Search

Разработан инженерный подход к расчету грозовых перенапряжений на оборудовании подстанции при ударе молнии в молниеотвод. Сформулированы условия безопасного для оборудования прохождения тока молнии по молниеотводу. Показано, что расчет допустимой длины воздушных изоляционных промежутков на подстанции базируется на основе пробивной напряженности воздуха, которая принята равной 500 кВ/м. Это приводит к ошибке расчета длины воздушного промежутка и, как следствие, вероятности его пробоя, значение которой используется для расчета показателя грозоупорности подстанции. В качестве примера рассмотрена методика расчета допустимого напряжения на корпусе трансформатора при ударе молнии в молниеприемник трансформаторного портала. На основе нелинейной импульсной электрической прочности грунта получено уточненное минимальное допустимое расстояние в земле между заземлителем молниеотвода и ближайшей к нему точкой защищаемого устройства. Приводятся аналитические выражения для расчетов., Purpose. The complex approach to calculating thunderstorm overvoltage on substation equipment is considered when lightning strikes in a lightning rod. Methodology. The conditions of safe passage of lightning current through a lightning arrester are formulated. Results. It is shown that the calculation of the permissible length of air insulating gaps in the substation is based on the breakdown of the air tension, which is assumed to be 500 kV/m. This leads to an error in calculating the length of the air gap and, as a consequence, the probability of its breakdown, the value of which is used to calculate the indicator of the lightning resistance of the substation. A technique is proposed for calculating the permissible voltage on the transformer case when a lightning strike strikes the lightning receptacle of the transformer portal. On the basis of the nonlinear pulsed electric strength of the ground, the specified minimum permissible ground distance between the grounding rod of the lightning rod and the nearest point of the protected device is obtained. Originality. Refined calculation of the length of the minimum breakdown gap in the air and in the ground. Practical value. The proposed approach makes it possible to calculate thunderstorm overvoltage on substation equipment.

Purpose. The measurements of the resistance of grounding devices for various purposes using a three-electrode installation under real conditions are considered. Methodology. On the basis of the use of a three-electrode installation, a technique for full-scale measurements of the resistance of a grounding device of any design in an arbitrary soil structure is presented. Results. Based on the measurement results, a system of sixth-order equations is solved which allows to determine the own and mutual resistances in a three-electrode installation with a sufficiently high accuracy. Originality. It is not necessary to find a point of zero potential. Practical value. The proposed technique allows to perform measurements in conditions of dense urban and industrial development., Рассмотрены измерения сопротивления заземляющих устройств различного назначения с помощью трехэлектродной установки в реальных условиях. На основе использования трехэлектродной установки представлено обоснование методики измерения сопротивления заземляющего устройства любой конструкции в произвольной структуре грунта. По результатам измерений решается система уравнений шестого порядка, что позволяет определить собственные и взаимные сопротивления в трехэлектродной установке с достаточно высокой точностью и без отыскания точки нулевого потенциала.

Рассмотрена трехэлектродная установка для измерения сопротивления заземляющих устройств (ЗУ) различного назначения. На основе использования системы уравнений Максвелла предложено теоретическое обоснование методики измерения сопротивления ЗУ любой конструкции в произвольной структуре грунта. Получена система уравнений шестого порядка, решение которой позволяет определить собственные и взаимные сопротивления в трехэлектродной установке с достаточно высокой точностью. Рассмотрены особенности составления расчетной схемы замещения трехэлектродной измерительной установки с сосредоточенными параметрами: собственными и взаимными сопротивлениями. Используя принцип взаимности, исключена необходимость отыскания точки нулевого потенциала, представляющего весьма трудоемкую задачу. Методика позволяет обеспечить минимально возможный разнос измерительных электродов за пределами ЗУ, что существенно уменьшает длину соединительных проводов схемы измерения и увеличивает отношение «сигнал–помехи», а также снимает ограничения по застройке территории за пределами исследуемого ЗУ., Розглянуто трьохелектродна установка для вимірювання опору заземлюючих пристроїв (ЗП) різного призначення. На основі використання системи рівнянь Максвелла запропоновано теоретичне обґрунтування методики вимірювання опору ЗП будь-якої конструкції в довільній структурі ґрунту. Отримано систему рівнянь шостого порядку, рішення якої дозволяє визначити власні і взаємні опори в трьохелектродної установки з досить високою точністю. Розглянуто особливості складання розрахункової схеми заміщення трьохелектродної вимірювальної установки з зосередженими параметрами: власними та взаємними опорами. Використовуючи принцип взаємності, виключена необхідність відшукання точки нульового потенціалу, що представляє вісьма трудомістке завдання. Методика дозволяє забезпечити мінімально можливий рознос вимірювальних електродів за межами ЗП, що істотно зменшує довжину сполучних проводів схеми вимірювання і збільшує відношення «сигнал-перешкоди», а також знімає обмеження щодо забудови території за межами досліджуваного ЗП., Introduction. Measurement of resistance of the grounding device (GD) by means of a three-electrode system. This requires not only the right choice of installation locations of measuring electrodes, but also the determination of the point of zero potential. Implementation of these requirements quite time-consuming, and in some cases impossible. Aim. Develop a new technique for measuring the electrical resistance of the GD. Task. The method of measuring the resistance of the GD with the help of a three-electrode setup is necessary to exclude the determination of the point of zero potential. Method. Mathematical modeling and calculation engine. Results. A three-electrode system for measuring the resistance of grounding devices (GD) for various purposes is considered. On the basis of Maxwell equations a theoretical substantiation of a new technique for measuring the resistance of any GD of any construction in random soil structure has been proposed. An equation system of the sixth order has been obtained, its solution makes it possible to measure its own mutual resistance in the three-electrode installation with sufficiently high accuracy. Peculiarities of drawing up a calculation scheme of substitution of a three-electrode installation with lumped parameters: self and mutual impedance. Use of the principle of reciprocity eliminates the need of finding a point of zero potential which is a rather difficult task. The technique allows to minimize the spacing of measuring electrodes outside the GD, which substantially reduces the length of wiring of the measurement circuit and increases the «signal-to-interference» ratio and also removes the restrictions on the development of the territory outside the GD being tested. Conclusion. The procedure allows to evaluate the self and mutual impedance grounding all the electrodes in a three-electrode measuring installation of the grounding resistance of the device without finding the point of zero potential.

Introduction. Earthing device electrical substation in modern conditions must meet both the requirements of electrical safety of people and animals, as well as electromagnetic compatibility requirements established her electrical equipment. These requirements are intended to address issues of protection against surges and interference caused by lightning impulse currents and switching. Aim. To investigate the distribution of single-phase short-circuit current in the substation grounding devices. Task. On the basis of the proposed design scheme of substitution substation grounding device, consisting of a substation earthing system and «cable-supported» an algorithm for calculating the resistance of the grounding device substation and distribution of single-phase short-circuit current on the circuit elements. Method. Mathematical modeling and calculation engine. Results. On the basis of calculations and studies analyzed the current distribution of single-phase short-circuit between the substation earthing system and earthing «rope-reliance». Studies carried out for the actual range of variation of the circuit parameters, showed that the earthing resistance substation substantially affects the current distribution in the one-phase short circuit fault. For example, using the graph shows that with increasing resistance grounding system of "rope-supported" the proportion of single-phase short-circuit current flowing from the substation earthing increases, while the proportion of single-phase short-circuit current flowing from the grounding device supports decreases and vice versa. In addition, when rationing grounding systems at substations for the touch voltage is necessary to analyze all the possible modes of operation of the network, which is substationed. Conclusion. The results obtained are recommended to take into account in the design of grounding systems at substations., На основе расчетов и исследований проведен анализ распределения тока однофазного короткого замыкания между заземлителем подстанции и заземлителем системы «трос-опоры», представленных схемой замещения. Исследования, выполненные для реального диапазона изменений параметров схемы, показали, что сопротивление заземлителя подстанции существенно влияет на распределение тока однофазного короткого замыкания в схеме. Полученные результаты рекомендовано учитывать при проектировании заземляющих устройств подстанций., На основі розрахунків і досліджень проведено аналіз розподілу струму однофазного короткого замикання між заземлювачем підстанції та заземлювачем системи «трос-опори», представлених схемою заміщення . Дослідження, виконані для реального діапазону змін параметрів схеми, показали, що опір заземлювача підстанції суттєво впливає на розподіл струму однофазного короткого замикання в схемі. Отримані результати рекомендовано враховувати при проектуванні заземлюючих пристроїв підстанцій.