

элементов.

Расход металла на выполнение искусственных заземлителей опор ВЛ и ТП

приведены в таблицах 4.12 - 4.15, которые являются справочным материалом, и

должен уточняться при конкретном проектировании.

Таблица 4.7.

Дополнительные заземлители для ТП 10/0,4 кВ ( КТП, МТП, ЗТП )

Количество базовых элементов в дополнительном

Удельное заземлителе размером 5 или 2,5 м, *, шт. Допустимое

сопротивление при одной При двух при трех при сопротивление,

земли, Ом.м отходящей отходящих отходящих кабельных (не более) Ом

ВЛ 0,38 кВ ВЛ 0,38 кВ ВЛ 0,38 кВ линиях 10 и

0,38 кВ **

До 40 - - - -/1 4

-//- 45 - - - 1/2 4

-//- 50 - - - 2/4 4

-//- 55 - - - 2/5 4

-//- 60 - - 3/6 4

-//- 65 - - - 3/7 4

-//- 70 - 4/8 4

-//- 75 -/1 - - 4/9 4

-//- 80 1/2 - - 5/10 4

-//- 85 1/3 - - 5/11 4

-//- 89 2/4 - - 6/12 4

-//- 93 2/5 - - 6/13 4

-//- 97 3/6 - - 7/14 4

-//- 100 3/7 - - 7/14 4

-//- 215 3/7 -/1 - 7/14 0,04р

-//- 230 3/7 1/2 - 7/14 0,04р

-//- 250 3/7 1/3 - 7/14 0,04р

-//- 260 4/8 2/4 - 8/15 10

-//- 270 4/8 3/5 -/1 8/16 10

-//- 285 4/9 3/6 1/2 9/18 10

-//- 300 5/10 4/7 2/4 9/19 10

-//- 310 5/11 4/8 2/5 10/20 10

-//- 320 6/11 5/9 3/6 10/21 10

-//- 330 6/12 5/10 3/7 11/22 10

-//- 345 7/13 6/11 4/8 12/23 10

Продолжение таблицы 4.7.

Количество базовых элементов в дополнительном

Удельное заземлителе размером 5 или 2,5 м, *, шт. Допустимое

сопротивление при одной При двух при трех при сопротивление,

земли, Ом.м отходящей отходящих отходящих кабельных (не более) Ом

ВЛ 0,38 кВ ВЛ 0,38 кВ ВЛ 0,38 кВ линиях 10 и

0,38 кВ **

-//- 360 7/14 6/12 4/9 12/25 10

-//- 375 8/15 7/13 5/10 13/26 10

-//- 390 8/16 7/14 5/11 14/28 10

-//- 400 9/17 8/15 6/12 14/29 10

-//- 410 9/17 8/16 6/13 15/30 10

-//- 420 9/18 8/17 7/14 15/31 10

-//- 435 10/19 9/18 7/15 16/32 10

-//- 455 10/20 10/19 8/17 17/34 10

-//- 465 10/21 10/20 9/18 17/35 10

-//- 475 11/22 10/21 9/19 18/36 10

-//- 485 11/22 11/22 10/20 18/37 10

-//- 500 11/23 11/23 10/21 19/38 10

*) В числителе указано количество базовых элементов размером 5 м, в

знаменателе - 2,5 м.

**) Заземлитель рассчитан без учета входного сопротивления оболочки и

брони кабелей 10 и 0,38 кВ.

Дополнительный заземлитель для ЗТП с одной концевой опорой ВЛ 10 кВ

содержит на 2 базовых элемента размером 2,5 м или на 1 элемент размером

5 м больше, чем указано в таблице 4.7.

Таблица 4.8

Заземлители железобетонных опор ВЛ в населенной

местности, на подходах к подстанциям, переходных

опор, ограничивающих пролет пересечения *

Удельное Количество Допустимое Удельное Количество Допустимое

сопротив- в сопротив сопротив- в сопротив-

ление земли, заземлителе ление ление заземлителе ление

мм

базовых заземлителя, земли, Ом.м базовых заземлителя

элементов Ом элементов Ом

шт.** шт.**

До 50 1/1 10 -//- 650 10/20 20

-//- 70 1/2 10 -//- 685 11/21 20

-//- 85 2/3 10 -//- 720 11/22 20

-//- 100 2/4 10 -//- 760 12/23 20

-//- 125 2/3 15 -//- 800 12/24 20

-//- 150 2/4 15 -//- 840 13/25 20

-//- 175 3/5 15 -//- 875 13/26 20

-//- 200 3/6 15 -//-915 14/27 20

-//- 225 4/7 15 -//- 950 14/28 20

-//- 250 4/8 15 -//- 980 15/29 20

-//- 275 5/9 15 -//- 1000 15/30 20

-//- 290 5/10 15 -//- 1080 11/22 30

-//- 302 6/11 15 -//- 1160 12/24 30

-//- 315 6/12 15 -//- 1230 13/26 30

-//- 337 7/13 15 -//- 1300 14/28 30

-//- 360 7/14 15 -//- 1370 15/30 30

-//- 370 8/15 15 -//-1440 16/32 30

-//- 380 8/16 15 -//- 1520 17/34 30

-//- 405 9/17 15 -//- 1600 18/36 30

-//- 430 9/18 15

-//- 465 10/19 15

-//- 500 10/20 15

-//- 535 9/17 20

-//- 570 9/18 20

-//- 610 10/19 20

При количестве базовых элементов 13 и более (пятиметровых) или 26 и более

(2,5 м), заземлитель прокладывается по однолучевой схеме по оси ВЛ и соединяется

с заземлителем следующей опоры.

*) Случаи, когда заземляются переходные опоры, ограничивающие

пролет пересечения см. п.2.1.7 настоящей работы.

**) В числителе указано количество базовых элементов размером

5 м, в знаменателе 2,5 м.

Таблица 4.9.

Заземлители железобетонных опор ВЛ 10 кВ,

на которых установлены высоковольтные разъединители и ОПН*

Удельное Количество в Удельное Количество в

сопротивление заземлителе сопротивление заземлителе

земли, Ом.м базовых элементов , земли, Ом.м базовых элементов,

шт.** шт.**

До 50 1/1 -//- 310 10/20

-//- 70 1/2 -//- 325 11/21

-//- 85 2/3 -//- 340 11/22

-//- 100 2/3 -//- 350 12/23

-//- 115 2/3 -//- 360 12/24

-//- 130 2/4 -//- 370 13/25

-//- 142 3/5 -//- 380 13/26

-//- 155 3/6 -//- 390 14/27

-//- 167 4/7 -//- 400 14/28

-//- 180 4/8 -//- 410 15/29

-//- 190 5/9 -//- 420 15/30

-//- 200 5/10 -//- 430 16/31

-//- 210 6/11 -//- 440 16/32

-//- 220 6/12 -//- 450 17/33

-//- 232 7/13 -//- 460 17/34

-//- 245 7/14 -//- 470 18/35

-//- 255 8/15 -//- 480 18/36

-//- 265 8/16 -//- 490 19/37

-//- 277 9/17 -//- 500 19/38

-//- 290 9/18 -//-5000 19/38

-//- 300 10/19

*) Таблица действительна для выбора размеров заземлителя опор с

установленными на них ОПН (разрядниками) в земле с удельным сопротивлением

до 750 0м«м.

**) В числителе указано количество базовых элементов размером 5 м, в

знаменателе 2,5 м.

Допустимое сопротивление заземлителя в земле с удельным сопротивлением

до 500 0м»м не более 10 0м.

В земле с р > 500 0м»м до 5000 0м«м допустимое сопротивление 0,02 р.

Таблица 4.10

Заземлители деревянных опор линий связи и радиофикации

(проводного вещания) при пересечении их с ВЛ 10 кВ

Удельное Количество Допустимое Удельное Количество Допустимое

сопротив- в сопротив- сопротив- в сопротив-

ление заземлителе ление ление заземлителе ление

земли, Ом.м базовых заземлителя, земли, Ом.м базовых заземлителя,

элементов ** Ом элементов ** Ом

До 100 1/1 20 -//- 1000 5/10 45

-//- 180 1/1 30 -//- 1200 5/10 55

-//- 240 1/2 30 -//- 1400 6/12 55

-//- 270 2/3 30 -//- 1750 8/16 55

-//- 300 2/4 30 -//- 2000 10/20 55

-//- 400 2/4 35 -//- 2300 12/24 55

-//- 450 3/5 35 -//- 2650 14/28 55

-//- 500 3/6 35 -//- 3150 18/36 55

-//- 700 3/6 45 -//- 3900 22/44 55

-//- 775 4/7 45 -//- 4400 28/56 55

-//- 850 4/8 45 -//- 5000 32/64 55

-//- 925 5/9 45

**)В числителе указано количество базовых элементов размером

5 м, в знаменателе 2,5 м.

4.2. ВЛ 10 кВ, на которых выполнение искусственных

заземлителей не обязательно

Устройство искусственного заземлителя на железобетонных опорах

ВЛ 10 кВ в ненаселенной местности на стойках, имеющих заземляющие выпуски с

площадью касания с грунтом не менее 500 мм

, и с изоляторами типов

ШС 10-Г, ШФ 10-Г, ШФ 20-В и ШФ 20-Г или гирлянд, состоящих из двух подвесных

изоляторов, не обязательно.

При применении других типов стоек или изоляторов, а также опор на

приставках, выполняется искусственный заземлитель из одного базового элемента

размером 2,5 или 5 м.

1 1 .

" ., з* Сн О

R- й сЗ

<П >П О >П m О О О О О

Л^-ащР гя о m О со о чо — го in oo

^ |>> Я п ^ — — ^toi — <N — — u-) TJ- en

^" _a , О

i •* ш ч о

TTW ию ОООО ООО

-,>i е: о о о in r^ <N ON о чо о о

SO. S

vO TtO<N—! CO— V> JL Ю ^

Э« fe | т т^?6666т8б 6

2 4 r; ,*, О О О CN — — со О О ON —

~4> «2;U г- чо со — — CN — ON <N со (N

H s S §

й Й OOOOOOO

Я ж OO — in — О in oo О tn

— ft _, t~~ in in CN — m (N ^ ' \o in

ю 2

o i i/ooooioo о

>-, • о- о о о in — о — (Noom m

ц 1-н

-^ Г- Г-Г-4 — — CS —« Г~ — со (N

о у 2

а» се g о

й- я2 оооо ооо

f e О О CNf-'nOOOO т1"

BQ (UU "^ ^О — — СОГЧ^-чОШ 1П

о 32^ Т Т^ообоТоб 6

S ЯО1О О ООГЧ — — (NO О— ^1"

Q ЕГ

С—I О ON Г~~СО — — (N— Г-ШсО (N

s g

« а Я о

О< и-?5 о оооо ооо

_< ,о ON Or-,Or-~00OOOin Ш

2 <о — ш^гп — cNfNininm со

-0 н t; о "ТлобббТоб 6

Я 5ю о одш — — шооо —'

— CQ О — Ч0

— — CN— ON4OCO СМ

Я w о

С ев О

& « ооооооо

— О ОО Г^-ininONOOOOin

_ « Ч I .IOOOO.OO О

ся а. ю о ооооосооо — ш

С- U3 О 00 ЧО СО —' —'CN — r-CNCO CM

—_

5 се ООООООО

» И ОО OmcNONin — in О

Н и in rj- о cs — со — ^)- ' in -xl-

5.« s t; Т "Т^бббоТоб 6

^»« гн Ю О О1П — О— OJOOON CN

CU* *ЙО t~~ C^(N —' —, CN — ON^tcO CN

g -p. „.

e S

2 c; ° — — ^ — — <N — — 'ФШ со

§ = rr

- e?H,_,O^.^ о Or^OmOOOOm, О

в ?^P^

о ЕГ ч s

ts о

ь> 2?п^йч о in~mooom <n»n о

^ а^зо^ю r^) orrm^j-oo^ooi^-o ON

g j-sguoo — „^ — „rv,— — ^^). fT)

Я <у и со *S О

"0 -.Я^Ьйч >n m.^inoininoom О

e з:^^»

^ ^ oJ^cN^Ti-r-(Noo<N oo

CU OsfflcjO — — ^" CN — (N — — CN-xJ- CN

£ Я g

aS T О к О

— McgUrtt; о ._ ,-, in m m о От о

S т?а:о.^ю со £2h<co<N<NOoom о

S ^roi-Qoo — oom_ _ CJ— ON«nco -3-

я ч

a» ^ ,

X О

5 s K ч о o^mininmooo о

Я ^ Й ю — Oi+incNNomcNOi^ —

•

Э * S У 1 о з § Й 5 § 1

£ §

я § о 1

1 |; а | s s

1;1

з g^

."• o.ji-5 ^ л 3 ь л н«сз о 3 ° ^

Е g- i I i||Ig-ii£ =gS|i §| §1

Usc*: UHcoUcUSU UHOSC и I и С Й

,OI-5 — <Nr"i^-mj4Ot^-cx3ON —i

2; с —

4.4.Расход металла на заземлитель

Таблица 4.12.

Расход металла на искусственный заземлитель при использовании

в качестве вертикальных заземлителей стали круглой диаметром

10 или 12 мм и горизонтальных заземлителей стали круглой

диаметром 10 мм длиной по 2,5 м (ГОСТ 2590-88)

Количество

базовых Расход металла,м Масса, кг

элементов

взаземлите- на вертикаль- на горизон- вертикального горизонтально-

ле, шт. ный заземли- тальный заземлителя го заземлите- общая

тель заземлитель 010 012 ля 010 010012

1 2,50 2,56 1,54 2,22 1,58 3,12 3,80

2 5,00 5,12 3,08 4,44 3,16 6,24 7,60

3 7,50 7,68 4,62 6,66 4,74 9,36 11,40

4 10,00 10,24 6,16 8,88 6,32 12,48 15,20

5 12,50 12,80 7,7 11,10 7,90 15,6 19,00

6 15,50 15,36 9,24 13,32 9,48 18,72 22,80

7 17,50 17,92 10,78 15,54 11,06 21,84 26,60

8 20,00 20,48 12,32 17,76 12,64 24,96 30,40

9 22,50 23,04 13,86 19,98 14,22 28,08 34,20

10 25,00 25,60 15,4 22,2 15,8 31,2 38,00

Расход металла на искусственный заземлитель:

= 2,5 п , м - на вертикальный заземлитель,

= 2,56 п, м - на горизонтальный заземлитель.

Масса:

Мв = 1,54 .п , кг - вертикальных заземлителей диаметром 10 мм

= 2,22 ' п , кг - вертикальных заземлителей диаметром 12 мм

М г = 1,58 п , кг - горизонтальных заземлителей

М = 3,12 ' п , кг - общая, при вертикальных заземлителях диаметром

10 мм

М = 3,8 ' п , кг - общая, при вертикальных заземлителях диаметром

12 мм

где п - количество базовых элементов в заземлителе, шт.