Совершенствование методов и программно-аппаратных средств определения технического состояния заземляющих устройств тяговых подстанций

• Автор: Авдеева, Ксения Васильевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

1 Анализ технического состояния заземляющих устройств тяговых подстанций и существующих методов его определения.

1.1 Обзор публикаций по исследованию заземляющих устройств

1.2 Анализ технического состояния заземляющих устройств тяговых подстанций

1.3 Анализ существующих методов определения технического

состояния заземляющих устройств

2 Исследование электрических параметров элементов заземляющего

устройства

2.1 Определение собственных параметров элементов заземляющего устройства. .

2.2 Экспериментальные исследования, внутреннего сопротивления ферромагнитных проводников различной формы.

3 Построение математической модсли заземляющего устройства .

Распределение токов и потенциалов в элементах заземляющего устройства

3.2 Распределение параметров электромагнитного поля на поверхности земли от тока в элементах заземляющего устройства .
4 Разработка методов и программноаппаратных средств определения технического состояния заземляющего устройства.
4.1 Разработка методов определения технического состояния
заземляющего устройства
4.2 Разработка программноаппаратного комплекса определения,
технического состояния заземляющих устройств тяговых подстанций .
4.3 Определение экономической эффективности использования
аппаратуры определения технического состояния заземляющих устройств.
Заключение.
Библиографический список.
Приложение А. Результаты обследования заземляющих устройств подстанций 0кВ Амурская и ОкВ НовоМарьяновская. 6 Приложение Б. Акт об экспериментальной проверке методов определения технического состояния заземляющих устройств тяговых подстанций.
ВВЕДЕНИЕ


Б. 5 представлен метод расчета сложных заземлителей, основанный на использовании аналогии между электростатическим нолем и квазистационарным электрическим полем токов электростатическая аналогия в сочетании с методом средних потенциалов. В соответствии с этим методом электрическое поле сложного заземлителя находят аналитически, как результирующее поле токов, стекающих с элементов в землю. При этом потенциал в любой точке пространства, окружающего заземлитель, получают наложением потенциалов, создаваемых токами, электродов. Токи, стекающие с элементов заземляющего устройства, определяют решением системы уравнений с собственными и взаимными сопротивлениями, аналогичными собственным и взаимным потенциальным, коэффициентам в системе заряженных тел. Основным достоинством этого метода является то, что наряду с определением сопротивления заземлителя он позволяет рассчитатьраспределение потенциала на поверхности земли, а, следовательно, определить напряжения прикосновения и шага. Основным недостатком данного метода является то, что, вопервых, нахождение собственных и взаимных параметров связано со значительными трудностями, вовторых, данный метод не позволяет учитывать сезонные изменения агрегатного состояния земли и ее геоэлектрическую структуру. Сезонные изменения температуры и влажности поверхностных слоев земли обуславливают изменение удельного сопротивления земли, и, следовательно, электрических параметров заземляющих устройств. В 2 и 3 были введены сезонные коэффициенты, учитывающие изменение сопротивления грунта вследствие его возможного высыхания или повышенной влажности. Москве и Харькове и распространены на всю территорию страны, втретьих, не учитывали реальной неоднородности геоэлектрической структуры земли. Впоследствии Якобсом А. И. и Алимамедовым М. Б. 6, 7 были введены сезонные коэффициенты сопротивления заземлителей, учитывающие неоднородную структуру грунта. В г. Бургсдорф В. В. 8 обосновал целесообразность введения принципиально новой модели, представляющей землю в виде многослойного проводящего полупространства в частности двухслойного, имеющего постоянное удельное сопротивление в пределах каждого слоя. Для расчета одиночных вертикальных и горизонтальных заземлителей реальный заземлитель заменялся осью, и принимался некоторый закон изменения вдоль нее линейной плотности тока Т0, стекающего с оси заземлителя. Затемопределялся потенциал Ц в точке находящейся в середине стержня на расстоянии г от оси заземлителя равном его эквивалентному радиусу. Величина Ц принималась за потенциал заземлителя а сопротивление заземлителя . Этот метод определения потенциала стержневого электрода был назван методом потенциала в характерной точке. Исследования Бургсдорфа В. В. 8 явились началом нового этапа в теории заземляющих устройств. Однако, определение электрического поля даже простых заземлителей в виде вертикального стержня, горизонтальной полосы и кольца связано со значительными математическими трудностями. Развитием метода расчета сложных заземлителей, находящихся в земле с неоднородным удельным сопротивлением, является сформулированный Якобсом А. И. и Эбииым Л. Е. метод наведенных потенциалов 9, , , который применялся при расчете собственных и взаимных сопротивлений элементов, сложных заземлителей, расположенных в слоистой земле с постоянным в пределах слоя удельным сопротивлением. На основе метода наведенного потенциала. Якобсом А. И., Кострубой С. И. и Живаго В. Т. были разработаныалгоритм и программа расчета электрического поля и сопротивления эквипотенциальных сложных заземлителей, работающих в земле с двухслойной геоэлектрической структурой. Вплоть до настоящего времени данный алгоритм продолжает оставаться одним из наиболее точных, однако связан с большим объемом вычислений. В Корсунцев А. В обосновал критерии подобия заземлителей. Вдальнейшем критерии подобия были применены Ворониной А. А , при разработке инженерного метода с критериальными коэффициентами,. ЭВМ. Недостатком этого метода является необходимость применения . Якобсом А.