Введение 7
1. Общие технические и проектные решения по разработке и внедрению лаборатории по курсу «Электромагнитная обстановка и электромагнитная совместимость на подстанциях» 10
1.1 Актуальность разработки лаборатории по курсу «Электромагнитная
обстановка и электромагнитная совместимость на подстанциях» 10
1.2 Описание лаборатории по курсу «Электромагнитная обстановка и
электромагнитная совместимость на подстанциях» 17
1.3 Схема электроснабжения и приборный парк лаборатории 31
1.4 Вывод по разделу 1 34
2 Анализ методов измерения электропроводности грунта и методов оценки заземляющих устройств 35
2.1 Анализ методов измерения электропроводности грунта 35
2.1.1 Электрическое сопротивление земли 35
2.1.2 Зависимость р грунта от влажности 36
2.1.3 Зависимость р грунта от температуры 39
2.1.4 Влияние рода грунта на его удельное сопротивление 42
2.1.5 Зависимость р грунта от его уплотненности 44
2.1.6 Зависимость р грунта от времени года 45
2.1.7 Методы измерения удельного сопротивления грунта 49
2.1.7.1 Методом разового зондирования 49
2.1.7.2 Метод послойного зондирования 50
2.1.7.3 Метод вертикального электрического зондирования 55
2.1.7.4 Двухполюсная установка 58
2.1.7.5 Трехполюсная установка Гуммеля 59
2.1.7.6 Трехполюсная установка Шлюмбеже 59
2.1.7.7 Четырехполюсная установка 60
2.1.7.8 Четырехполюсная установка Веннера 61
2.1.7.9 Четырехполюсная установка Шлюмберже 61
2.2.7.10 Симметричная четырехполюсная установка Шрюмберже 62
2.1.7.11 Установка Бургсдорфа или метод “амперметра - вольтметра” 68
2.2.1 Метод непосредственного измерения сопротивления заземления 69
Измерение сопротивления заземляющего устройства выполняют по методу амперметра-вольтметра. Принципиальная схема измерений приведена на (рис. 2.12). 69
2.2.2 Расчетные методы оценки сопротивления заземляющих устройств 73
2.2.2.1 Метод оценки сопротивления одиночных заземлителей 73
2.2.2.2 Оценка сопротивления сложного заземлителя в однородной земле 75
2.2.2.3 Групповой заземлитель в двухслойной земле 80
2.2.2.4 Метод определения сопротивления заземляющего устройства с учетом
коэффициента эксплуатации 83
2.3 Выводы по второму разделу 84
3 Компьютерное моделирование схемы стенда по оценке электрических параметров земли и заземляющих устройств 85
3.1 Моделирование метода вертикального электрического зондирования для
измерения электропроводности грунта 86
3.2 Моделирование метода «Амперметра - вольтметра» для измерения
сопротивления заземляющего устройства 92
3.3 Выводы по третьему разделу 95
4 Разработка конструкции стенда, монтаж, наладка и апробация работы стенда
96
4.1 Разработка дизайна и конструкции стенда 96
4.2 Выбор рабочего напряжения и автоматического выключателя 99
4.3 Разработка принципиальных электрических и монтажных схем стенда .... 100
4.4 Выбор необходимых измерительных приборов и оборудования 103
4.5 Апробация реальной схемы стенда 106
4.5.1 Алгоритм измерения и расчета электропроводности грунта методом ВЭЗ 106
4.5.2 Алгоритм оценки сопротивления заземления подстанции 113
4.6 выводы по четвертому разделу 118
5 Разработка методического обеспечения по выполнению лабораторной работы «Оценка электрических параметров земли» 119
5.1 Методические указания к лабораторной работе: «Оценка электрических параметров земли» 119
5.1.1 Введение 122
5.1.2 Техника безопасности при работах в лаборатории 122
5.1.3 Общие указания по оформлению отчетов 123
5.1.4 Общие положения 124
5.1.5 Термины и определения 132
5.1.6 Теоретические основы метода вертикального электрического зондирования 135
5.1.7 Лабораторная работа «Оценка электрических параметров земли» 142
5.2 Возможные варианты выполнения лабораторной работы с исходными данными и полученными результатами 151
6 Выполнение условий безопасности жизнедеятельности при монтаже и
наладке лабораторного стенда 153
6.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов 153
6.2 Технические и организационные мероприятия по охране труда 154
6.3 Мероприятия по производственной санитарии 156
6.4 Мероприятия по пожарной и взрывной безопасности 157
7 Разработка сетевого графика 159
Заключение 162
Список используемой литературы 164

Купить

Широкое использование микропроцессорной техники на подстанции напряжением 110 кВ и выше требует решение вопроса электромагнитной совместимости с оборудованием подстанции и режимам ее работы. К режимам работы относится: нормальный режим работы и аварийные режимы.
Аварийный режимы включают в себя: режим короткого замыкания и эксплуатация подстанции во время грозовой активности [1] Известно, что импульсные магнитные поля, возникшие в режиме короткого замыкания, негативно влияет на работоспособность микропроцессорных устройств. Возникновение однофазного короткого замыкания на открытом распределительном устройстве подстанции или разряд молнии в молнии приемнике приводит к росту потенциала на заземляющее устройство. Экраны контрольных кабелей, проложенных по территории открытом распределительного устройства, заземлены с обоих сторон. Возросший потенциал на устройстве приводит к пробою изоляции на кабеле за счет обратного напряжения, что вызывает срыв функционирования микропроцессорных устройств.
Короткое замыкание и разряд молнии сопровождается высокочастотными составляющими тока, в следствии этого за счет емкостной проводимости изоляции кабеля и устройств на входе(порт) микропроцессорных терминалов может возникнуть напряжение способное вывести из строя микропроцессоры.
Разность потенциалов, на заземляющем устройстве на прямую зависит от сопротивления заземления и сопротивление металосвязи. Металосвязь оказывает шунтирующий эффект и выравнивание потенциалов. Шунтирующий эффект связан с электропроводностью грунта и продольным горизонтальных заземлителей. Очевидно, что чем меньше сопротивление заземляющего устройства и электропроводности грунта, тем меньше потенциал на заземляющем устройстве и эффективно проявляется шунтирующее действие горизонтальных заземлителей. Это снижает негативное воздействие потенциалов заземляющего устройства на работоспособность микропроцессорных систем. Таким образом, изучение студентами методов измерения электрических параметров земли и заземляющих устройств является актуальной задачей.
Целью настоящей дипломной работы является разработка стенда по изучению методов: измерение основных параметров земли и заземляющего устройства. К основным параметрам земли относится электропроводность грунтов, а основным параметром заземляющего устройства является сопротивление растекания тока с заземляющего устройства (сопротивление заземления) и потенциал на заземляющем устройстве.
Таким образом, при разработке стенда необходимо решить следующие задачи:
1) Изучить и освоить метод вертикально электрического зондирования для определения электропроводности грунта.
2) Изучить и освоить метод “амперметра и вольтметра” для оценки сопротивления заземляющего устройства.
Исходя из этого дипломная, работа будет состоять из следующих частей - введения;
Первая часть - разработка лаборатории по курсу “Электрозащитная обстановка и электрическая совместимость на подстанциях.
Вторая часть - анализ методов измерения электропроводности грунта и анализ методов оценки сопротивления заземляющего устройства.
Третья часть - теоретическая разработка, и компьютерное моделирование схемы стенда по оценке электрических параметров земли и заземляющих устройств;
Четвертая часть -разработка конструкции стенда, монтаж наладка, и апробация работы стенда;
Пятая часть - разработка методического обеспечения по выполнению лабораторных работ, связанных с оценкой электрических параметров земли и заземляющих устройств;
Шестая часть - раздел БЖД при монтаже и наладке лабораторного стенда;
Седьмая часть - экономическая часть связанная с разработкой сетевого графика по созданию лабораторного стенда.
Купить