Разработка алгоритма расчета параметров заземляющих устройств электроустановок Крайнего Севера при условии обеспечения их надежности
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
)
и использовав характеристическую функцию случайных величин Х, представляющую собой математическое ожидание величины , получаем
(2.4)
Одним из свойств является то, что характеристическая функция суммы случайных величин равна произведению всех слагаемых. Поэтому необходимо определить закон распределения логарифмов , и , затем найти их характеристические функции, а затем перемножением характеристическую функцию логарифма . Распределение логарифма напряжения прикосновения находят с помощью формулы обращения Фурье:
, (2.5)
после чего можно получить искомый закон распределения . Для решения этой задачи необходимо знать законы распределения основных определяющих параметров. Коэффициент зависит от типа покрытия подстанции и его состояния. Пренебрежение сопротивлением обуви, контактов человек-обувь и обувь-грунт позволяет использовать для его определения формулу
, (2.6)
где Rч - сопротивление тела человека, принимаемое равным 1000 Ом;
- сопротивление растеканию тока с ног человека в грунт.
Последнее сопротивление получают в результате статистической обработки на ЭВМ результатов непосредственных измерений. Затем по известным определяют статистические характеристики .
Для определения закона распределения на территории подстанции выделяют опасные зоны, то есть места, где во время оперативных переключений возможно присутствие оперативного персонала (площадки у калитки, приводов разъединителей, выключателей, трансформаторов, различные переходы и т.д.). на подстанциях 110 кВ можно выделить от 10 до 30 таких зон. Хотя их площадь составляет около 1-2% от общей площади подстанции, но именно в этих местах наиболее вероятно поражение обслуживающего персонала. Эти зоны покрывают равномерной сеткой и в ее узлах измеряют коэффициенты.
Обработку значений проводят с помощью специальной программы на ЭВМ, после чего полученные значения взаимных сопротивлений подвергают статистической обработке аналогично . Зная законы распределения , , , находят закон распределения по отдельным зонам подстанции и по ним вычисляют искомую вероятность поражения персонала.
В заключение все же следует заметить, что в настоящее время проблема анализа и обеспечения безопасности применительно к системам энергетики в методическом плане еще как следует не осмыслена и требует огромных усилий и средств для решения. Как следствие, до конца не установлены показатели для оценки безопасности различных систем энергетики и их составляющих, не разработаны методы расчета показателей безопасности, оптимального выбора средств обеспечения безопасности и т.д.
2.3.4 Выбор метода контроля параметров заземляющих устройств
Как указывалось ранее, основными электрическими параметрами заземляющего устройства являются сопротивление растеканию заземлителя и напряжение прикосновения и шага в зоне заземления. После сооружения заземляющей сети необходимо убедиться в правильности расчетов указанных величин путем экспериментального измерения.
Методы измерения электрических характеристик заземляющих устройств должны обеспечивать следующие основные требования: ошибки при измерениях не должны превышать 10%; малую трудоемкость измерения, практически полную электробезопасность персонала, выполняющего измерения, а также лиц, случайно прикасающихся во время измерения к заземленным частям электроустановки. Имеется также одно важное дополнительное требование, относящееся к методу и используемым приборам, - максимально возможная помехозащищенность. Известные методы измерений и используемые приборы пока не свободны от ряда недостатков и лишь частично соответствуют всем этим требованиям.
Сопротивление заземляющего устройства численно равно отношению напряжения на заземляющем устройстве (в месте ввода тока) к току, стекающему с него в землю. Следовательно, экспериментальное определение сопротивления сводится в конечном счете к одновременному измерению в нем напряжения и стекающего в землю тока. Для этого используют так называемую схему амперметра и вольтметра.
Для этой цели используют приборы АНЧ-3, ИКС-1, ИКС-50, М-416 и МС-08. Принципиальная схема измерения сопротивления заземлителя по методу амперметра и вольтметра приведена на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Принципиальная схема измерения сопротивления заземлителя по методу амперметра и вольтметра.
Во время измерений ток I от источника тока (рис. 2.3.) проходит по цепи, образованной заземлителем 1, вспомогательным токовым электродом 3, амперметром и соединительными проводами. При этом часть тока, обозначенная на рис. 2.3. I1, проходит непосредственно через заземлитель, а часть, обозначенная I2, ответвляется в потенциальную цепь и через вольтметр проходит к потенциальному электроду 2. В земле токи I1 и I2 суммируются и через токовый электрод 3 возвращаются к источнику тока.
Потенциал, наведенный на заземлителе 1 токами I1 и I2, будет равен:
= а11 I1 + а12 I2 - а13 I ()
а потенциал, наведенный на потенциальном электроде 2
= а12 I1 + а22 I2 - а23 I ,()
где а11 , а12 - собственные сопротивления заземлителя и потенциального электрода; а12, а13, а23 - взаимные сопротивления между заземлителем и соответствующими электродами. а11 это и есть искомое сопротивление растеканию заземлителя R3.
Поскольку внутреннее сопротивление вольтметра, как правило, весьма велико, то ток I2, пр?/p>