Повышение эффективности работы заземляющих устройств тяговых подстанций магистральных электрических железных дорог

• Автор: Иванов, Геннадий Викторович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

1 АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СОСТОЯНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ ОБСТАНОВКУ. СОСТОЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ.

1.1 Влияние заземляющих устройств на электромагнитную обстановку

1.2 Анализ коррозии естественных и искусственных заземлителей

1.3 Определение технического состояния заземляющих устройств тяговых подстанций.

1.4 Расчет коррозионных токов ЗУ.

1.4.1 Расчет коррозионных токов на основе регрессионных моделей

1.4.2 Графический метод расчета коррозионных токов заземляющих систем

1.4.3 Математическая модель расчета коррозионных токов и потенциалов в заземляющих системах

1.5 Задачи исследования

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИСКАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ КОРРОЗИИ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЕ НА ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ ЗУ НАПРЯЖЕНИЕ ДО ПРИКОСНОВЕНИЯ И НАПРЯЖЕНИЕ НА МЕТАЛЛЕ. АНАЛИЗ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЭЛЕКТРОКОРРОЗИИ И КОНСТРУКЦИОННЫХ ИЗМЕНЕНИЯХ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
2.1 Разработка графоаналитического метода расчета коррозионных токов заземляющих систем.
2.2 Анализ коррозионных процессов при изменениях в заземляющем устройстве.
2.3 Расчет параметров эквипотенциального и неэквипотенциального ЗУ
2.3.1 Расчет параметров эквипотенциального ЗУ
2.3.2 Расчет параметров неэквипотенциального ЗУ
2.4 Определение влияние электромагнитных возмущений на параметры электробезопасности заземляющих устройств и на электромагнитную обстановку
2.5 Расчет коррозионных токов заземляющих устройств при воздействии блуждающих постоянных токов.
3 ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ АСКУЭ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЯ ПО ВЫРАВНИВАНИЮ ПОТЕНЦИАЛА НА ЗАЗЕМЛЯЮЩЕМ УСТРОЙСТВЕ.
3.1 Надежность работы АСКУЭ.
3.2 Оценка влияния защитного экрана на коррозию стальных искусственных заземлителей и других подземных сооружений
3.3 Влияние экрана из бетэла на коррозию искусственных и естественных заземлителей
3.4 Расчет степени выравнивания потенциала по элементам ЗУ с помощью электропроводного бетона бетэла.
4 ОЦЕНКА КОРРОЗИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ ЗУ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБСТАНОВКИ НА ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ПОДСТАНЦИЯХ.
4.1 Оценка степени снижения воздействия возмущений на параметры ЗУ
4.2 Определение технического состояния стальных искусственных
заземлителей
4.3 Определение технического состояния заземляющего устройства
подстанции 0 кВ Амурская ЗЭС ОАО АК ОмскЭнерго
4.3.1 Определение коррозионной ситуации.
4.3.2 Оценка электромагнитной обстановки.
4.4 Расчет экономического эффекта от внедрения защитного экрана из
бетэлаЮ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Разработанный графоаналитический метод расчета коррозионных токов в заземляющей системе с упрощенным определением режима работы электродов анод или катод дает возможность оценить опасность грунтовой коррозии в условиях эксплуатации электроустановок. Эквипотенциальное покрытие из электропроводного бетона территории подстанции выравнивает потенциал на заземляющем устройстве, улучшает электромагнитную обстановку и снижает коррозионные потери, что позволяет обеспечить более устойчивую работу цифровых систем тяговых подстанций. Рекомендации по использованию защитного экрана из бстэла для подстанции ПС 6 кВ дают чистый дисконтированный доход 4 тыс. Реализация и внедрение результатов исследований. Графоаналитический метод расчета и рекомендации по его использованию внедрены в ЗАО Сибирский проектноизыскательский и научноисследовательский институт по проектированию энергетических систем и электрических сетей, с экономическим эффектом тыс. В результате обследований установлено, что на тяговых подстанциях Дальневосточной железной дороги ПС Волочаевка ЭЧЭ9 Хабаровская дистанция электроснабжения ЭЧ2 и ПС Фридман ЭЧЭ Владивостокская дистанция электроснабжения ЭЧ4 параметры элсктробезопасности сопротивление растеканию, напряжение прикосновения не превышают нормируемых значений. Однако, напряжение до прикосновения при пересчете на реальные токи КЗ например, 5 кА приближается к 1 кВ, что недопустимо при внедрении цифровых систем. Следовательно, необходимо решать вопросы но выравниванию потенциалов по элементам ЗУ. Рекомендации по оценке технического состояния заземляющего устройства были использованы при диагностике заземлителей и оценке степени коррозии ЗС на подстанции ПС 0 кВ Амурская ЗЭС АК Омскэнерго. Работа проводилась в соответствии с планами важнейших НИР Федеральной программы Энергоэффективная экономика на г. РФ 6 в ноябре г. Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, заключается ,врасчтах и проведении экспериментальных исследований. Апробация работы. Международной научнотехнической конференции Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт, г. Тобольск, г. Международной научнотехнической конференции Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт, г. Омск, г. Публикации. Результаты исследований нашли отражение в и научных трудах 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, 3х научных изданиях, 9и статьях. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и 2 приложений. Общий объем 4 с. Анализ влияния состоянии заземляющих устройств на электромагнитную обстановку. Основное количество электроустановок страны построено в прошлом веке, когда широко использовалось достаточно наджное электромеханическое оборудование. Как показала многолетняя эксплуатация, это оборудование менее чувствительно к электромагнитным помехам ЭМП. В настоящее время в системы электроснабжения активно внедряются программнотехнические комплексы АСУ ТГТ, в том числе АИИС КУЭ и устройства защиты на основе микропроцессоров. Указанные системы могут наджно функционировать только в благоприятной электромагнитной обстановке ЭМО, то есть должна быть обеспечена электромагнитная совместимость ЭМС. Как отмечается в многочисленных работах М. В. Матвеева, В. Х. Ишкина, М. В. Солнцева, Б. Е. Дынькина, Ю. С. Железко, Ю. В. Демина, В. А. Кандаева, Б. И. Косарева, Котельникова, Мамошина, Г. Г. Марквардта, К. Г. Марквардта, В. Т. Черемисина, М. Г. Шалимова, Е. Г. Хромова и других ученых, цифровая аппаратура например, компьютерная техника весьма требовательна к электромагнитной обстановке к уровню электромагнитных полей, импульсных возмущений, качеству питания и заземления. Электрическое устройство считается электромагнитно совместимым, если его показатели качества электрической энергии не снижаются изза влияния других устройств 1. Проблема электромагнитной совместимости возникает в связи с тем, что каждое звено находится в электрической или электромагнитной связи с другими звеньями электроэнергетической системы. Эта связь может иметь место в виде непосредственного электрического соединения или через электромагнитное поле.