Разработка алгоритма расчета параметров заземляющих устройств электроустановок Крайнего Севера при условии обеспечения их надежности
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
µктродом Т, величину измеряемого напряжения можно записать в виде
. ()
В рассмотренных формулах числители равны, поэтому при использовании вольтметра с высокоомным входным сопротивлением отличие в результатах может быть только за счет помех. Так как левые части уравнений практически равны между собой, то после несложных преобразований из этих уравнений можно найти искомые сопротивления.
2.4 Формулировка основных положений алгоритма
В гл. 2.1 - 2.3 разработаны основные составляющие алгоритма расчета показателей заземляющих устройств районов с высоким удельным сопротивлением грунта с учетом обеспечения их надежности. Таким образом разработанный алгоритм включает в себя следующие виды расчетов и выполнение следующих мероприятий:
изучение теории и методов расчёта простых и сложных заземляющих устройств в однородном и многослойном грунте. Методы расчёта должны включать в себя условия обеспечения надёжности заземляющих устройств. Расчёт параметров ЗУ должен вестись на базе мощной современной и надёжной вычислительной техники.
изучение положений нормирования электрических параметров заземляющих сетей и показателей их надежности с учетом района расположения проектируемой подстанции;
выполнение предпроектных изысканий в необходимом для проектирования объеме с использованием рекомендуемых алгоритмом методов;
выполнение монтажа заземляющего устройства и сдачи его в эксплуатацию с проведением измерений его электрических характеристик и сопоставления их результатов с расчетными величинами и с нормируемыми значениями. Для этой цели требуется на ситуационном плане заземляющей сети определить контрольные точки и рассчитать в них напряжение прикосновения. Кроме того, на плане ЗУ должны быть показаны точки, в которых следует устанавливать измерительные электроды (токовый и потенциальный), и рассчитана поправка к результатам измерения сопротивления ЗУ.
При расчете ЗУ по допустимому напряжению прикосновения необходимо выбрать потенциально опасные точки, как на территории электроустановки, так и за её пределами. Такими точками на территории ОРУ подстанций 110 кВ и более являются точки на поверхности земли у приводов разъединителей, отделителей и короткозамыкателей. За пределами ОРУ это точки по трассе надземных коммуникаций, где возможны наибольшие значения выносного потенциала. Однозначно указать потенциально-опасные точки по трассе надземных трубопроводов не представляется возможным. Эти точки могут быть найдены посредством расчета и последующего построения потенциальной диаграммы по трассе трубопровода. Для построения потенциальной диаграммы необходимо найти потенциал на поверхности земли и трубопроводе минимум в 4-5 точках. Расчетные точки должны быть удалены от заземляющего контура проектируемой подстанции на расстояние 0,5 а; 1,0а; 1,5а; 2,0а и 3,0а, где а = , S - поверхность земли, занятая под заземляющую сеть подстанции.
Основные положения алгоритма представлены в виде структурной схемы (рис. 2.11.)
Рис. 2.11. Основные положения алгоритма.
3. Применение алгоритма расчета параметров заземляющих устройств при условии обеспечения надежности и электробезопасности в электроустановках Крайнего Севера
.1 Исходные данные
В качестве предприятия, на схеме которого будет показано применение алгоритма управления расчета параметров заземляющих устройств при условии обеспечения надежности и электробезопасности в электроустановках Крайнего Севера, примем предприятие металлургической промышленности.
Информация о параметрах предприятия (ток ОКЗ (Iокз), данные геоэлектрического разреза) и распределительной сети принята по данным схем эксплуатации.
В качестве ГПП принята главная понизительная подстанция с высшим напряжением 110 кВ и низшим напряжением 6 кВ.
Площади зданий и сооружений, размещаемых на территории предприятия:
;;
;;
;;
;;
;;
;.
Площадь территории предприятия - .
Данные геоэлектрического разреза земли:
r1 = 180 Омм; r2 = 1300 Омм; r3 = 900 Омм; r4 = 1300 Омм; r5 = 300 Омм;h1 = 1,5 м; h2 = 80 м; h3 = 150 м; h4 = 700 м; h5 = 900 м.
Ток замыкания на землю I(1) = 16 кА.
3.2 Расчёт заземляющего устройтсва
.2.1 Определение коэффициента заполнения ситуационного плана предприятия зданиями и сооружениями
3.2.2 Эквивалентное удельное сопротивление пятислойной структуры земли на территории ГПП, привёденной к однородной модели
?Э(П) = ?2•к1•к2, Ом•м.
Так как,
то ;
;
Где
;
,
где - эквивалентное сопротивление всех слоев, расположенных ниже второго слоя.
Так как плотность токов, стекающих с ЗУ, с глубиной уменьшается и в практических расчетах принято не учитывать токи, распространяющиеся в землю глубже параметра 2аЭ, то в данном примере значение будет определяться удельным сопротивлением и мощностью третьего и четвертого слоев, поскольку 2аЭ = 2•424,26 = 848,52 м.
Мощность первых двух слоев принято обозначать h0 = h1 + h2 = 1,5 + 80 = 81,5 м, тогда , т. е. на расчетную величину оказывают влияние слои ниже второго глубиной 767,02 м.Так как мощность третьего слоя составляет 150 м, то параметр охватывает первых три слоя земли и 617,02 м четвертого слоя.
?/p>