13.7.1 Установка заземляющих ножей, выбор системы блокировки

Для обеспечения безопасности работ на ОРУ-110 кВ приняты к установке разъединители РДЗ с заземляющими ножами, предусмотрена механическая блокировка, не позволяющая включить заземляющие ножи при включенных главных и наоборот. Наличие заземляющих ножей, как правило, исключает необходимость переносных заземлений, что значительно повышает безопасность работ и снижает аварийность. Заземляющие ножи окрашены в черный цвет. Рукоятки приводов заземляющих ножей окрашены в красный цвет, а рукоятки других приводов - в цвета оборудования. В местах, в которых стационарные заземляющие ножи не могут быть применены, на токоведущих и заземляющих шинах подготовлены контактные поверхности для присоединения переносных заземляющих проводников.

Все ячейки КРУ-10 кВ имеют механическую блокировку.

13.7.2 Расчет защитного заземления ОРУ ГПП

Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, должны надежно соединяться с землей. Такое заземление называется защитным, так как его целью является защита обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения.

Заземление обязательно во всех электроустановках при напряжении 380 В и выше переменного тока, 440 В и выше постоянного тока, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках - при напряжении 42 В и выше переменного тока, 110 В и выше постоянного тока.

В электрических установках заземляются корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, приводы электрических аппаратов, каркасы распределительных щитов, пультов, шкафов, металлические конструкции распределительных устройств, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки и броня кабелей, проводов, металлические конструкции зданий и сооружений и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования.

Для выполнения заземления используют естественные и искусственные заземлители.

В качестве естественных заземлителей применяют водопроводные трубы, металлические трубопроводы, проложенные в земле, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов; обсадные трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции зданий, находящиеся в соприкосновении с землей; металлические шпунты гидротехнических сооружений; свинцовые оболочки кабелей; заземлители опор ВЛ, соединенные с заземляющим устройством грозозащитным тросом; рельсовые подъездные пути при наличии перемычек между рельсами.

Естественные заземлители должны быть связаны с магистралями заземлений не менее чем двумя проводниками в разных точках.

В качестве искусственных заземлителей применяют прутковую круглую сталь диаметром не менее 10 мм (неоцинкованная) и 6 мм (оцинкованная), полосовую сталь толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм².

Количество заземлителей (уголков, стержней) определяется расчетом в зависимости от необходимого сопротивления заземляющего устройства или допустимого напряжения прикосновения. Размещение искусственных заземлителей производится таким образом, чтобы достичь равномерного распределения электрического потенциала на площади, занятой электрооборудованием. Для этой цели на территории ОРУ прокладывают заземляющие полосы на глубине 0,5 - 0,7 м вдоль рядов оборудования и в поперечном направлении, т.е. образуется заземляющая сетка, к которой присоединяется заземляемое оборудование.

Исходными данными для расчета заземлителей являются:

удельное сопротивление верхнего слоя (почвенно-растительный слой глубиной 1,5 м) с1=50 Ом·м;

удельное сопротивление нижнего слоя (глина) с2=10 Ом·м;

величина тока однофазного короткого замыкания I_кз = 5,98 кА;

допустимое напряжение прикосновения: Uпр доп=400 В.

Естественных заземлителей нет.

Время воздействия напряжения прикосновения человека определим по формуле:

, (183)

где t_{р. з. -} время действия релейной защиты, с;

t_{отк. в. -} время отключения выключателя, с.

(с).

Для ф_в = 0,065 с находим U_{пр. доп.} = 400 В

Коэффициент напряжения прикосновения определим по формуле:

, (184)

где М = 0,75 при с₁/с₂ = 5;

- коэффициент, учитывающий сопротивления стекания тока на землю;

Lг - суммарная длина горизонтальных заземлителей по плану (Lг =890 м);

lвер - длина вертикального заземлителя (lвер = 5 м);

а - расстояние между вертикальными заземлителями (а=5 м);

S - площадь, ограниченная заземлителями.

; (185)

.

Заменим заземлитель расчетной квадратной моделью при условии равенства их площадей и найдем:

Сторона квадратной модели:

(м).

Число ячеек по стороне квадрата

; (185)

.

Длина полос в расчетной модели:

; (186)

(м).

Длина стороны ячейки:

; (187)

(м).

Рисунок 15 - План расположения заземления

Подставив все найденные значения в формулу (184), получим:

.

Число вертикальных заземлителей по периметру контура при а/lв =1

; (188)

.

Принимаем .

Общая длина вертикальных заземлителей:

; (189), (м).

Относительная глубина:

.

Тогда коэффициент А:

.

Исходя из соотношений и

.

определяем , тогда (Ом·м).

Общее сопротивление сложного заземлителя:

; (190)

(Ом).

Определим допустимое напряжение на заземлителе:

; (191)

(В).

Допустимое сопротивление заземлителя:

; (192)

(Ом).

Таким образом .

Напряжение прикосновения:

; (193)

(В).

Что меньше предельно допустимого В, следовательно, расчет окончен.

Заземляющее устройство выполняется из полосы . Произведем проверку на термическую стойкость:

, (194)

где С=74 - для стали;

; (195)

().

Следовательно по (194):

().

13.8 Молниезащита