АННОТАЦИЯ 4
Введение 7
1 ЗАЗЕМЛЕНИЕ МОЛНИЕОТВОДОВ
1.1 Стационарное сопротивление 8
1.1.1 Способ измерения стационарного сопротивления 9
1.1.2 Расчет стационарного сопротивления 10
Выводы по разделу 1 20
2 МЕТОДЫ РАСЧЕТА ИМПУЛЬСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ТОКЕ МОЛНИИ
2.1 Первый метод расчета импульсного сопротивления 21
2.2 Второй метод расчета импульсного сопротивления 21
2.3 Третий метод расчета импульсного сопротивления 22
2.4 Четвертый метод расчета импульсного сопротивления 27
Выводы по разделу 2 28
3 РАСЧЕТ ИМПУЛЬСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ
3.1 Расчет молниезащиты подстанции 35 кВ 29
3.2 Расчет молниезащиты подстанции 110 кВ 33
Выводы по разделу 3 36
4 РАСЧЕТ УРОВНЕЙ НАПРЯЖЕНИЙ НА МОЛНИЕОТВОДЕ ТРАНСФОРМАТОРНИЙ ПОДСТАНЦИИ ПРИ СТЕКАНИИ ПО НЕМУ ИМПУЛЬСА ТОКА МОЛНИИ
4.1 Теоретическая часть 37
4.2 Расчет напряжений 39
Выводы по разделу 4 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 52
Актуальность работы. При ударе молнии в молниеотвод по нему на землю стекает импульс тока молнии, имеющий, как правило, большую амплитуду (сотни кА) и значительную крутизну фронта (сотни кА/мкс). Напряжение на молниеотводе достигает при этом сотен кВ, что может привести к перекрытию изоляции между токоотводом молниеотвода и токоведущими частями подстанции. Определение такого напряжения возможно при правильном составлении схемы замещения и точном учете всех ее элементов.
Цель работы - изучение влияния импульсного сопротивления на уровни напряжения на молниеотводе
Задачи исследования:
- Рассмотреть от чего зависит и как меняется сопротивление заземлителя подстанции при ударе в него тока молнии.
- Рассмотреть различные методы расчета сопротивления заземлителя при ударе тока молнии в молниеотвод.
- Рассчитать импульсные сопротивления заземлителя молниеотвода для подстанций 35 и 110 кВ, .
- Изучить влияние импульсного сопротивления заземлителя на уровни напряжений на молниеотводе.
Объект исследования - подстанции 35 и 110 кВ при ударе молнии.
Предмет исследования -
Научная новизна основных положений и результатов: заключается в развитии теории молниезащиты:
1 Главными факторами, влияющими на изменение сопротивления заземлителя молниеотвода, при стекании по нему тока молнии, являются импульсный коэффициент, удельное сопротивление грунта и количество и размеры заземлителей.
2 Определены зависимости напряжений на молниеотводе от крутизны фронта импульса тока
Практическая значимость работы:
1 Правильный расчет импульсного сопротивления дает возможность определить напряжение, возникающее на молниеотводе при ударе в него молнии.
1 Определение уровней напряжений на молниеотводе в свою очередь дает возможность правильно рассчитать молниезащиту для подстанций
В работе рассмотрены процессы, возникающие при ударе молнии в молниеотвод подстанции. Были рассмотрены различные методики определения стационарного и импульсного сопротивлений и отмечены их плюсы и минусы. Также была рассчитана молниезащита для подстанций 35 и 110 кВ, находящиеся на различных грунтах с различными удельными сопротивлениями. Были выбрали выбраны количество молниеотводов, необходимых для осуществления полной защиты подстанций, а также количество заземлителей, исходя из которых было найдено стационарное сопротивление контура, не превышающие нормативных данных.
Основной объем работы заняли методики и сами расчеты импульсного сопротивления заземлителя, которое появляется при протекании тока молнии по молниеотводу. Основными характеристиками, от которых зависит импульсное сопротивление являются: коэффициент импульса, коэффициенты использования для вертикальных и горизонтальных заземлителей, удельное сопротивление грунта. По расчетам, произведенным в третей главе, можно сделать выводы о том, что для грунтов, имеющих маленькое удельное сопротивление, сопротивление заземлителя молниеотвода при ударе в него тока молнии практически не изменяется. А вот для грунтов, имеющих большое удельное сопротивление, таких как песок, сопротивление заземлителя молниеотвода при прохождении по нему тока молнии уменьшается в 2,5 раза. Это связано с импульсным коэффициентом. В первом случае он был равен 1, а во втором - 0,4.
Чтобы определить влияние изменения сопротивления заземлителя молниеотвода, были рассчитаны уровни напряжений на этих молниеотводах, при протекании тока молнии. Для подстанции 35 кВ, находящейся на болотистой местности падения напряжений при различных длительностях фронта импульса тока оказались практически в 2 раза больше, чем для той же подстанции, но только находящейся на песке. Но, для подстанции 110 кВ , находящейся на болотистой местности падения напряжений при различных длительностях фронта импульса тока оказались не на много выше, чем для той же подстанции, но только находящейся на песке. Это связано с тем, что для подстанции 110 кВ, стационарное сопротивление заземлителя было на много меньше стационарного сопротивления заземлителя на подстанции 35 кВ.
