Хорошее заземление подстанции и коммутационной станции

Автор: Селезнев Владимир [email protected].

Публикация: 2025-03-03 20:31.

Последние изменения: 2025-03-03 20:31

Заземление для безопасности

Обеспечение надлежащего заземления на подстанции и коммутационных станциях очень важно для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, а электрические устройства не поднимаются выше допустимых пороговых значений и что соединение заземления является прочным для рассеивания неисправности на землю.

Хорошее заземление подстанции и коммутационной станции - что это действительно означает?

Важность эффективного, долговечного и надежного заземления для обеспечения безопасности от электрических опасностей не требует дальнейшего изучения.

При заземлении, соединяющем электрооборудование с общей массой земли, это имеет очень низкое сопротивление.

Содержание:

Требования к заземлению хорошей подстанции
Максимально допустимое сопротивление заземляющей системы
Сенсорное напряжение (E-TOUCH)
Шаг напряжения (E STEP)
Заземляющая система на подстанции
- Земляной мат или сетка
- Построение маты Земли
- Маты Земли в подстанции
Местоположение Земли Электрод

Трубный электрод
Заземление различного оборудования на подстанции
- Изоляторы и переключатели
- Молниеотводы
- Автоматические выключатели
- трансформеры
- Трансформаторы тока и трансформаторы потенциала
- Другое оборудование
- Заборы
- Провод заземления
- Кабели и опоры
- Панели и кубики
Структура распределительного трансформатора

1. Требования к хорошему заземлению подстанции

Объект заземляющей системы на подстанции должен обеспечивать под и вокруг подстанции поверхность, которая должна быть как можно более равномерным потенциалом и почти нулевым или абсолютным потенциалом земли.

Предоставление такой поверхности однородного потенциала под и вокруг подстанции гарантирует, что ни один человек на подстанции не подвергнется ударам от травмы при возникновении короткого замыкания или возникновению других ненормальных условий в оборудовании, установленном во дворе.

Основными требованиями хорошей системы заземления на подстанции являются:

Он стабилизирует потенциал цепи относительно земли и ограничивает общий рост потенциала.
Он защищает жизнь и имущество от перенапряжения.
Он обеспечивает низкий импедансный путь к токам повреждения для обеспечения быстрой и последовательной работы защитных устройств при замыканиях на землю.
Он удерживает максимальный градиент напряжения вдоль поверхности внутри и вокруг подстанции в безопасных пределах при замыкании на землю.

Вернуться к содержанию ↑

2. Максимально допустимое сопротивление заземляющей системы

Большая электростанция	0, 5 Ом
Основная подстанция	1, 0 Ом
Малая подстанция	2, 0 Ом
Во всех остальных случаях	8, 0 Ом
Непрерывность заземления внутри установки	1, 0 Ом

Вернуться к содержанию ↑

3. Нажмите Напряжение (E-TOUCH)

Определение. Разность потенциалов между металлической структурой земли и точкой на земной поверхности, разделенной расстоянием, равным нормальному максимальному горизонтальному охвату человека, примерно на один метр, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 - Напряжение касания в заземленной структуре

Вернуться к содержанию ↑

4. Шаг напряжения (E STEP)

Определение - Разность потенциалов между двумя точками на земной поверхности, разделенная расстоянием в один темп, который будет считаться одним метром в направлении максимального градиента потенциала, как показано на рисунке.

Рисунок 2 - Шагное напряжение в заземленной структуре

Вернуться к содержанию ↑

5. Система заземления на подстанции

Система заземления состоит из заземляющей (или) сетки, заземляющих электродов, заземляющих проводников и заземляющих соединений.

5.1 Земной мат или сетка

Основное требование заземления - иметь очень низкое сопротивление заземления. Если измерять отдельные электроды в грунте, они будут иметь довольно высокое сопротивление.

Но если эти отдельные участки электродов связаны между собой внутри почвы, она увеличивает площадь в постоянном состоянии с почвой и создает ряд или параллельные пути, и, следовательно, значение сопротивления заземления в межстрочном состоянии, которое называется комбинированным сопротивлением заземления, будет значительно ниже чем индивидуальное сопротивление.

Однако необходима взаимосвязь заземляющих электродов. Подстанция включает много заземлений через отдельные электроды. Чтобы иметь равномерное соединение, в почве образуется мат или сетка или заземляющий проводник. Таким образом, матрас распространяется под подстанцией.

Следовательно, если заземляющий электрод приводится в движение в почве, соединение может быть выполнено с помощью небольшого соединения между этим электродом и заземляющим ковтом, расположенным поблизости.

Распространение такого мата в почве также обеспечивает объект заземления, который и поверхность под и вокруг подстанции поддерживается как можно ближе к абсолютному потенциалу земли.

Вернуться к содержанию ↑

5.2

Участок подстанции, включая забор, разделяется с интервалами, скажем шириной четыре метра, а также длиной и шириной. По этим линиям вырываются траншеи глубиной от одного метра до 1, 5 метра и шириной в один метр. В нижней части этих траншей размещены заземляющие проводники достаточного размера (в зависимости от тока повреждения). Все скрещивания и суставы соединены.

Затем траншеи заполняются почвой однородной тонкой массы земли, смешанной с требуемыми химическими веществами, в зависимости от удельного сопротивления почвы. Если местоположение оборудования фиксировано, также устанавливаются интервалы, при которых прокладка заземления проходит рядом с местом расположения оборудования, чтобы облегчить их сближение.

Предпочтительно удлинить циновку за забором примерно на один метр, что ограждение также может быть заземлено надлежащим образом и безопасно для прикосновения.

Обычно заземляющий ковш находится горизонтально на глубине около полуметра ниже поверхности земли и заземления в подходящих точках.

Рисунок 3 - Подземное заземление

Вернуться к содержанию ↑

5.3. Маты Земли в подстанции

Маты заземления подключены к следующему в подстанции:

Нейтральная точка такой системы через свою независимую землю.
Работы рамы оборудования и другие несущие элементы электрооборудования на подстанции.
Все посторонние металлические рамы не связаны с оборудованием.
Рукоятка рабочей трубы.
Забор, если он находится в пределах 2 м от земного коврика.

Вернуться к содержанию ↑

6. Расположение заземляющего электрода

Расположение заземляющего электрода следует выбирать в одном из следующих типов грунта в порядке предпочтения:

Мокрый болотистый грунт.
Глина, суглинистая почва и пахотные земли
Клей и суглинок смешиваются с различными пропорциями песка, гравия и камней.
Влажный и влажный песок, торф.

Следует избегать сухого песка, известняка из гравия, гранита, очень каменной почвы и всех мест, где девственная порода находится очень близко к поверхности.

Рисунок 4 - Земляная сетка подстанции

Вернуться к содержанию ↑

6.1 Трубный электрод

Он должен быть выполнен из трубы GI класса B. Внутренний диаметр не должен быть меньше 38 мм, и он должен составлять 100 мм. Длина электрода трубы должна составлять не менее 2, 5 м. Он должен быть встроен вертикально.

Там, где встречается хард-рок, он может быть склонен к вертикали. Наклон не должен превышать 30 от вертикали.

Чтобы уменьшить глубину захоронения электрода без увеличения сопротивления, несколько труб должны быть соединены параллельно. Сопротивление в этом случае практически пропорционально обратному количеству используемых электродов, поскольку каждый из них находится за пределами области сопротивления другой.

Расстояние между двумя электродами в таком случае предпочтительно должно быть не менее чем вдвое больше длины электрода, как показано на рисунке 5.

Рисунок 5 - Трубный электрод

Вернуться к содержанию ↑

7. Заземление различного оборудования в подстанции

7.1 Изоляторы и переключатели

Между рукояткой и заземляющим проводом, прикрепленным к монтажному кронштейну, предусмотрен гибкий заземляющий провод, а рукоятка переключателей подключается к заземляющему коврику с помощью двух отдельных отдельных соединений, выполненных с плоской поверхностью MS.

Одно соединение выполняется с ближайшим продольным проводником, а другое - с ближайшим поперечным проводником мата.

Рисунок 6 - Заземление заземления HV (фото: Brink Constructions, Inc.)

Вернуться к содержанию ↑

7.2 Устранение молний

Проводники как можно более короткие и прямые, чтобы обеспечить минимальный импеданс, должны напрямую связывать основания грозозащитных разрядников с земной сеткой. Кроме того, должно быть как можно более прямое соединение с заземленной стороны молниеотводов до рамы защищаемого оборудования.

Отдельные заземляющие электроды должны быть предусмотрены для каждого ограничителя освещения по той причине, что большая система заземления сама по себе может быть относительно мало использована для защиты от молнии. Эти заземляющие электроды должны быть подключены к основной системе заземления.

В случае выключателей освещения, установленных вблизи трансформаторов, заземляющий проводник должен быть удален от резервуара и охладителей во избежание возможной утечки масла, вызванной дугой.

Рисунок 7 - Разрывы молнии 144 кВ с заземленными нижними терминалами и изолированными выводами (фото-кредит: arresterworks.com)

Вернуться к содержанию ↑

7.3 Автоматические выключатели

Для каждого выключателя должно быть пять заземлений с заземляющим ковриком с: MS плоский (i) корпус выключателя (ii) панель реле (iii) трансформаторы трансформатора (iv) две стороны структуры выключателя.

Рисунок 8 - Заземление заземления (фото: Casteel Corporation)

Вернуться к содержанию ↑

7.4 Трансформаторы

Бак каждого трансформатора должен быть непосредственно подключен к основной сетке. Кроме того, должно быть такое прямое соединение, которое практически возможно от резервуара до земной стороны проекционных грозозащитных разрядников.

Рельсы дорожки трансформатора должны быть заземлены либо по отдельности, либо путем склеивания на каждом конце дорожки и с интервалами, не превышающими 60, 96 метра (200 футов).

Заземление нейтральной втулки должно быть двумя отдельными полосками к заземляющей сетке, а также должно быть открыто для определения ячейки и охладителей.

Рисунок 9 - Заземление трансформаторной структуры

Вернуться к содержанию ↑

7.5 Трансформаторы тока и трансформаторы потенциала

Несущие конструкции трансформатора тока и трансформатора потенциала оснований, все болтовые крышки, к которым прикреплены втулки, подключены к заземляющему коврику с помощью двух отдельных отдельных соединений, выполненных с плоской MS.

Рисунок 10 - Высоковольтная подстанция (автоматические выключатели, измерительные трансформаторы)

Вернуться к содержанию ↑

7.6 Прочее оборудование

Все оборудование, конструкции и металлические рамы выключателей и изоляторов должны быть заземлены отдельно, как показано на рисунке 11.

Рисунок 11 - Структурное заземление

Вернуться к содержанию ↑

7.7 Заборы

Забор подстанции должен быть, как правило, слишком далеко от оборудования подстанции и заземлен отдельно от земли станции. Станция и земля ограждения не должны соединяться.

Чтобы избежать риска для человека, идущего около забора внутри станции, никакие металлические детали, соединенные с землей станции, не должны находиться рядом с забором на пять футов, и желательно покрыть полосу шириной около 10 футов внутри ограждения слой щебня, который сохраняет свое высокое сопротивление даже при влажном состоянии.

Если расстояние между ограждением и строением станции не может быть увеличено не менее чем на пять футов, а если забор слишком близко к конструкции оборудования подстанции и т. Д., То ограждение станции должно быть подключено к заземлению ограждения.

В противном случае человек, касающийся ограждения и наземной станции, будет подвергнут очень высокому потенциалу в условиях сбоя.

Рисунок 12 - Заземление заземления подстанции

В заборе, очень близком к зоне станции, можно избежать высокого ударного напряжения, обеспечив хороший контакт между станциями забора и заземлением забора с интервалами. Забор станции не должен быть подключен к земле станции, но должен быть заземлен отдельно.

Если, однако, ограждение близко к металлическим частям подстанции, оно должно быть подключено к земле станции.

Вернуться к содержанию ↑

7.8 Провод заземления

Все провода заземления по станции должны быть подключены к заземляющей сети станции.

Для того чтобы потенциалы заземления станции в условиях сбоя не были применены к проводам и башням линии электропередачи, все провода заземления, идущие на станцию, должны быть разбиты и изолированы со стороны станции первой башни или полюса, внешнего по отношению к станции, посредством 10-дюймового дискового изолятора.

Вернуться к содержанию ↑

7.9 Кабели и опоры

К этой сетке должны быть подключены кабели с металлической оболочкой в пределах зоны заземления станции. Многожильные кабели должны быть подключены к сетке, по крайней мере, в одной точке. Одножильные кабели обычно должны быть подключены к сетке только в одной точке.

Если кабели, которые соединены с земной сетью станции, проходят под ограждением по периметру металлической станции, они должны укладываться на глубину не менее 762 мм (2'-6 ") ниже ограждения или должны быть заключены в изолирующую трубу на расстоянии не менее 1524 мм (5 ') с каждой стороны ограждения.

Вернуться к содержанию ↑

7.10 Панели и кубики

Каждая панель или ящик должны быть расположены рядом с основанием с каркасом заземляющего стержня из меди, к которому должны быть присоединены металлические основания и крышки переключателей и контакторного блока.

Рама заземления рамы должна быть подключена к заземляющей проводке заземляющим проводником.

Рисунок 13 - Заземление панели

Вернуться к содержанию ↑

8. Структура распределительного трансформатора Заземление

Давайте рассмотрим следующие девять правил, которые вы должны соблюдать для правильного заземления структуры распределительного трансформатора:

Для заземления должны быть предусмотрены три земляные ямы в треугольной формации на расстоянии шести метров друг от друга.
Земляная яма должна быть выкопана для размера 45 см х 45 см и глубины 5 футов.
3 штуки диаметром 40 мм и толщиной 2, 9 мм и 3 м. (10 футов) длина заземляющей трубы должна использоваться для заземления.

Эта земляная труба возводится на земной яме глубиной 5 футов, а балансовая длина земляной трубы приводится в забивание в землю.
Когда труба подается в землю, земля, окружающая трубу, может считаться состоящей из концентрических цилиндров земли, которые будут больше по размеру и площади, поскольку они находятся вдали от трубы. Ток может перемещаться в землю с большой площадью, имеющей небольшое сопротивление.
3 м. длина электрода будет иметь контакт с площадью земли 3 м в радиусе. Следовательно, чтобы иметь лучший эффект, труба длиной 3 м должна быть зафиксирована на расстоянии 6 м (т. Е.) В два раза больше длины трубы.
Для лучшего заземления один зажим GI должен быть приварен к заземляющей трубе, а другой зажим крепится болтами 2 н.у. 11/2 x 1/2 GI болтовые гайки и 4 шт. GI шайбы к трубе заземления.
Два независимых соединения через провод GI должны быть выполнены из нейтральной втулки трансформатора в земной яме № 2.
Два отдельных отдельных соединения через провод GI должны быть сделаны из трансформатора трансформатора HT в заземляющий ящик № 1.

По возможности, этот провод заземления не должен контактировать с другими соединениями заземления. Если необходимо, для изоляции можно использовать втулки из ПВХ.
Два отдельных отдельных соединения через провод GI из следующих частей конструкции должны быть сделаны на земной яме № 3, как показано на рисунке 14 ниже.
- Металлическую часть диска и останьтесь.
- Верхний канал.
- AB, металлическая часть изолятора, боковые рукоятки.
- HG предохранительная рама и металлическая часть изолятора.
- LT, металлическая часть изолятора, плавкий предохранитель открытого типа.
- AB направляющая и рабочая трубка (сверху и снизу)
- Корпус трансформатора.
- Угол поворота.
- Гостиный канал
- LT молниеотвод.

Вышеуказанные заземляющие соединения должны быть выполнены как можно дальше без суставов. В тех случаях, когда необходимы суставы, рукава GI следует использовать с помощью надлежащего обжима.

Земляные ямы № 2 и 3 могут быть связаны между собой, чтобы служить параллельным путем и снизить сопротивление земли.

Если сопротивление земли земной ямы № 1 велико, то другая земляная яма № 4 может быть сформирована в качестве встречной пуповой земли и связана с ямой молниеотвода.

Рисунок 14 - Заземление структуры распределительного трансформатора

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Справочник по обслуживанию подстанции электрических общих служб правительства Индии / Министерство путей сообщения