Метод расчета заземляющих систем произвольной конфигурации в неоднородных грунтах

• Автор: Нестеров, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ

УСТРОЙСТВ .

1.1. Основные принципы расчета заземлителей .

1.2. Ключевая задача расчета.

1.3. Методы расчета эквипотенциальных заземлителей

1.4. Учет неэквипотенциальности заземляющих устройств

1.5. Основные задачи исследования .

2. МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДА ОПТИЧЕСКОЙ АНАЛОГИИ

2.1. Модификация алгоритма

2.2. Пример расчета и анализ результатов
2.3. Сравнение с результатами других методов.
3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНОГО ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
3.1. Принципиальный подход к расчету.
3.2. Линейный эквипотенциальный заземлитель
3.3. Эквипотенциальный заземлитель сложной конфигурации .
3.4. Исследование расчетной модели
3.5. Сравнение с результатами других методов.
4. РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ НЕЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ.
4.1. Линейный неэквипотенциальный заземлитель .
4.2. Сложный неэквипотенциальный заземлитель.
4.3. Система заземляющих устройств.
4.4. Сравнение с результатами других методов.
5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ МЕТОДА
5.1. Расчет поправок к результатам измерения сопротивления заземлитсля опор без отсоединения грозотроса
5.2. Выравнивание потенциала у входа и въезда на территорию электроустановки.
5.3. Выполнение заземлитслей при капитальном ремонте анкеров оттяжек опор ВЛ 0 кВ и их расчетные сопротивления .
5.4. Расчет заземляющего устройства ПС 0 кВ Алюминиевая
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Достоверность результатов теоретических исследований проверялась сравнительными расчетами различными методами, а также сравнением расчетных параметров с результатами, полученными экспериментальным путём. Система уравнений, определяющая потенциалы в расчетных узлах на основе решения полевой задачи и задачи токораспределения по элементам за-землителя, обеспечивает простое и естественное согласование продольных и поперечных параметров сложного неэквипотенциального заземлителя. Кусочно-линейная аппроксимация линейной плотности стекающих с элементов заземлителя токов позволяет получить более приближенное к реальному распределение потенциалов по заземлителю и грунту. Применение в качестве расчетных единиц узлов, а не элементов зазем-лителя, дает возможность применить однократное интегрирование функции точечного источника без снижения точности расчета. Модификация метода оптической аналогии. Замена исходного источника на первые отражения от границ слоев и расчет от каждого в отдельности значительно сокращает время расчета потенциала точечного источника. При определении параметров заземляющих систем крупных энергообъектов в режиме короткого замыкания обязателен учет естественных коммуникаций (кабелей, трубопроводов, грозозащитных тросов и т. Разработаны математическая и расчетная модели системы сложных неэквипотенциальных заземляющих устройств, связывающая поперечные (взаимодействие элементов через поле тока в земле) и продольные (токо- и потен-циалораспределение по элементам) параметры заземлителя. В основу модели положена система уравнений, определяющая потенциалы в расчетных узлах на основе решения полевой задачи и задачи токораспределения по элементам заземлителя. Для решения интегрального уравнения, входящего в математическую модель, применена кусочно-линейная аппроксимация искомой функции - распределение линейной плотности тока. Предложена модификация метода оптической аналогии, значительно сокращающая время расчета с сохранением точности. Практическая ценность работы заключается в алгоритмизации разработанного метода расчета и реализации алгоритма в виде программного комплекса для ЭВМ РАК2. С использованием разработанной программы для ООО «Сибэнергосетьпроект» были выданы рекомендации к проектированию ЗУ ПС 0 кВ «Алюминиевая» (МЭС Сибири). Даны рекомендации ЗАО «ЭЛСИ-Элсктромонтаж», выполнявшей ремонт ЗУ ПС 0 кВ «Абаканская» (МЭС Сибири). ВЛ 0 - 0 кВ. Рассчитаны таблицы поправочных коэффициентов к результатам измерения сопротивления опор ВЛ, используемые в ООО «Заземление» при обследовании грозоупорности ВЛ в Ноябрьских и Когалымских электрических сетях ОАО «Тюменьэнерго». Основные положения работы докладывались и обсуждались на первой и второй Российских конференциях по заземляющим устройствам (Новосибирск , гг. Энергетика: экология, надежность, безопасность" (Томск, , гг. Безопасность жизнедеятельности в третьем тысячелетии» (Челябинск, г. Передачи энергии переменным током на дальние и сверхдальние расстояния» (Новосибирск, г. Всего по теме диссертации опубликовано печатных работ, в числе которых 4 статьи, докладов на конференциях и 1 руководящий документ (Методические указания по измерению параметров ЗУ). Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников из наименований и 3 приложений; общий объём диссертации 8 страниц машинописного текста, рисунков и таблиц. В данной главе проводится обзор и качественное сравнение методов расчета, наиболее широко используемых на практике при проектировании и исследовании заземляющих устройств. На основе выполненного анализа ставятся задачи исследования. Основные принципы расчета заземлителей, заложенные Ф. Оллендорфом [1,2], были далее развиты советскими и зарубежными исследователями и в завершенной форме представлены в монографиях, обзорах [3, 4, 5, 6 и т. Широко распространенным методом расчета стал метод наведенного потенциала, позволяющий рассчитать потенциал как суперпозицию полей точечных источников, расположенных на поверхности заземлителей с учетом неоднородности стекающего тока. Ф?) = (1. Функция (//(Л, г)) определяется как потенциал, создаваемый в точке единичным точечным источником тока, расположенным в рассматриваемой среде в точке А.