СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АЛГОРИТМА РАСЧЕТА СЛОЖНЫХ НЕЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК С УЧЕТОМ ПРОВОДИМОСТИ ЕСТЕСТВЕННЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ

K. A. Starkov, E. N. Fedoseenko

Анотація


Цель. Целью статьи является разработка алгоритма расчета электрических характеристик неэквипотенциальных заземляющих устройств электроустановок с учетом большого числа естественных сосредоточенных заземлителей, а также собственных активных и реактивных сопротивлений горизонтальных заземлителей. Методика. Проведены теоретические исследования с использованием метода наведенных потенциалов, методов конечных разностей для расчета электрического поля простых заземлителей в земле с двухслойной структурой и последовательного применения метода наведенных потенциалов и методов расчета разветвленных электрических цепей с распределенными параметрами. Результаты. Получен алгоритм расчета сложных неэквипотенциальных заземляющих устройств, позволяющий получить уточненные значения распределения потенциала на территории электроустановки. Научная новизна. Новые положения, по сравнению с известными решениями, состоят в учете проводимости естественных сосредоточенных заземлителей совокупностью вертикальных и горизонтальных электродов, обоснованной по равнозначным электрическим характеристикам применительно к двухслойной модели электрической структуры земли. Практическое значение. Использование предложенного алгоритма расчёта в электрических сетях АК «Харьковоблэнерго» позволили определить значения распределения потенциалов при КЗ на электрической подстанции с учетом влияния проводимости естественных сосредоточенных заземлителей. Скорректированные таким образом результаты расчета дадут более точную информацию о величинах нормируемых параметров по заземляющим устройствам действующих электроустановок. С помощью предложенного алгоритма могут быть получены уточненные значения падения напряжений по заземляющим устройствам при КЗ, а, следовательно, рассчитаны напряжения, воздействующие на изоляцию кабелей вторичных цепей, – параметры, нормируемые по условиям электромагнитной совместимости.

Ключові слова


природные сосредоточенные заземлители; электрическая подстанция; метод наведеного потенциала; распределение потенциала; двухслойная модель земли

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


1. Link I.Yu., Koliushko D.G., Koliushko G.M. A mathematical model is not an equipotential ground grids substation placed in a double layer. Electronic modeling, 2003, vol.25, no.2, pp. 99-111. (Rus).

2. Matveev M.V., Kuznetsov M.B., Lushchishin A.R. Evaluation of the electromagnetic environment in the power station and substations engineering. Vesti v elektroenergetike, 2005, no.2, pp. 1-8. (Rus).

3. Katsanou V.N., Papagiannis G.K. Substation grounding system resistance calculations using a FEM approach. IEEE Bucharest PowerTech, Jun. 2009. doi: 10.1109/PTC.2009.5282044.

4. Burgsdorf V.V., Yakobs A.I. Zazemlyayushchie ustroystva elektroustanovok [Grounding device of electrical installations]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987. 400 p. (Rus).

5. Pravila ulashtuvannya elektroustanovok. Rozdil 1. Zagal'nі pravila. Glava 1.7. Zazemlennya і zakhisnі zakhodi vіd urazhennya elektrichnim strumom [Rules of the device electroinstallations. Chapter 1. General rules. Grounding and protective measures against electric shock]. Kyiv, Mіnenergovugіllya Ukrayiny Publ., 2011. 72 p. (Ukr).

6. Fedoseenko E.N. Minchenko A.A. The substitution option of natural concentrated grounds, such as concrete pole armature, by the calculated set of electrodes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2006, vol.3, no.6(24), pp. 81-84. (Rus).

7. Minchenko A.A., Fedoseenko E.N. Taking into account the natural conductivity of current spreading with concrete pole armature for calculation complicated grounding connections by the set of vertical electrodes. Bulletin of NTU «KhPІ», 2006, no.28, pp. 96-100. (Rus).

8. Fedoseenko E.N. Finding of mutual and own resistances of vertical and horizontal electrodes for complicated grounding connections in a double layer ground. Bulletin of NTU «KhPІ», 2006, no.34, pp. 84-91. (Rus).

9. Demirchian K.S., Neiman L.R., Korovkin N.V., Chechurin V.L. Teoreticheskie osnovy elektrotekhniki: V 3-kh t. Uchebnik dlia vuzov. Tom 2 [Theoretical bases of electrical engineering. In 3 vols. Vol.2.]. St. Petersburg, Piter Publ, 2003. 576 p. (Rus).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Линк И.Ю., Колиушко Д.Г., Колиушко Г.М. Математическая модель неэквипотенциального заземляющего устройства подстанции, размещенного в двухслойном грунте // Электронное моделирование. – 2003. – Т.25. – №2. – С. 99-111.
2.     Матвеев М.В., Кузнецов М.Б., Лущишин А.Р. Оценка электромагнитной обстановки при проектировании электрических станций и подстанций // Вести в электроэнергетике. – 2005. – №2. – С. 1-8.
3.     Katsanou V.N., Papagiannis G.K. Substation grounding system resistance calculations using a FEM approach. – IEEE Bucharest PowerTech, Jun. 2009. doi: 10.1109/PTC.2009.5282044.
4.     Бургсдорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 400 с.
5.     Правила улаштування електроустановок. Розділ 1. Загальні правила. Глава 1.7. Заземлення і захисні заходи від ураження електричним струмом. – К.: Міненерговугілля України, 2011. – 72 с.
6.     Федосеенко Е.Н. Минченко А.А. Вариант замещения естественных сосредоточенных заземлителей – арматурных каркасов железобетонных фундаментов (подножников) в виде расчетной совокупности электродов // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2006. – №6/3(24). – С. 81-84.
7.     Минченко А.А., Федосеенко Е.Н. Учет естественной проводимости растеканию тока с арматуры железобетонных стоек при расчетах сложных заземляющих устройств электроустановок с помощью совокупности вертикальных электродов // Вісник НТУ «ХПІ». Тем. випуск: Електроенергетика і перетворююча техніка. – 2006. – №28 – С. 97-100.
8.     Федосеенко Е.Н. Определение взаимных и собственных сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов сложных заземлителей в двухслойной земле // Вісник НТУ «ХПІ». Тем. випуск: Електроенергетика і перетворююча техніка. – 2006. – №34 – С. 84-91.
9.     Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 2. – СПб.: Питер, 2003. – 576 с.




DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.4.11

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2017 K. A. Starkov, E. N. Fedoseenko


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)