Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Прилади і методи контролю та визначення складу речовин


Коліушко Денис Георгійовіч. Удосконалювання діагностики заземлювальних пристроїв електроенергооб'єктів : Дис... канд. наук: 05.11.13 - 2004.



Анотація до роботи:

Коліушко Д.Г. Удосконалювання діагностики заземлювальних пристроїв електроенергооб’єктів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2003.

Дисертація присвячена створенню способів і технічних засобів для систем контролю і захисту технічного стану електроенергооб’єкта шляхом удосконалення діагностики його заземлювального пристрою методом неруйнівного контролю без розкриття ґрунту і відключення обладнання.

На підставі аналізу складових напруженості магнітного поля отримані вирази для розрахунку поправочних коефіцієнтів при вимірі глибини залягання горизонтального заземлювача за допомогою індукційного датчика.

З використанням створеного диференціального індукційного датчика розроблені методики для визначення місця розташування вертикальних і горизонтальних заземлювачів у складній електромагнітній обстановці, а також горизонтальних заземлювачів, не приєднаних з однієї сторони до заземлювального пристрою.

Створено математичну модель нееквіпотенціального ЗП з урахуванням розташування його в двошаровому ґрунті, лінійного розподілу струму по провіднику, а також нелінійної залежності магнітної проникності стали від щільності струму. Виведено аналітичні вираження для потенціалу, наведеного довільно спрямованим у просторі провідником.

Запропоновано способи прискорення розрахунку ЗП: застосування ітераційного методу Зейделя для рішення системи лінійних рівнянь з використанням розробленої блочно-строкової схеми розрахунку й організація стиснутих масивів за рахунок виключення нульових елементів з них.

Проведено експериментальну перевірку методики діагностики ЗП на діючих об'єктах без розкриття ґрунту і відключення обладнання.

Таким чином, у дисертаційній роботі вирішена важлива наукова і практична задача створення технічного засобу для контролю та захисту технічного стану електроенергооб’єкта шляхом удосконалення методики діагностики його заземлювального пристрою методом неруйнівного контролю без розкриття ґрунту та відключення обладнання. У ході проведених досліджень отримані наступні наукові і технічні результати.

1. Проведено аналіз впливу ряду факторів на величину похибки при вимірі глибини залягання горизонтальних заземлювачів індукційним методом. При цьому показано, що:

– при глибині залягання заземлювальних провідників не менш 78 мм впливом скінченності розмірів провідників і котушки індукційного датчика можна зневажити (у межах 10 % похибки);

– глибина залягання заземлювачів ЗП з похибкою не більш 10 % може бути прийнята рівній величині переміщення котушки датчика від поверхні ґрунту, при якому показання зменшуються в два рази у випадку, якщо це переміщення лежить у діапазоні 0,078...1 м і крок сітки заземлювача не менш 10 м, а невитримані цих умов визначена глибина повинна бути скоректована з використанням кривих рис. 2;

– визначені умови для вибору величини відстані від проекції точки спостереження на вісь провідника до кінця сітки, виконання яких дозволяє робити вимір глибини залягання з похибкою не більш 10 %.

2. Проаналізовано процеси, що відбуваються в системі заземлення при протіканні в ній струму, і показана можливість визначення траси прокладки горизонтального заземлювача в складній електромагнітній обстановці при використанні створеного автором диференціального індукційного датчика замість індукційного датчика з однією котушкою.

3. На підставі проведених експериментальних досліджень по визначенню електричних і магнітних полів горизонтального заземлювача, не приєднаного з однієї сторони до ЗП, запропонований спосіб його визначення шляхом виміру його потенціалу, що при наближенні до обірваного кінця горизонтального заземлювача істотно підвищується.

4. Створено математичну модель нееквіпотенціального ЗП об'єктів електроенергетики з урахуванням розташування його в двошаровому ґрунті, лінійного розподілу струму по провіднику, а також нелінійної залежності магнітної проникності сталі від щільності протікаючого струму.

5. Виведені співвідношення для розрахунку потенціалу, наведеного довільно спрямованим провідником зі струмом з урахуванням лінійного закону розподілу щільності струму по електроду від його початкового вузла до кінцевого.

6. Розроблено програмний комплекс з графічним інтерфейсом для введення схеми ЗП, електричних параметрів ЗП і ґрунту, що дозволяє уникнути помилок при застосуванні індивідуального кодування провідників, а також введений автоматичний аналіз результатів розрахунку напруги дотику в різних режимах на всьому обладнанні підстанції, що істотно знижує трудоємність і час обробки одержуваних результатів. Запропонований програмний комплекс дозволяє розраховувати довільне число вузлів шляхом застосування динамічного розподілу оперативної пам'яті комп’ютера.

7. Проведено аналіз алгоритму розрахунку, і запропоновані способи по прискоренню розрахункових операцій у програмі, що дозволяють істотно знизити час розрахунку при великій кількості вузлів ЗП за рахунок створення стиснутих масивів, застосування ітераційного методу Зейделя для рішення системи рівнянь з розробленою блочно-строковою схемою розрахунку для об'єктів з великою кількістю вузлів (більш п'яти тисяч).

8. Створено і пройшов дослідну експлуатацію диференціальний індукційний датчик, що дозволяє визначити трасу прокладки заземлювача в складній електромагнітній обстановці, місце розташування вертикальних елементів і не приєднаних з однієї сторони горизонтальних заземлювачів. Описано конструкцію вимірювального комплексу КДЗ-1У с індукційним датчиком, за допомогою якого виробляється електромагнітна діагностика ЗП.

9. Розроблено методики:

– роботи з диференціальним індукційним датчиком для виявлення заземлювачів, розташованих поблизу об'ємних металевих об'єктів, де за допомогою традиційного індукційного датчика важко одержати достовірну інформацію через вплив сильного завадостворюючого магнітного поля;

– визначення місця розташування вертикальних заземлювачів з використанням традиційного індукційного датчика з однією котушкою і диференціальним індукційним датчиком;

– визначення місця розташування заземлювача, не приєднаного з однієї сторони к ЗП;

– перевірки адекватності розрахункової моделі реальним умовам.

10. Визначено види рекомендацій, що виробляються на підставі перших двох етапів – експериментального і розрахункового. Показано, що завдяки проведеним розрахункам при всіх аварійних режимах після вироблення рекомендацій, ЗП підстанції можна вважати відповідним вимогам на припустиму величину напруги дотику. Це дає можливість істотно знизити витрати на проведення ремонтних робіт.

11. Показано, що на 44 з 45 обстежених підстанцій, виконаних з дотриманням вимог до припустимого опору ЗП значення його не перевищує допуск, у той час як конструктивне виконання ЗП і значення напруги дотику не відповідали вимогам нормативних документів.

Публікації автора:

1. Резинкин О.Л., Колиушко Д.Г. Индукционный датчик для диагностики контуров заземления высоковольтных подстанций // Энергетика и электрификация. – Киев, 1999. – № 8. –
С. 36-39.

Здобувачем проведено: вивід формули розрахунку вихідної напруги диференціального індукційного датчика, порівняння вихідних характеристик диференціального індукційного датчика й індукційного датчика з однією котушкою, проведення експериментального порівняння.

2. Борисов Р.К., Колиушко Г.М., Гримуд Г.И., Васьковский А.П., Чевычелов В.А., Колиушко Д.Г. Методика исследования заземляющих устройств объектов электроэнергетики // Энергетика и электрификация. – Киев, 2000. – № 4. – С. 29-32.

Здобувачем виконано: оцінка існуючих методів контролю заземлювального пристрою, опис методики роботи з розрахунковою моделлю, класифікація порушень що зустрічаються найбільш часто, області застосування методики електромагнітної діагностики.

3. Петков А.А., Колиушко Д.Г. Особенности применения индукционного метода при определении глубины залегания заземлителей распределительных устройств // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ. – 2000. –Вып. 82. – С. 75-78.

Здобувачем виконано: аналіз методики виміру глибини, визначення основних факторів, що впливають на похибку при проведенні виміру глибини залягання горизонтальних заземлювачів, практична перевірка отриманих результатів.

4. Колиушко Г.М., Носулько В.Д., Воронина З.А., Колиушко Д.Г. Опыт обследования заземляющих устройств подстанций напряжением 150 кВ Запорожских Восточных электрических сетей // Энергетика и электрификация. – Киев, 2000. – № 7. – С. 24-26.

Здобувачем виконано: експериментальне проведення вимірів і аналіз отриманих результатів.

5. Колиушко Г.М., Доценко В.И., Колиушко Д.Г., Недзельский О.С. Измерительный комплекс для проведения электромагнитной диагностики состояния заземляющих устройств электроэнергообъектов // Вестник Национального технического университета "ХПИ". – Харьков: НТУ "ХПИ". – 2002. – № 7. – С. 157-166.

Здобувачем виконано: формулювання основних вимог до розроблювальних технічних засобів, обґрунтування проведення вимірів напруги дотику на частоті 57 Гц.

6. Линк И.Ю., Колиушко Д.Г., Колиушко Г.М. Математическая модель неэквипотенциального заземляющего устройства подстанции, размещенного в двухслойном грунте // Электронное моделирование. – Киев, 2003. – Т. 25, № 2. – С. 99-111.

Здобувачем виконано: побудова геометричної моделі заземлювального пристрою, вивід формул для визначення сумарного потенціалу електричного поля в двошаровій землі, створюваного в точці спостереження провідником довільного напрямку.

7. Борисов Р.К., Воронина З.А., Колиушко Г.М., Колиушко Д.Г. К вопросу о диагностике заземляющих устройств электротехнических комплексов // Труды Междунар. конф. "Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика" – Харьков: Основа. – 1997. – С. 339-340.

Здобувачем виконано: формулювання основних вимог для розробки методики електромагнітної діагностики.

8. Колиушко Д.Г. Особенность диагностики заземляющих шин при наличии наземных металлоконструкций // Вестник Харьковского государственного политехнического института. – Харьков: ХГПУ, 1998. – Спец. вып. – С. 373-374.

9. Колиушко Д.Г. Приведение ЗУ подстанции в соответствие с требованиями нормативных документов на основании результатов электромагнитной диагностики // Вестник Национального технического университета "Харьковский политехнический институт". – Харьков: НТУ "ХПИ". – Вып. 12, Т. 2. – 2002. – С. 552-554.