818

818

47. OCHRONA PRZED PORAŻENIEM PRĄDEM

Tablica 47.19. Orientacyjna rezystywności, w gruntu (w stanie wilgotnym), wg [47.1]	Q-m, wierzchnich warstw
Określenie wierzchniej warstwy gruntu	Rezystywność średnia |
Iły, gliny, grunty orne	50
Beton, gliny piaszczyste	1 100
Piasek*	200
Żwir z małym dodatkiem piasku*	300
Żwir o granulacji 2->8 mm*	600
Ryty chodnikowe pokryte warstwą Lepiku	1030
Tłuczeń skalny o granulacji 25->50 mm	IfiOO
Asfalt**	15000
* Grubość warstwy co najmniej 150 mm *• Grubość warstwy co najmniej 20 mm

—    przewidywana dacclowp maksymalna moc zwarciowa w rozdzielni 110 kV — 3000 MV* A* XofX_Ł - 1 i.

—    teren zajmowany przez stacje ^— 160 x 90 m;

—    dla linii 110 kV przewidziano SPZ c> ł_tt = 0,4 g i t,» — 0,4 s.

Rozwiązanie

1. Rezystywność obliczeniowa gruntu — o_f

podczas pomiaru rezystywności gruutu stwierdzono* że grunt jest jednorodny = 190 ft-m, Powierzchnia uziomu będzie większa niż 900 m², a grunt w czasie pomiaru był mokry* zatem k » 1*3 (tabL 47.7). Wobec tego zgodnie ze wzorem (47.2)

p, = ke_t = 1,3*190 = 247 A-m 2, Rezystancja uziemienia uziomu stacji — R_u

Założono* że na całym terenie zajmowanym przez stację będzie ułożony uziom kratowy (wg rys, 47.5) wykonany 2 taśmy stalowej ocynkowanej 30x4 mm¹.

Powierzchnia zajmowana przez uziom

s = (ió0-ó) (90-6) = 12 936 m²

1,19 fl < 5 li (tabl. 47.12)

Rezystancja uziemienia uziomu stacji — zgodnie ze wzorem (47.8 „    0 ,55<?*    0,55*247

*Js

Vl2936

3. Impedancja uziemieoia układu uziomów połączonych przewodem odgromowym — wg wzoru <47.3) lub wykresu 47.4

z = 1,5 a ♦

Impedancja wypadkowa w przypadku dwóch linii Z'

Z₉ = - J- =* 0,75 a

Rezystancji uziemienia metalowych powłok i pancerzy kabli 6 kV ze względu na to* że kable wychodzą ze stacji w tunelu kablowym, nie uwzględnia się przy obliczaniu rezystancji uziemienia uziomów naturalnych.

Rezystancja uziemienia metalowych rur wodociągowych. 2 terenu stacji wychodzą dwie rury wodociągowe o długości 350 m i 500 m. Z rysunku 47.3 dla rury o długości 350 m odczytuje się r' = 0,6 fl. Jest to rezystancja uziemienia przy q a 100fl*m, zatem przy q₉ = 247 A* m r_r = 2,47*0,6 = 1,48 fl

Rezystancję uziemienia rury o długości 500 m» jako uziomu naturalnego o najmniejszej rezystancji, po-

47.7. DODATKOWE ŚRODKI OCHRONY W URZĄDZENIACH O NAPIĘCIU > 1 kV 819

Rezystancja wypadkowa uziemienia uziomów naturalnych przy założeniu, żeZ_tf » R_m w przybliżeniu

wynosi

Z„R

0,75-MS 0.75+1,48

= 0,48 Ś2

4* Rezystancja wypadkowa uziemienia uziomów sztucznych i naturalnych

R_m Rm

k+R»

1.19- 0,48

1.19- r 0,48

* 0,34 Q < 2 fŁ

Porównuje się ją 2 wartością z tabl. 47.12 dla /_Ilf > 2000 A, gdyż zgodnie z p. 7 przykładu /» — 3520 A.

5. Prąd zwarcia z ziemią

Do obliczeń przyjmujemy prąd zwarcia z ziemią równy prądowi zwarcia trójfazowego, wynikający z maksymalnej mocy zwarciowej

/

V3 U

3000

no

■ J5,75 kA

Prąd ten można zmniejszyć stosując współczynniki redukcyjne przewodów odgromowych, zatem zgodnie z tabl. 48.6

I_t = 0,83* 15,75 = 13,1 kA

6. Prąd płynący przez punkt gwiazdowy transformatora oblicza się wg wzoru (47.15), przy czym reaktancje dla napięcia odniesienia 110 kV (obliczone wg p. 12.5) ~ wynoszą = 68 & — reaktancja transformatora dla składowej zerowej,

Xjy - 4,5 n “ reaktancja obwodu zwarciowego.

Zatem reaktancja obwodu zwarciowego bez uwzględniania Xo_t

4.5-68

'68-4,5

W 4,8 fi

1 wobec tego

I_xt = 13100

1 -

4,8

Ij

( 4,8 ⁺ "68

860 A

Uwzględnia się prąd płynący przez punkt gwiazdowy jednego transformatora zakładając, że drugi może być odłączony od sieci,

7. Prąd uziomowy — obliczany zgodnie ze wzorem (47.14)

W* _ 13100-860 _

!+.*■    1+ J’^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10}-

S,    0,48

8. Spadek napięcia na uziomie stacji

« I,uRm ~ 3520.1,19 - 4190 V

9. Napięcia rażeniową obliczono przyjmując g_w — 50 fl‘m (tabL 47.19), a = 5,5 m (patrz rys. 47.5)' i¹- 16* 154+4* 84 m = 2800 m oraz t_s = r_fl-ł /,* ■ 0,4+ 0,4 = 0,8 s. Wobec tego: a) napięcie raźcniowe dotykowe wg wzoru (47.16)

63,5 V < —- 73 V (tabt. 47.))

Vo,s

___40/_ttl a

^Uf4 ~ /(1000+M-eJ

40-3520-247.5,5 2800(1000+ i, 5-50)

b) napięcie raźcniowe krokowe wg wzoru (47,17)

U,_t =

40/,. e„ a

Tnooo+ót.)

_40-3520-247-5,5 2800 (1000 + 6-50)

52,5 V < —    = 140 V (tabl. 47.3)

VÓ,8

52'

1

Najmniejsza powierzchnia uziomów zgodnie ze wzorem (47.12)

2

s = A. 10-⁴ = 3520 V247-0.8.10-« = 5 m*

3

W przypadku gruntu niejednorodnego za q przyjmuje się rezystywność obliczeniową wierzchnie

4

warstwy gruntu.

5

Powierzchnię uziomu kratowego oblicza się wg wzoru

6

s_H = 2dl, w którym d — szerokość taimy, z której wykonano uziom (w m). Zatem

7

s_H = 2-0,03-2800 = 168 m* > 5 mi

8

łl. Najmniejsze dopuszczalne ze względu na trwałość wymiary poprzeczne uziomów stalowych

9

powinny spełniać wymagania podane w tabl, 47.14.

10

Przyjęta taśma stalowa ocynkowana 30x4 mm spełnia te wymagania.