Вдосконалення методів контролю та діагностики заземлювальних пристроїв діючих високовольтних енергооб'єктів України

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена вдосконаленню існуючих методів визначення нормованих параметрів на кожному з етапів електромагнітної діагностики, а також створення якісно нового підходу до видачі рекомендацій з реконструкції заземлювального пристрою для підвищення безпеки експлуатації діючих енергооб'єктів. На основі статистичного аналізу електрофізичних характеристик ґрунту створено вимоги до технічних характеристик приладів для вертикального електричного зондування при проведенні електромагнітної діагностики стану заземлювального пристрою. Розроблено та реалізовано у вигляді програмного комплексу математичну модель нееквіпотенційного заземлювального пристрою довільної конфігурації, розташованого у тришаровому ґрунті. Удосконалено математичну модель для інтерпретації результатів вертикального електричного зондування для багатошарових геоелектричних структур та методику еквівалентування з приведенням їх до вигляду розрахункових моделей. Перевірено адекватність розроблених математичних моделей експериментальним вимірам на понад 70 діючих високовольтних енергооб'єктах України класами напруги 35–150 кВ. Доведено, що реконструкція заземлювального пристрою за вимогами до напруги дотику є найбільш ефективною з точки зору електробезпеки та матеріальних витрат. Створено параметричну модель, яка дозволяє прогнозувати ймовірні матеріально-технічні витрати на реконструкцію.Thesis for granting Candidate of Technical sciences Degree in specialty 05.09.13 – Technics of Strong Electric and Magnetic Fields. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", 2018. The thesis is devoted to the improvement of existing methods of determination of normalized parameters at each of the stages of electromagnetic diagnostics, as well as the creation of a qualitatively new approach to the issuance of recommendations for reconstruction a grounding grids to improve the safety of personnels on energy objects of Ukraine. The statistic of soil electrical properties to evaluate the optimal technical requirements for equipment for vertical electrical soil sounding when performing diagnostics of grounding systems is used. The model of the grounding device was based on the solution of the problem about the electrical field potential of the point current source, located in a three-layer soil. This model allows to determine the field potential at any point in case of the location of the grounding device in any of the layers of soil. Mathematical model and computer program for analyzing and interpreting results of the soil sounding by Wenner configuration was created on the base of the analytical solution for field of current point source located in four-, three- or two-layer structure. The method of equivalenting with bringing the multilayer soil to the form of the calculated models was improved. The adequacy of developed mathematical models for experimental measurements on more than 70 existing high-voltage power facility’s of Ukraine with voltage classes 35-150 kV has been checked. It was proved that the reconstruction of grounding system for requirements of touch voltage both in terms of electrical safety and in terms of material and labor costs is more effectiveness. The parametric model that allows predicting the probable material and technical costs for the reconstruction was created.