Модели и методы расчета заземлителей в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Смирнов Иван Николаевич
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 105
Оглавление диссертации кандидат наук Смирнов Иван Николаевич
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ АНАЛИЗА ИМПУЛЬСНЫХ ПРОЦЕССОВ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
1.1 Цепно-полевая модель заземлителя
1.2 Методы расчета переходных процессов
1.3 Модели частотно-зависимых элементов во временной области
1.4 Частотные характеристики электропроводности грунта
1.5 Модель заземлителя в грунте с токо-зависимыми параметрами
1.6 Выводы по главе
2 МОДЕЛИ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ В ГРУНТЕ С ЧАСТОТНО И ТОКО-ЗАВИСИМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
2.1 Модель заземлителя в токо-зависимом грунте для аналитических и численных расчетов
2.2 Дискретная схема заземлителя в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами
2.3 Выводы по главе
3 РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ В ГРУНТЕ С ЧАСТОТНО И ТОКО-ЗАВИСИМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ В ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧАХ
3.1 Импульсное напряжение контурного заземлителя
3.2 Импульсное напряжение сеточного заземлителя
3.3 Расчет вероятности обратного перекрытия изоляции одноцепной воздушной линии 110 кВ
3.4 Расчет числа грозовых отключений воздушных линий 110-220 кВ с учетом частотных характеристик и искрообразования в грунте
3.5 Моделирование высокочастотного метода измерений сопротивлений заземлителей опор ВЛ без отключения грозозащитного троса
3.6 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Расчет волновых процессов ВЛ и сравнение с
экспериментом
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное). МаШсаё - программа расчета заземлителей в
грунте с токо-зависимыми параметрами
ПРИЛОЖЕНИЕ В (справочное). Акт об использовании результатов диссертационной работы
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Модели и методы расчета заземлителей в грунте с частотно-зависимыми параметрами2019 год, кандидат наук Черепанов Алексей Викторович
Разработка методов анализа и синтеза электромагнитных полей электротехнических устройств с сильными токами2010 год, доктор технических наук Шишигин, Сергей Леонидович
Методы исследования развития атмосферных перенапряжений в высоковольтных линиях энергосистем Севера и разработка комплекса мер по повышению надежности их работы1999 год, доктор технических наук Ефимов, Борис Васильевич
Оптимизация заземлителей опор линий электропередачи для повышения грозоупорности электрических сетей в районах с высоким удельным сопротивлением грунта2018 год, кандидат наук Куклин Дмитрий Владимирович
Методы теории заземлителей для анализа электромагнитной совместимости и молниезащиты электрических подстанций2017 год, кандидат наук Шишигин, Дмитрий Сергеевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модели и методы расчета заземлителей в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами»
ВВЕДЕНИЕ
Заземлители предназначены для обеспечения грозозащиты воздушных линий (ВЛ), надежной работы электрооборудования и электромагнитной совместимости (ЭМС) электрических подстанций (ПС) при ударах молнии.
Современная теория заземлителей базируется на работах В. В. Бургсдорфа и А. И. Якобса [6], Е. С. Колечицкого [21], Р. К. Борисова [50],
Ю. В. Целебровского, С. Л. Шишигина [43; 47] и многих других российских и иностранных ученых.
В работах К. С. Демирчяна и П. А. Бутырина [17], К. С. Демирчяна и Н. В. Коровкина [18], а также Доммеля [68], И. Влаха [8] и других иностранных ученых разработаны численные методы расчета электрических цепей во временной области, используемые для анализа импульсных процессов в цепных схемах заземлителей.
Сопротивление заземлителя пропорционально удельному сопротивлению грунта, поэтому заземлитель, расположенный в низкоомном грунте, имеет достаточно малое сопротивление растеканию тока, а перенапряжений на изоляции электрооборудования или изоляции ВЛ, превышающих допустимые значения, обычно не возникает. В этих случаях простейшая частотно-независимая модель грунта (она может быть двухслойной, многослойной [6; 47]) дает адекватные результаты.
При растекании тока молнии напряженность электрического поля на поверхности заземлителя Е = pJ (по закону Ома в дифференциальной форме [4; 18]), где р - удельное сопротивление грунта, J - плотность стекающего тока, может быть больше критического значения, при котором начинается искрообразование в грунте [32]. Сопротивление зоны искрообразования мало (в расчетных моделях равно нулю), что приводит к увеличению эквивалентной удельной проводимости грунта. В низкоомном грунте условием искрообразования является очень высокая плотность стекающего тока, что
достигается в экспериментальных исследованиях с заземлителями малой (метровой) длины [32; 13; 14; 15; 60; 72; 77; 86]. Для реальных заземлителей ВЛ, составляющих десятки метров, и тем более сеточных заземлителей ПС плотность стекающего тока существенно меньше, чем в экспериментах, поэтому напряженность электрического поля в грунте обычно не превышает критическую величину, то есть искрообразования в грунте не возникает.
Таким образом, электропроводность низкоомного грунта изменяется очень мало при изменении частоты (или длительности фронта импульса) тока молнии, а искрообразования в грунте вокруг заземлителей ВЛ и ПС при растекании токов молнии не возникает, или его влиянием можно пренебречь, то есть классическая частотно и токо-независимая модель грунта р = const адекватна для расчетов заземлителей в низкоомном грунте. Модели и методы расчета заземлителей в подобном грунте хорошо разработаны [47].
Сопротивление заземлителя в высокоомном грунте (удельное сопротивление подобного грунта обычно принимается более 1000 Ом м) значительно больше, чем в низкоомном грунте. Отсюда большие перенапряжения на изоляции заземленного электрооборудования, вторичных цепей ПС и на изоляции ВЛ при растекании тока молнии. Для их ограничения приходится прибегать к сложным, затратным техническим решениям при проектировании ВЛ и ПС. Эти решения не будут оптимальными, если при проведении расчетов заземлителей использовать классическую модель грунта при р = const.
Электропроводность высокоомного грунта является частотно-зависимой функцией, что установлено экспериментально многими учеными - J. H. Scott, M. Messier [83], R. Alipio и S. Visacro [52] и другими. Обзор полученных результатов дан в работах [61; 44]. Частотно-зависимая модель грунта Alipio-Visacro принята в стандарте СИГРЭ [64].
Частотная характеристика (ЧХ) грунта обусловлена инерционностью процессов поляризации электролита грунта на высоких частотах [25] и проявляется в увеличении удельной проводимости с увеличением частоты. Электропроводность высокоомного грунта увеличивается в несколько раз при
увеличении частоты от 100 Гц до 1 МГц [52], что существенно влияет на ЧХ заземлителя. При импульсных воздействиях (во временной области) ЧХ грунта проявляется в увеличении удельной проводимости грунта в начале переходного процесса. Отсюда сопротивление заземлителя в высокоомном грунте в начале переходного процесса может быть существенно меньше стационарного сопротивления. При изучении импульсного метода измерения стационарного сопротивления опор ВЛ без отключения грозозащитного троса установлено, что без учета ЧХ высокоомного грунта результаты измерений занижены на десятки процентов [42]. В иностранных публикациях, например [51; 52; 53; 54; 55; 59; 65; 66; 70; 79; 80; 86; 87; 89; 91], расчеты импульсных процессов заземлителей в высокоомном грунте проводятся с обязательным учетом ЧХ грунта. Российскими исследователями ЧХ грунта при расчете заземлителей обычно не учитываются, за исключением работ С. Л. Шишигина [47].
При растекании тока молнии в высокоомном грунте напряженность электрического поля Е = рJ обычно превышает критическую величину (из-за высокого удельного сопротивления грунта), что приводит к искрообразованию в грунте вблизи заземлителя. Этот эффект исследован экспериментально многими исследователями, среди которых выделим Е. А. Рябкову [32], В. З. Анненкова [1], А. Н. Данилина [13; 14; 15], Р. Ь. БеПавеЫ [60], А. Оеп [72], Б. Бекюка [86; 87], А. С. Liew [77]. Зона искрообразования обладает практически идеальной проводимостью, поэтому эквивалентная удельная проводимость грунта увеличивается, а сопротивление заземлителя снижается и тем больше, чем больше зона ионизации грунта, чем сильнее ток. Отсюда, электропроводность высокоомного грунта является токо-зависимой функцией.
Таким образом, электропроводность высокоомного грунта обладает как частотно-зависимыми, так и токо-зависимыми характеристиками. Расчет заземлителей при проектировании ВЛ и ПС должен проводится с учетом этих характеристик грунта, заданных одновременно.
Рассмотрим существующие подходы к расчету заземлителей в грунте с частотно и токо-зависимыми характеристиками при воздействии тока молнии.
Если удельная проводимость грунта зависит от частоты, тогда расчеты заземлителей надо бы проводить в частотной области (расчеты во временной области, очевидно, будут значительно сложнее). Но, если электропроводность грунта зависит не только от частоты, но и одновременно от тока (по нелинейному закону), то расчеты возможны только во временной области. Отсюда возникает первая задача - поиск эффективных способов моделирования частотно-зависимых элементов во временной области.
Стандартный подход заключается в синтезе эквивалентной RLC-схемы (с частотно-независимыми элементами). Современная методика решения данной задачи разработана в [73]. Недостаток этого подхода заключается в существенном усложнении топологии схемы, поскольку вместо одного частотно-зависимого элемента возникает несколько частотно-независимых элементов, что в несколько раз увеличивает число узлов и ветвей схемы. Более эффективная методика решения данной задачи, не требующая построения эквивалентных схем, разработана в [43], однако она применима только для линейных элементов. Отсюда ставится задача развития данной методики на задачи с частотно и токо-зависимыми параметрами, заданными одновременно.
Следующая задача связана с совершенствованием модели заземлителя в грунте с токо-зависимыми параметрами. Стандартный подход заключается в увеличении размеров заземлителей (радиуса и длины стержней) до границы зоны искрообразования [1; 32; 60; 72; 77; 86]. При этом радиусы элементов заземлителя могут быть соизмеримы и превышать их длины. Тем не менее, расчеты сопротивлений элементов проводятся по формулам, полученным для тонкого проводника, которыми эти элементы уже не являются. Ставится задача повышения точности расчетов за счет применения адекватных для стержней большого радиуса формул сопротивления цилиндра произвольного радиуса и оценки погрешности формул тонкого проводника в данных задачах.
Решение задач электромагнитной совместимости (ЭМС) и электробезопасности ПС производится при нормативном токе молнии амплитудой 100 кА и выше [50]. При таком токе и большом удельном сопротивлении грунта в типовых конструкциях заземлителей возникают большие напряжения. В этом случае перенапряжения на изоляции контрольных кабелей может превысить допустимые значения, а кондуктивные помехи на выходе контрольного кабеля могут быть опасны для микропроцессорной аппаратуры современной ПС [20; 50].
Таким образом, требуются сложные, затратные технические решения для удовлетворения требований ЭМС и электробезопасности в регионах с высокоомным грунтом. Решение задач ЭМС упрощается и становится более экономичным, если при расчете заземлителей учитывать ЧХ и искрообразование в грунте.
Величина сопротивления заземлителей опор ВЛ 110-330 кВ с грозозащитным тросом имеет определяющее влияние на вероятность обратного перекрытия изоляции (ОПИ) и число грозовых отключений ВЛ [31]. При растекании тока молнии через заземлитель с малым стационарным сопротивлением (до 10 Ом) напряжение на изоляции ВЛ 110 кВ и выше не превышает импульсную прочность изоляции, то есть ОПИ не происходит. При растекании тока молнии через заземлитель в высокоомном грунте напряжение на изоляции превышает импульсную прочность и происходит ОПИ, которое переходит в дугу короткого замыкания с отключением ВЛ [28; 31; 38]. Для ряда отраслей промышленности, например, нефте-газодобычи даже кратковременное отключение ВЛ (при успешном АПВ) приводит к значительному ущербу [5].
В нормативном документе по грозозащите ВЛ РД 153-34.3-35.125-99 [31] (далее РД-99) установлена система технических средств повышения грозоупорности ВЛ 110 кВ и более высокого класса напряжения с грозозащитным тросом. Помимо снижения сопротивления заземлителей, к ним относится подвес дополнительного троса под проводами ВЛ, использование заземлителей-противовесов, усиление изоляции, установка ОПН. Эти средства многократно
исследованы расчетным путем и отражены в российских публикациях [7; 9; 11; 12; 19; 24; 26; 28; 32; 38], однако сделано это без учета ЧХ и искрообразования в грунте (эти факторы снижают импульсное сопротивление заземлителя), поэтому вероятность перекрытия изоляции и число отключений ВЛ завышены, но насколько - этот вопрос остается открытым. Моделирование заземлителей в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами повышает точность решения и позволяет исследовать эффективность средств грозозащиты на новой теоретической основе.
К актуальным практическим задачам относится методика измерения стационарного сопротивления заземлителей опор ВЛ, не требующая отсоединения грозозащитного троса [5]. При исследовании импульсного метода в работе [42] установлено, что измерения занижают стационарное сопротивление, а основная погрешность измерений вызвана ЧХ высокоомного грунта. Там же предложено вводить поправочные коэффициенты, учитывающие ЧХ высокоомного грунта на результаты измерений. Высокочастотный метод - другой способ измерения стационарного сопротивления заземлителя ВЛ, не требующий отсоединения грозозащитного троса [84]. Этот метод рекомендуется СИГРЭ [84], как более точный, чем импульсный метод и широко используется в европейских странах [84]. Тем не менее, определение стационарного сопротивления заземлителя опоры по данным измерений в высокоомном грунте не может быть достаточно точным без учета ЧХ грунта. Исследование этого вопроса является одной из задач диссертационной работы.
Целью работы является разработка моделей и методов расчета заземлителей в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами при импульсных воздействиях (ударах молнии) для повышения адекватности решения задач ЭМС ПС и грозозащиты ВЛ во временной области, а также исследование высокочастотного метода измерений сопротивления заземлителей опор ВЛ с грозозащитным тросом.
Для достижения цели работы задачи исследования включали:
1. Совершенствование аналитических и численных моделей заземлителя в грунте с токо-зависимыми параметрами.
2. Разработку дискретной во времени модели заземлителя в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами.
3. Расчет импульсных напряжений сеточных заземлителей ПС в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами при растекании токов молнии.
4. Расчет вероятности обратного перекрытия изоляции одноцепной ВЛ 110 кВ и анализ эффективности основных средств грозозащиты с учетом частотных и токо-зависимых параметров высокоомного грунта.
5. Расчет ожидаемого числа грозовых отключений ВЛ 110, 220 кВ с учетом частотных и токо-зависимых параметров высокоомного грунта и сопоставление с известными эксплуатационными данными.
6. Исследование высокочастотного метода измерения сопротивления заземлителя опоры ВЛ в высокоомном грунте без отключения грозозащитного троса.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
1. Разработана дискретная модель заземлителя в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами для расчета импульсных процессов во временной области ВЛ и ПС при ударах молнии.
2. Модифицирована формула СИГРЕ, позволяющая проводить аналитические расчеты заземлителей с учетом как токо-зависимых, так и частотно-зависимых параметров грунта.
3. Установлены новые закономерности импульсных характеристик заземлителей при учете частотных и токо-зависимых параметров грунта.
4. Дано объяснение погрешности, возникающей при измерении стационарного сопротивления заземлителя опоры ВЛ с тросом высокочастотным методом, и показаны пути ее устранения.
Теоретическая значимость. Создана теоретическая основа для адекватного моделирования заземлителей с учетом частотных и токо-зависимых (нелинейных) характеристик грунта, заданных одновременно. Разработана дискретная модель
заземлителя в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами для расчета импульсных процессов заземлителей во временной области наиболее эффективным методом - методом дискретных схем. Область применимости формулы СИГРЭ расширена на задачи расчета заземлителей в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами.
Практическая значимость. Разработанные модели и методы (в том числе для инженерных расчетов) повышают адекватность расчета заземлителей и обоснованность проектных решений разделов ЭМС ПС и грозозащиты ВЛ. Показано, что импульсные напряжения контурных и сеточных заземлителей ПС в высокоомном грунте могут быть значительно меньше, чем при использовании в расчетах классической модели грунта. Выполнены расчеты вероятности ОПИ ВЛ 110 кВ и числа отключений ВЛ 110, 220 кВ с типовыми одноцепными опорами в регионах с высокоомным грунтом, исследованы средства их снижения. Подтверждена высокая эффективность дополнительного троса под проводами ВЛ, уточнена область применения заземлителей-противовесов.
Методология и методы исследования. В основе работы методы теоретической электротехники и теории заземлителей, основные положения теории грозозащиты. Разработаны и улучшены существующие модели и методы расчета заземлителей, позволяющие проводить расчеты заземлителей в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами. Проводники в воздухе рассматривались как частный случай проводника в земле. Выполнено моделирование импульсных и высокочастотных процессов ВЛ и ПС. Компьютерное моделирование проводилось в программе ЗУМ [29], а также системе компьютерной математики Mathcad (Приложение А).
Основные результаты, выносимые на защиту:
1. Дискретная модель заземлителя в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами для расчета импульсных процессов во временной области.
2. Модифицированный вариант формулы СИГРЭ для инженерных расчетов заземлителей в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами.
3. Результаты численного моделирования и анализ импульсных напряжений контурных и сеточных заземлителей ПС в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами.
4. Результаты численного расчета вероятности обратного перекрытия линейной изоляции ВЛ-110 кВ и числа отключений ВЛ 110, 220 кВ, а также результаты анализа ряда средств грозозащиты при моделировании заземлителя в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами.
Достоверность результатов обеспечивается: применением методов теоретической электротехники и теории заземлителей; сравнением с результатами других исследователей и данными эксплуатации по грозовым отключениям ВЛ 110-220 кВ, использованием специализированной программы ЗУМ [29].
Апробация результатов. Результаты диссертационной работы апробировались на российских научных конференциях: по молниезащите (Санкт-Петербург 2022 г.), «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производства» (Вологда, 2020, 2022, 2023 гг); Всероссийской научной конференции в рамках XIV, XV, XVI Ежегодных научных сессий аспирантов и молодых ученых (Вологда, 2020, 2021, 2022 гг); «Молодые исследователи - регионам» (Вологда, 2021, 2022, 2023 гг); Всероссийский конкурс «Энергия России» (Вологда, 2021, 2022, 2023 гг), а также научном семинаре Высшей школы высоковольтной энергетики института Энергетики СПбПУ Петра Великого (2023 г.).
Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 6 журналах [40; 41; 45; 46; 48; 49], рекомендованных ВАК (5 из них входят в Я8С1). Категория изданий: К1 - 2 публикации, К2 - 4 публикации. Общее число публикаций по теме диссертации - 15.
Внедрение результатов. Практические результаты диссертационной работы внедрены ООО «КЭТ» (Санкт-Петербург) (Приложение В).
Личный вклад автора. Все этапы диссертационной работы выполнены при непосредственном участии автора. Лично автором выполнены численные расчеты, анализ их результатов, апробация работы. Программа расчета простых
заземлителей в грунте с частотно и токо-зависимыми параметрами (Приложение Б) разработана при основном вкладе автора.
Структура и объем работы. Обязательные разделы: ведение, основной текст (три главы), заключение, список литературы (91 работа, включая 41 иностранную работу). Три приложения, имеющих информационный (справочный) характер. Общий объем работы - 105 страниц (из них приложения - 6 страниц), число рисунков - 50, число таблиц - 2.
1 ОБЗОР МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ АНАЛИЗА ИМПУЛЬСНЫХ ПРОЦЕССОВ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Заземлитель - это система проводников, находящихся в преднамеренном электрическом контакте с землей [6]. Земля (грунт) обладает электролитической проводимостью, где электролит состоит из воды с растворенными в ней солями и кислотами [32].
При выборе модели заземлителя необходимо учесть задачи, которые ставятся при расчете заземлителей, а также размеры заземлителей и систем электроснабжения, где они используются.
В данной работе расчет заземлителя при заданном токе (молнии) заключается в определении его входного сопротивления, потенциалов узлов, стекающих токов, продольных токов.
Заземлитель состоит из стержней, поперечные размеры которых малы по сравнению с их длиной.
При выборе модели заземлителя учтем, что помимо проводников в земле необходимо единообразно рассматривать проводники в воздухе. В работах [40; 45; 46; 49] проводник в воздухе является частным случаем проводника в земле.
К настоящему времени расчет заземлителей проводится с использованием трех основных моделей.
Электромагнитная модель заземлителя базируется на решении уравнений Максвелла конечно-разностными методами. Примером данного подхода для рассматриваемого класса задач является работа [24]. К достоинствам данного подхода относится математическая строгость расчетных выражений и возможность использования стандартных компьютерных программ. Главным недостатком является высокая трудоемкость, вызванная необходимостью введения гигантской сетки узлов, учитывая большую протяженность расчетной модели (десятки и сотни метров) и малое поперечное сечение проводников. Как
следствие, необходимость ограничивать размеры расчетной модели и корректировки исходной геометрии (опоры), исходя из положения узлов сетки [24]. Результатом расчета являются параметры электромагнитного поля, в то время как требуется определять напряжения и токи проводников.
Для моделирования волновых процессов ВЛ и ПС при решении задач грозозащиты используется теория длинных линий [19; 58; 57; 82]. Эта теория широко распространена в инженерных и научных расчетах данного класса задач во-многом благодаря эффективной реализации в компьютерной программе АТР-ЕМТР [69]. Главный недостаток данного подхода - невозможность моделирования заземлителей в точной постановке. Заземлители в ЕМТР-моделях обычно заменяются резисторами с величиной, равной стационарному сопротивления заземлителя. По этой причине данная модель не подходит для решения задач, поставленных в данной работе, где заземлители размещены в грунте с частотно и токо-зависимыми характеристиками.
Требованиям задач диссертационной работы в наибольшей степени отвечает цепно-полевая модель заземлителя [22; 43; 47].
1.1 Цепно-полевая модель заземлителя
Заземлитель состоит из стержней. При численных расчетах стержни дробятся на элементы. Поперечные размеры элементов малы по сравнению с их длиной, поэтому продольные и стекающие токи (для расчета индуктивностей и сопротивлений растекания), а также электрические заряды (для расчета емкостей) располагаются на осях стержней. Тогда расчет параметров стержней производится аналитически [47].
Расчет заземлителя при заданном токе (молнии) заключается в определении его входного сопротивления, потенциалов узлов, стекающих токов, продольных токов. Для решения задачи используется цепная модель заземлителя (Рисунок 1.1 б). Параметры цепной модели - поперечные проводимости и
емкости (собственные и взаимные), продольные индуктивности (собственные и взаимные), а также внутреннее сопротивление элементов (собственные параметры) определяются в полевой модели заземлителя (Рисунок 1.1 а) [47].
а)
М, О, С,
+ — М]
Ми О и Си
м22 ---
I Си | С22 С:
б)
Рисунок 1.1 - Цепно-полевая модель заземлителя и ее составляющие: а) полевая модель, б)
цепная модель
Полевая модель. Пусть стержни заземлителя заданы. Тогда первой операцией для создания полевой модели (Рисунок 1.1 а) является дискретизация -дробление стержней на элементы малой длины [47]
I < о,а = З1б7р77, (1.1)
где X - длина электромагнитной волны частотой / в земле с удельным сопротивлением р.
Например, при р = 1000 Ом м и максимальной частоте тока молнии / = 1 МГц допустимая длина элемента I = 10 м.
При подобном дроблении можно пренебречь запаздыванием распространения волны в пределах элемента, то есть считать его сосредоточенным. Тогда его электромагнитные параметры рассчитывают по формулам статических полей [47].
Необходимо рассчитать собственные и взаимные проводимости С, емкости С и индуктивности элементов М. Нет необходимости рассчитывать каждую матрицу - учитывая аналогию статических полей [4], достаточно рассчитать только элементы матрицы сопротивлений растекания тока Я. Собственное сопротивление /-го элемента [47]
где
Я =
р , I + 12 + ё • 1п
,1 > ё, " 2к I ё
I - длина элемента; й - диаметр элемента.
Взаимное сопротивление между /-м иу-м [47]
г • I, + г • I,
1 Ы
1п
г2 •+ '2 •
Г • Ь + Г • Ь
где взаимное положение элементов показано на Рисунке 1.2.
(1.2)
(1.3)
п
щ, I/
Г2
Рисунок 1.2 - Взаимное положение элементов
Заметим, что данные формулы могут быть применены и для проводников некруглого сечения. Их рассматривают как круглые с эквивалентным диаметром [43].
Таким образом, матрица сопротивлений Я определена.
Искомая матрица проводимостей растекания тока С = Я-1.
Искомая матрица емкостных коэффициентов С = а-1, где а - матрица потенциальных коэффициентов [43]. Элементы матрицы а получаются из элементов матрицы Я путем замены р на 1 / е.
Искомая матрица индуктивностей М аналогична матрице Я [43]. При замене р / I на ц0 ■ I собственное сопротивление Яц «превращается» в собственную индуктивность Ыц. Для получения взаимной индуктивности используется замена р / I на Мо- Щ / ^ [43].
Элементы вектора Z внутренних сопротивлений определены с учетом поверхностного эффекта [4]
1д J0(qa) /—--п
2ц=---q = , (1.4)
2к а у Jl (да)
где I - длина;
а - радиус элемента;
Л, 31 - функции Бесселя;
у - удельная проводимость;
ю - угловая частота.
Цепная модель (Рисунок 1.1 б). Формирование цепной модели заключается в следующем. Каждому элементу полевой модели ставится в соответствие П-образная схема замещения. Получаем сложную электрическую цепь, состоящую из множества симметричных П-звеньев. Элементы всех звеньев связаны между собой взаимными проводимостями, емкостями, индуктивностями.
Цепная схема создается на основе полевой модели автоматически. Продольные параметры полевой модели - матрицы М, Z переносятся без изменений. Матрицы С и С полевой модели заземлителя (Рисунок 1.1 а)
определены в средних точках элементов. В цепной модели заземлителя они преобразуются в узловые матрицы Су и Су [47].
Расчёт электрической схемы (Рисунок 1.1 б) в стационарном режиме может быть выполнен любым методом расчета электрических цепей [4; 17; 18], но для данного класса задач обычно используется метод узловых напряжений. Одна из причин в том, что задать топологию схемы с помощью матрицы соединений А с элементами а^ здесь значительно проще.
Цепная модель заземлителя имеет специфику, которая заключается в том, что все поперечные ветви заземлены. Тогда стандартная матрица соединений А задается только для продольных элементов, а топология поперечных элементов описывается матрицей В с элементами Ъ^ = 0,5|ау| [47].
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Исследование и совершенствование способа подавления высокочастотных перенапряжений с помощью частотнозависимого устройства2022 год, кандидат наук Ломан Валентин Алексеевич
Разработка методов расчета механических сил и моментов, действующих на фазные провода и защитные тросы ЛЭП в поле лидера молнии2001 год, кандидат технических наук Слышалов, Андрей Владимирович
Повышение грозоупорности воздушных линий электропередачи за счет изменения их конструкции1998 год, кандидат технических наук Могиленко, Андрей Петрович
Молниезащита ВЛ 150-220 кВ предприятий нефти и газа2011 год, кандидат технических наук Хохлов, Григорий Григорьевич
Грозозащита двухцепных линий электропередачи 35-110 кВ в нефтяной и газовой промышленности2011 год, кандидат технических наук Попова, Юлия Сергеевна
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Смирнов Иван Николаевич, 2024 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анненков, В. З. Искрообразование в земле вокруг заземлителей молниезащиты / В. З. Анненков // Электричество. -1993. - № 12. - С. 15-20.
2. Аркадьев, В. К. Вычисление электрического сопротивления и магнитной проницаемости металлических проводов и тросов в переменном поле / В. К. Аркадьев // Вестник электротехники. - 1930. - № 5. - С. 77-79.
3. Белько, Д. О. Сравнение методик расчета грозовых отключений в ATP-EMTP и программе Groza с применением молниезащитных устройств: [презентация] / Белько Д. О., Зарецкий Н. Д.; VII Российская конференция по молниезащите 2022 // Российская конференция по молниезащите : [сайт]. - 2023.
- URL: https://rclp2022.com/archive/ (дата обращения: 11.11.2023).
4. Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле / Л. А. Бессонов. - М.: Высш. шк., 1986. - 263 c.
5. Богач, И. И, Грозоупорность ВЛ. Проблемы и пути решения в АО «Тюменьэнерго» / И. И. Богач, В. В. Лопатин // VI Российская конференция по молниезащите. Сборник докладов. - 2018. - С. 197-206.
6. Бургсдорф, В. В. Заземляющие устройства электроустановок / В. В. Бургсдорф, А. И. Якобс. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 400 с.
7. Ведерников, А. С. К вопросу о моделировании систем грозозащиты двухцепных ЛЭП 35 - 220 кВ / А. С. Ведерников, В. Г. Гольдштейн, Ф. Х. Халилов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. - 2011.
- № 3. - С. 384-400.
8. Влах, И. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем / И. Влах, К. Сингхал. - М.: Радио и связь, 1988. - 560 c.
9. Гайворонский, А. С. Технологии грозозащиты ВЛ высших классов напряжения на основе применения линейных ОПН и разрядников с внешним искровым промежутком / А. С. Гайворонский, А. П. Заболотников // Известия Российской академии наук. Энергетика. - 2015. - № 3. - С.107-115.
10. Гайворонский, А. С. Актуальные проблемы молниезащиты ВЛ 110— 500 кВ / А. С. Гайворонский // Новости электротехники. - 2019. - № 1(115). -С. 18-23.
11. Гайворонский, А. С. Анализ грозоупорности ВЛ 35 кВ, эксплуатируемых с грозозащитными тросами / А. С. Гайворонский, Н. В. Мазикин // V Российская конференция по молниезащите. Сборник докладов. - СПб, 2016. - С. 92-98.
12. Гумерова, Н. И. Оценка влияния допущений на результаты моделирования переходных процессов при ударах молнии в воздушные линии электропередачи. / Н. И. Гумерова, Ф. Х. Халилов, Г. Г. Хохлов, И. А. Косорлуков // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. - 2011. - № 2 (30). - С. 133-138.
13. Данилин, А. Н. Зондовые измерения процессов растекания импульсных токов в увлажненном грунте / А. Н. Данилин, В. В. Ивонин // Труды Кольского научного центра РАН. - 2014. - № 7 (26). - С. 31-35.
14. Данилин, А. Н. Лабораторные исследования процессов искрообразования в увлажненном грунте в зависимости от амплитуды и длительности импульсного напряжения на заземленном устройстве/ А. Н. Данилин, В. В. Ивонин, Д. В. Куклин // Труды Кольского научного центра РАН. - 2013. - № 4 (17). -С. 38-55.
15. Данилин, А. Н. Экспериментальные исследования импульсных характеристик сосредоточенных заземлителей / А. Н. Данилин, В. В. Ивонин // Труды Кольского научного центра РАН. - 2014. - № 3 (22). - С. 27-32.
16. Данилин, А. Н. Динамическая модель импульсного сопротивления сосредоточенных электродов / А. Н. Данилин, В. В. Ивонин // Труды Кольского научного центра РАН. - 2016. - № 5-13 (39). - С. 18-24.
17. Демирчян, К. С. Моделирование и машинный расчет электрических цепей. / К. С. Демирчян, П. А. Бутырин. - М.: Высш. школа, 1988. - 335 с.
18. Демирчян, К. С. Теоретические основы электротехники. Учебник для вузов. 5-е изд. Том 2 / К. С. Демирчян, Л. Р. Нейман, Н. В. Коровкин. - Санкт-Петербург: Питер, 2009. - 432 с.
19. Ефимов, Б. В. Волны перенапряжений на оборудовании подстанции при ударах молнии за пределами защищенного подхода / Б. В. Ефимов, В. Н. Селиванов // Труды КНЦ РАН. 2018. Т. 9. № 3-16. С. 7-23.
20. Заземляющие устройства электроустановок (требования нормативных документов, расчет, проектирование, конструкции, сооружение): справочник / Р. К. Борисов и др. — М.: Издательский дом МЭИ, 2013. - 360 а
21. Колечицкий, Е. С. Расчет электрических полей устройств высокого напряжения / Е. С. Колечицкий // М.: Энергоатомиздат, 1983. - 168 с.
22. Коровкин, Н. В. Расчетные методы в теории заземления. Научно-технические ведомости СПбГПУ / Н. В. Коровкин, С. Л. Шишигин // Изд-во СПбГПУ. Вып. 1(166). - 2013. - С.74-79.
23. Корсунцев, А. В. Методика расчета сопротивлений заземления железобетонных фундаментов / А. В. Корсунцев, К. И. Покровская // Электрические станции. - 1968. - №11. - С.63-68.
24. Куклин, Д. В. Расчет кривых опасных параметров при высоких сопротивлениях заземлений опор линий электропередачи / Д. В. Куклин, Б. В. Ефимов // Электричество. -2016. -№ 6. - С 16-21.
25. Матвеев, Б. К. Электроразведка / Б. К. Матвеев. - М.: Недра, 1990. -368 с.
26. Новикова, А. Н. Эффективность схем грозозащиты ВЛ 110 кВ и выше с использованием ОПН: расчетные оценки и опыт эксплуатации / А. Н. Новикова, О. В. Шмараго, Е. А. Макашин // Известия НИИ постоянного тока. - 2008. - № 63. - С. 136.
27. Новикова, А. Н. Грозоупорность - составляющая общей надёжности электроснабжения по ВЛ / А. Н. Новикова, О. В. Шмараго // Электрические станции. - 2010. - № 11. - С. 80-89.
28. Перенапряжения в электрических системах и защита от них / В. В. Базуткин, К. П. Кадомская, М. В. Костенко, Ю. А. Михайлов. - СПб: Энергоиздат, 1995. - 320 с.
29. Программа «ЗУМ»: официальный сайт. - Вологда. - [Электрон. ресурс], URL: https://zym-emc.ru/zymprogram.html (дата обращения 01.02.23) - Текст: электронный.
30. ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок 7-е издание: утверждены приказом Минэнерго России 08.07.2002 № 204: введён 01.01.2003. - М.: Главгосэнергонадзор России, 2017. - 608 с.
31. РД 153-34.3-35.125-99. Руководство по защите электрических сетей 61150 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений / Под научн. ред. Н. Н. Тиходеева. - Санкт-Петербург: Изд. ПЭИПК, 1999. - 227 с.
32. Рябкова, Е. Я. Заземления в установках высокого напряжения / Е. Я. Рябкова. - М.: Энергия, 1978. - 224 с.
33. Смирнов, И. Н. Частотная характеристика опоры воздушной линии / И. Н. Смирнов // Ежегодная научная сессия аспирантов и молодых ученых : материалы Всероссийской научной конференции: в 3 Т. - Вологда. - 2020. - Т. 3. С. 267-270.
34. Смирнов, И. Н. Исследование вероятности ОПИ опоры воздушной линии / И. Н. Смирнов // Молодые исследователи - регионам: материалы Международной научной конференции. Вологда. - 2022. - Т. 1. - С. 76-78.
35. Смирнов, И. Н. Моделирование грозовых перенапряжений электрооборудования и способов защиты / И. Н. Смирнов, С. Л. Шишигин // Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производства: технология и надежность машин, приборов и оборудования: материалы XVI Международной научно-технической конференции. Вологда. -2022. - С. 185-190.
36. Смирнов, И. Н. Расчёт вероятности ОПИ опоры воздушной линии при ударе молнии с учётом ионизации и частотных свойств грунта / И. Н. Смирнов, С. Л. Шишигин // Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производства: технология и надежность машин, приборов и оборудования: материалы XVII Международной научно-технической конференции. Вологда. - 2023. - С. 168-172.
37. Создание системы автоматизированного проектирования молниезащиты ПС и ВЛ. / Масин Г. [и др.] // Электроэнергия. Передача и распределение. - 2022. -№ S2 (25). - С. 30-37.
38. Техника высоких напряжений / Под ред. Д. В. Разевига, Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1976. - 488 с.
39. Хайрер, Э. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Жесткие и дифференциально-алгебраические задачи / Э. Хайрер, Г. Ваннер. -Москва: Мир, 1999. - 685 с.
40. Шишигин, С. Л. Вероятность обратного перекрытия изоляции опоры воздушной линии с учетом ионизации и частотных характеристик грунта / С. Л. Шишигин, Д. С. Шишигин, И. Н. Смирнов // Электричество. - 2023. - № 2. -С. 27-36.
41. Шишигин, С. Л. Высокочастотный метод измерения сопротивления заземлителя опоры воздушной линии в высокооомном грунте / С. Л. Шишигин, Д. С. Шишигин, И. Н. Смирнов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2020. - № 10. - С. 296-301.
42. Шишигин, С. Л. Импульсный метод измерения сопротивления заземлителей / С. Л. Шишигин, А. В. Черепанов, Д. С. Шишигин // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. - 2019. - Т. 25, № 2. - С. 30-41.
43. Шишигин, С. Л. Математические модели и методы расчета заземляющих устройств / С. Л. Шишигин // Электричество. - 2010. - №1. - С. 16-23.
44. Шишигин, С. Л. Моделирование заземлителя в грунте с частотно-зависимой удельной проводимостью / С. Л. Шишигин, А. В. Черепанов, Д. С. Шишигин // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. - 2018. - Т.24, № 3. - С.91-101.
45. Шишигин, С. Л. Расчет грозовых перенапряжений воздушных линий в цепных схемах с учетом частотных свойств грунта / С. Л. Шишигин, Д. С. Шишигин, И. Н. Смирнов // Материаловедение. Энергетика. - 2020. - Т. 26, № 4. - С. 87-99.
46. Шишигин, С. Л. Расчет грозовых перенапряжений воздушных линий с импульсной короной в цепных схемах / С. Л. Шишигин, Д. С. Шишигин, И. Н. Смирнов // Известия Российской академии наук. Энергетика. - 2022. - № 1.
- С. 47-56.
47. Шишигин, С. Л. Расчет заземлителей: монография / С. Л. Шишигин, Д. С. Шишигин. - Вологда: ВоГУ, 2020. - 219 с.
48. Шишигин, С. Л. Расчет заземлителей с учетом ионизации и частотных свойств грунта / С. Л. Шишигин, Д. С. Шишигин, И. Н. Смирнов // Известия Российской академии наук. Энергетика. - 2022. - № 6. - С. 46-63.
49. Шишигин, С. Л. Расчет числа грозовых отключений воздушной линии 110 кВ / С. Л. Шишигин, Д. С. Шишигин, И. Н. Смирнов // Электричество. - 2023. № 9. - С. 22-30.
50. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике и электротехнике / А. Ф. Дьяков, Б. К. Максимов, Р. К. Борисов [и др.]; под редакцией А. Ф. Дьякова.
- Москва: Энергоатомиздат, 2003. - 768 с.
51. Akbari, M. The effect of frequency dependence of soil electrical parameters on the lightning performance of grounding systems / M. Akbari, K. Sheshyekani, M. R. Alemi // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2013. - Vol. 55, No. 4. -P. 739-746.
52. Alipio, R. Modeling the frequency dependence of electrical parameters of soil. / R. Alipio, S. Visacro // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2014. - Vol. 56, No. 5. - P. 1163-1171.
53. Alipio, R. Impulse efficiency of grounding electrodes: Effect of frequency-dependent soil parameters / R. Alipio, S. Visacro // IEEE Trans. Power Delivery - 2014.
- Vol. 29, No. 2. - P. 716-723.
54. Alipio, R. Time-domain analysis of frequency-dependent electrical parameters of soil / R. Alipio, S. Visacro // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2017. -Vol. 59, No. 3. - P. 873-878.
55. Almeida, F. S. New Approach for Considering the Effect of the Power-Frequency Voltage on the Calculated Lightning Performance of Transmission Lines /
F. S. Almeida, F. H. Silveira, S. Visacro // IEEE Transactions on Power Delivery. -2023. Vol. 38 (3). - P. 2141-2148.
56. Alvarado, F. L. Testing of trapezoidal integration with damping for the solution of power transient problems. / F. L. Alvarado, R. H. Lasseter, J. J. Sanchez // IEEE Trans. on Power Apparatus and Systems. - 1983. - Vol. PAS-102, No. 12. - P. 37833790.
57. An ATP-EMTP Monte Carlo Procedure for Backflashover Rate Evaluation / Gatta F.M. [et al.] // International Conference on Lightning Protection (ICLP), 2012.
58. Anane, Z. Distortion Phenomena on Transmission Lines Using Corona Modeling ATP/EMTP. / Z. Anane, A. Bayadi, K. Huang // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - 2018 Vol. 25, No. 2. - P. 383-389.
59. Assessment of a frequency dependent soil model impact on lightning overvoltages / M. A. O. Schroeder, M. T. Correia de Barros, A. C. S. Lima, M. M. Afonso, Rodolfo A. R. Moura, S. C. Assis // 2014 International Conference on Lightning Protection (ICLP). - Shanghai, China.
60. Bellaschi, P. L.Impulse and 60-cycle characteristics of driven grounds -II. / P. L. Bellaschi, R. E. Armington, A. E. Snowden // AIEE Trans. - 1942. - Vol. 61. -P. 349-363.
61. Cavka, D. A comparison of frequency-dependent soil models: application to the analysis of grounding systems. / D. Cavka, N. Mora, F. Rachidi // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2014. - Vol. 56, No. 2. - P. 177-187.
62. CIGRE WG 33-01. Guide to procedures for estimating the lightning performance of transmission lines, CIGRE Brochure 64, Oct. 1991.
63. CIGRE C4.407. Lightning parameters for engineering applications. CIGRE Technical Brochure 549. - 2013. - 117 p.
64. CIGRE WG C4.33. Impact of soil-parameter frequency dependence on the response of grounding electrodes and on the lightning performance of electrical systems. CIGRE Technical Brochure, No.781, Oct. 2019.
65. Conti, A. De. Lightning transients on branched distribution lines considering frequency-dependent ground parameters / A. De Conti, R. Alipio // 33rd International Conference on Lightning Protection (ICLP). 2016.
66. Conti, A. De. R. Single-port equivalent circuit representation of grounding systems based on impedance fitting / A. De Conti, R. Alipio // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2018. - Vol. 99, No. 1. - P. 1-3.
67. Current-dependent grounding resistance model based on energy balance of soil ionization. / S. Sekioka, M. I. Lorentzou, M. P. Philippakou, J. M. Prousalidis // IEEE Trans. Power Del. - 2006. - Vol. 21, No. 1. - P. 194-201.
68. Dommel, H. W. Digital Computer Solution of Electromagnetic Transients in Single- and Multi-phase Networks. / H. W. Dommel // IEEE Trans. Power Apparatus and Systems. - 1969. - Vol. PAS-88, No. 4. - P. 388-399.
69. EMTP Theory book. Bonneville Power Administration, Branch of System Engineering. Portland, Oregon 97208-3621, USA. - 1998. - 483 p.
70. Evaluation of lightning electromagnetic fields and their induced voltages on overhead lines considering the frequency dependence of soil electrical parameters / M. Akbari, K. Sheshyekani, A. Pirayesh, F. Rachidi, M. Paolone, A. Borghetti, C. A. Nucci // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2013. - Vol. 55, No. 5. -P. 1210-1219.
71. Gary, C. Prediction of surge propagation influenced by corona and skin effect. / C. Gary, A. Timotin, D. Cristescu // IEE Proc. - 1983. - Vol. 130, Pt. A, No. 5. -P. 264-272.
72. Geri, A. Behavior of Grounding Systems Excited by High Impulse Currents: the Model and Its Validation. / A. Geri // IEEE Trans. Power Delivery. - 1999. -Vol. 14, No. 3. - P. 1008-1017.
73. Gustavsen B. and Semlyen A. Rational approximation of frequency domain responses by vector fitting. IEEE Trans. Power Delivery, vol.14, pp. 1052-1061, July 1999.
74. He, J. Experimental studies of impulse breakdown delay characteristics of Soil. / J. He, B. Zhang, R. Zeng // IEEE Trans. Power Delivery. - 2011. - Vol. 26, No. 3. -P. 1600-1607.
75. Hongcai, C. Lightning Grounding Grid Model Considering Both the Frequency-Dependent Behavior and Ionization Phenomenon. / C. Hongcai, Du Yaping // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2019. - Vol. 61, No. 1. - P. 157-165.
76. Investigation of overvoltages in HV underground sections caused by direct strokes considering the frequency-dependent characteristics of grounding / V. Gomes, M. A. Schroeder, R. Alipio, A. C. Siqeuira de Lima // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2018. - Vol. 99, No. 1. - P. 1-9.
77. Liew, A. C. Dynamic model of impulse characteristics of concentrated earths. / A. C. Liew, M. Darveniza // Proceedings of the Institution of Electrical Engineers. -1974. Vol. 121, No. 2. - P. 123-135.
78. Lightning response of grounding grids: Simulated and experimental results. / S. Visacro, R. Alipio, C. Pereira, M. Guimaraes, M. A. O. Schroeder // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2015. - Vol. 57, No. 1. - P. 121-127.
79. Lightning-Induced Voltages Over Lossy Ground: The Effect of Frequency Dependence of Electrical Parameters of Soil. / F. H. Silveira, S. Visacro, R. Alipio, A. De Conti // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2014. - Vol. 56, No. 5. -P. 1129-1136.
80. Lima, A. C. S. Inclusion of frequency-dependent soil parameters in transmission-line modeling / A. C. S. Lima, C. Portela // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2007. - Vol. 22, No. 1. - P. 492-499.
81. Marti, J. R. Suppression of numerical oscillations in the EMTP / J. R. Marti, J. Lin // IEEE Trans. on Power Systems. - May 1989. - Vol. 4, No. 2. - P. 739-747.
82. Martinez, J. A. Lightning Performance Analysis of Overhead Transmission Lines Using the EMTP / J. A. Martinez, F. Castro-Aranda // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2005. - Vol. 20 (3). P. 2200-2210.
83. Messier, M. Another soil conductivity model / M. Messier // internal rep., JAYCOR, Santa Barbara, CA. - 1985.
84. Methods for measuring the earth resistance of transmission towers equipped with earth wires: Technical Brochure № 275, WG C4.2.O2. - Electra, 2005, № 220.
85. Mousa, A. M. The soil ionization gradient associated with discharge of high currents into concentrated electrodes / A. M. Mousa // IEEE Trans. Power Delivery. -1994, Vol. 9, No. 3. - P. 1669-1677.
86. Sekioka, S. Frequency and current-dependent grounding resistance model for lightning surge analysis / S. Sekioka // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. -2018. - Vol.60, No.4. - P. 907-916.
87. Sekioka, S. Frequency and current-dependent grounding resistance model for lightning surge analysis. / S. Sekioka // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. -2018. -Vol. 61, No. 2. - P. 419-425.
88. Time-Domain modeling of grounding systems impulse response incorporating nonlinear and frequency-dependent aspects / O. Kherif, S. Chiheb, M. Teguar, A. Mekhaldi // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2018. - Vol.60, No. 4. -P. 907-916.
89. Tomasevich, M. M. Y. Impact of frequency-dependent soil parameters in the numerical stability of image approximation-based line models / M. M. Y. Tomasevich, A. C. S. Lima // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2016. - Vol.58, No. 1. -P. 323-326.
90. Utilization of Underbuilt Shield Wires to Improve the Lightning Performance of Overhead Distribution Lines Hit by Direct Strokes / R. Araneo, A. Andreotti, J. B. Faria, S. Celozzi, D. Assante, L. Verolino // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2020. - Vol. 35, Issue: 4. -P. 1656-1666.
91. Visacro, S. The impact of the frequency dependence of soil parameters on the lightning performance of transmission lines / S. Visacro, F. H. Silveira // IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility. - 2015. - Vol. 57, No. 3. - P. 434-441.
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Расчет волновых процессов ВЛ и сравнение
с экспериментом
Показана возможность достижения высокой точности расчета волновых процессов ВЛ в многозвенных цепных схемах. Результаты расчетов в программе ЗУМ [29] хорошо согласуются с данными C. Gary [71], полученными измерениями на реальной ВЛ, (Рисунок А.1).
Рисунок А.1 - Напряжение ВЛ: 1 - измерения C. Gary; 2- расчет; h = 12 м, d = 4 м, радиус
проводов R = 13,2 мм, р = 200 Омм
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное). Mathcad - программа расчета заземлителей
в грунте с токо-зависимыми параметрами
Программа (Рисунок Б1-Б4), разработанная совместно с научным руководителем, позволяет рассчитывать простые заземлители с учетом ЧХ и ионизации грунта по модифицированной формуле СИГРЭ. Для примера решены две задачи Гери [72]. Результаты расчетов практически совпадают с данными эксперимента.
Рисунок Б. 1- Листинг МаШсаё-программы расчета заземлителей по модифицированной
формуле СИГРЭ
Рисунок Б.2 - Продолжение листинга МаШсаё-программы
Рисунок Б.3 - Продолжение листинга МаШсаё-программы
Рисунок Б.4 - Завершение листинга МаШсаё-программы
ПРИЛОЖЕНИЕ В (справочное). Акт об использовании результатов
диссертационной работы
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.