Разработка алгоритма расчета параметров заземляющих устройств электроустановок Крайнего Севера при условии обеспечения их надежности
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
положенных вблизи территории ГПП;
. Определение напряжения на ЗУ ГПП и напряжения прикосновения на территории ОРУ ГПП
з = IзRп
Потенциал Uз на территории ОРУ автономной ГПП определяется по формулам, аналогично расчетам для ГПП, вписанной в генплан предприятия.
Если Uз на заземляющей сети предприятия меньше допустимой величины, то условия электробезопасности обеспечиваются в любой точке на территории подстанции. Если больше допустимой величины, то необходимо оценить величину напряжения до прикосновения на территории ОРУ по формуле как для вписанной ГПП.
. Определение величины допустимого по напряжению прикосновения сопротивления ЗУ подстанции с учетом выносного заземлителя.
заземляющий устройство контроль параметр
, (17)
где С1 - коэффициент, учитывающий взаимное влияние между выносным заземлителем и поверхностным ЗУ ГПП. - расчетная величина допустимого сопротивления ЗУ подстанции с учетом выносного заземлителя, удовлетворяющая требованиям ПУЭ, находится как меньшая величина из соотношений
, Ом (18)
, Ом (19)
Рис. 99. Зависимость относительной величины взаимного влияния выносным заземлителем и поверхностным ЗУ ГПП.
. Определение геометрических размеров выносного заземлителя
.1. Геометрические размеры выносного скважинного заземлителя определяются по параметру
, (20)
где l - длина скважинного заземлителя, м;
эквивалентное удельное сопротивление для вертикальных заземлителей;
При расчете число слоев земли должно быть ограничено только теми слоями, которые контактируют с вертикальным электродом.
Задаваясь рядом значений длин заземлителя l и их диаметров согласно табл. 2 добиваются максимального приближения расчетной величины к допустимому значению .
Таблица 2. Зависимость диаметра скважинного заземлителя от длины
ПоказательДлина трубы скважинного заземлителя, м50100200300400500600Диаметр скважины, м0,070,110,110,110,130,130,13
.2. Геометрические размеры выносного заземлителя озерного типа определяются по параметру
, (21)
Размеры а и b озерного заземлителя определяют с учетом влияния линий связи по формуле
, (22)
где - сопротивление линии связи; - эквивалентное удельное сопротивление воды и донных слоев грунта; - сторона эквивалентного квадрата сеточного контура в озере; - эквивалентный радиус по поверхности водоема, где - площадь поверхности водоема.
Рис. 5. Схема устройства озерного заземлителя.
2.3.3 Выбор математической модели для определения показателей надежности заземляющего устройства
Как указывалось ранее, надежность электроэнергетических систем и, в том числе, электрических сетей энергосистем и систем электроснабжения потребителей, являющихся составными частями электроэнергетических систем, может быть определена как свойство, заключающееся в их способности обеспечивать надежное функционирование электроприемников и потребителей в целом в нормальных, ремонтных, аварийных и послеаварийных режимах (гл. 2.1).
Такой подход к пониманию надежности позволяет выбрать показатели надежности, расчет которых позволил бы в дальнейшем принимать их в качестве критерия при сравнении вариантов выполнения заземляющих устройств или даже нормируемой величины.
Снижение надежности работы заземляющего устройства может произойти по различным причинам, которыми могут служить: механическое разрушение конструкции заземлителя из-за несогласованных с энергослужбой действий работников строительных подразделений предприятия или физико-геологических явлений грунта (наледи, пучения, проседания почвы и т. д.); коррозия металла; изменение влажности, температуры грунта и пр. Как видно из перечисленных причин снижения надежности заземляющего устройства, их природа носит, в большинстве случаев, вероятностный характер. Поэтому логично было бы формировать показатели надежности заземляющих устройств на основе оценки вероятности ситуаций, опасных для людей, например, вероятность отказов, приводящих к снижению безопасности, их интенсивность.
Одним из основных показателей надежности заземляющего устройства является вероятность поражения персонала напряжением прикосновения (). Известно, что можно определить по формуле
, ()
где I - ток, стекающий с заземлителя; R - сопротивление растеканию заземлителя; - коэффициент прикосновения; - коэффициент, характеризующий часть приложенного к человеку напряжения .
Из вышеуказанной формулы явно видно, что опасное для жизни персонала напряжение прикосновение может возникнуть лишь при стечении многих обстоятельств, а именно:
замыкание в таком месте электрической системы и при таких условиях, при которых ток, стекающий в землю с рассматриваемого заземлителя, достигает максимальной величины.
неблагоприятное состояние земли, например большая влажность верхнего слоя, удельное сопротивление которого определяет сопротивление растеканию тока от ступней в землю.
присутствие человека в таком месте, в такое время и в таком положении, что он оказывается под опасным напряжением.
отсутствие дополнительных сопротивлений (обуви, рукавиц), включенных последовательно с сопротивлением человека и ограничивающих ток через него.
длительность растекания тока в землю и длительность воздействия, достаточные, чтобы вызв