Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог Свешникова Наталья Юрьевна

Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог
<
Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Свешникова Наталья Юрьевна. Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог : Дис. ... канд. техн. наук : 05.22.07 : Москва, 2004 166 c. РГБ ОД, 61:04-5/2351

Содержание к диссертации

Введение

1 Обзор теоретических исследований заземляющих устройств, анализ их технического состояния на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог 8

1.1 Обзор публикаций по исследованию заземляющих устройств 8

1.2 Анализ технического состояния заземляющих устройств тяговых подстанций 16

1.3 Существующие методы определения технического состояния заземляющих устройств 21

2 Определение первичных и волновых параметров проводников различной формы 24

2.1 Внутренние параметры цилиндрических проводников 24

2.2 Внешние и волновые параметры цилиндрических проводников, расположенных в земле 32

2.3 Экспериментальные исследования внутреннего сопротивления ферромагнитных проводников различной формы 45

3 Расчет распределения токов и потенциалов в элементах заземляющего устройства 66

3.1 Расчет распределения токов в элементах эквипотенциального заземляющего устройства 66

3.2 Расчет распределения токов и потенциалов в неэквипотенциальном заземляющем устройстве 71

4 Распределение параметров электромагнитного .поля на поверхности земли от токов в элементах заземляющего устройства 86

4.1 Распределение напряженности магнитного поля на поверхности земли от токов в элементах заземляющего устройства 86

4.2 Потенциал поверхности земли от тока, стекающего с элемента заземляющего устройства 96

5 Разработка методов и аппаратуры определения технического состояния элементов заземляющего устройства 103

5.1 Определение эффективности использования аппаратуры определения технического состояния элементов заземляющего устройства 122

Заключение 130

Список использованной литературы 132

Введение к работе

Развитие и повышение эффективности работы железнодорожного транспорта требуют бесперебойной работы энергетических систем, обеспечивающих перевозочный процесс, их элементов и оборудования. Заземляющие устройства тяговых подстанций являются одним из важнейших элементов тягового электроснабжения, обеспечивающим как работу системы электроснабжения, так и защиту оборудования тяговой подстанции в случае возникновения режима короткого замыкания. Кроме того, исправное заземляющее устройство обеспечивает безопасное выполнение работ обслуживающим персоналом, нормативные значения шагового напряжения и напряжения прикосновения.

Анализ состояния устройств электроснабжения железнодорожного транспорта за 2000 год, проведенный Департаментом электрификации и электроснабжения МПС РФ, показал, что на 58 % из 1341 находящихся в эксплуатации тяговых подстанций износ основных фондов достигает 70 - 78 %. Наиболее старые заземляющие устройства, сооруженные в период массовой электрификации, находятся в эксплуатации на Московской, Западно-Сибирской, Южно-Уральской железных дорогах.

Средства, выделяемые на обновление устройств электроснабжения, не соответствуют реальному состоянию хозяйства. Поэтому в качестве главного направления технической политики отрасли, определяемого "Стратегией научно-технической политики в новых условиях работы железнодорожного транспорта" и "Концепцией модернизации устройств электроснабжения железных дорог", принятых МПС, является модернизация устройств электроснабжения с минимизацией затрат на ремонт и обновление.

Как правило, заземляющие устройства эксплуатируются в грунтах с неоднородными параметрами, кроме того, блуждающие токи, натекающие на заземляющее устройство, изменяются в широких пределах, создавая значительные разности потенциалов между различными элементами заземлителя,

что ведет к коррозионному разрушению отдельных элементов заземлителя. Таким образом, в процессе работы заземляющее устройство подвергается интенсивному коррозионному разрушению, вследствие чего возможен выход из строя отдельных элементов, что может привести к отказу срабатывания защит от коротких замыканий, появлению высокого потенциала на электрооборудовании, пробою изоляции, термическим повреждениям и электротравмам.

Решение задачи предотвращения коррозионных разрушений элементов заземляющего устройства затруднено из-за невозможности объективной оценки их технического состояния. Методы определения технического состояния заземляющего устройства, рекомендованные действующей нормативно-технической документацией, не позволяют обеспечить надежный эксплуатационный контроль. Поэтому разработка и внедрение методов и аппаратуры определения технического состояния элементов заземляющего устройства, позволяющих своевременно устранять имеющиеся дефекты и обоснованно разрабатывать мероприятия, повышающие надежность работы заземляющего устройства, является эффективным способом продления его срока службы и предотвращения аварийных ситуаций.

Целью настоящей диссертационной работы является: теоретическое и экспериментальное обоснование параметров электромагнитного поля, информативных относительно технического состояния элементов заземляющего устройства; разработка методов и устройства определения технического состояния элементов заземляющего устройства.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

определить первичные (внутренние и внешние) и волновые параметры ферромагнитных конструкционных элементов заземляющего устройства различной формы с учетом токовой и частотной зависимости;

обосновать методику расчета распределения токов и потенциалов в

элементах сложной неэквипотенциальной заземляющей системы с учетом частотной и токовой зависимости внутреннего сопротивления ферромагнитных проводников;

исследовать распределение параметров электромагнитного поля на поверхности земли от токов в элементах заземляющего устройства;

разработать методы определения реальной схемы заземляющего устройства с определением трассы прокладки и глубины залегания горизонтальных элементов, мест нахождения вертикальных элементов, повреждений заземляющего устройства и коррозионного состояния его элементов;

обосновать основные параметры устройства для определения технического состояния элементов заземляющего устройства, разработать необходимые схемы, изготовить опытный образец и провести его испытания;

определить расчетный экономический эффект от использования разработки.

Методика исследования. В диссертационной работе для решения поставленных задач используются как теоретические, так и экспериментальные методы:

решения выполнены с применением вектор-потенциальной функции дипольных источников; необходимые вычисления проводились с привлечением численных методов;

обработка экспериментальных данных выполнялась с привлечением методов теории вероятности и математической статистики.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем: ~ предложен метод определения магнитной проницаемости ферромагнитных проводников различной формы с учетом частотной и токовой зависимости и выполнен расчет внутреннего сопротивления ферромагнитных проводников с учетом этой зависимости;

- обоснованы параметры электромагнитного поля, информативные
относительно коррозионного состояния элементов заземляющего

устройства;

- разработаны методы определения глубины залегания горизонталь
ных элементов заземляющего устройства, мест расположения, наличия кон
такта с сеткой и эффективности работы вертикальных элементов.

Практическая значимость и внедрение научных результатов работы заключается в следующем:

разработан опытный образец аппаратуры для определения технического состояния элементов заземляющих устройств, и проведены его испытания, которые подтвердили достоверность разработанных методов;

внедрение результатов работы позволит увеличить срок эксплуатации заземляющих устройств, повысить достоверность информации об их техническом состоянии и производительность труда, улучшить условия работы обслуживающего персонала.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и были одобрены:

на Первой Российской конференции по заземляющим устройствам, Новосибирск, 2002 г.;

на региональной научно-практической конференции "ВУЗы Сибири и Дальнего Востока Транссибу", Новосибирск, 2002 г.,

на конференции «Развитие железнодорожного транспорта в условиях реформ», ВНИИЖТ, Москва, 2003 г;

на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта», Екатеринбург, 2003 г.;

на технических семинарах кафедр ОмГУПС;

на научно-технических советах отделения «Тяговый подвижной состав и электроснабжение» ВНИИЖТа.

Основные материалы диссертации опубликованы в 10 работах, в том числе 1 авторское свидетельство и 1 патент.

Анализ технического состояния заземляющих устройств тяговых подстанций

Основным недостатком непосредственного использования кривых ВЭЗ является невозможность расчета сложных заземлителей, содержащих вертикальные элементы.

Третьим направлением была разработка методов расчета сложных заземлителей в многослойной земле. Основой при этом служит решение задачи об электрическом поле точечного источника, расположенного в многослойной земле. Такое решение было получено с помощью метода оптической аналогии [21, 22, 23].

Сооружение крупных трансформаторных подстанций и открытых распределительных устройств обусловило необходимость разработки метода расчета электрических параметров сложных заземлителей с учетом собственного продольного сопротивления их горизонтальных элементов. Новый метод расчета [24, 25, 26] был разработан на основе теории линейных электрических цепей с распределенными параметрами. Для расчета токораспре-деления в элементах сложного заземлнтеля была введена схема замещения в виде разветвленной электрической цепи с распределенными параметрами. Алгоритм, предложенный в [24] до сих пор является одним из наиболее точных для низкочастотной области (f 200 Гц).

Основными недостатками этого алгоритма являются ограничение рабочей области по частоте, пренебрежение индукционным взаимодействием элементов заземляющего устройства, применение электростатической модели поперечных параметров, определение продольного сопротивления без учета краевого эффекта, пренебрежение запаздыванием поля.

Для устранения указанных недостатков Пучковым Г. Г. была разработана математическая модель заземляющего устройства переменного тока [27], основанная на двух системах дифференциально-интегральных уравнений, первое из которых связывает значения потенциала элемента заземляющего устройства с поперечными характеристиками заземлнтеля, а второе -его продольные параметры с падением напряжения на элементе. Данная модель позволяет отказаться от итерационного решения задачи нахождения потенциалов узлов и токораспределения в элементах заземляющего устройства. Полученное аналитическое решение правомерно в широком спектре частот и может быть использовано для определения электромагнитного поля заземли-теля как при определении его технического состояния, так и при работе в режиме короткого замыкания.

Исследованию работы заземлителей в условиях Крайнего Севера посвящены работы, Альтшулера Э. Б. [28], Асеева Г. Г. [29], Максименко Н. Н. [30]. Особенности работы заземляющих устройств объектов электроснабжения железнодорожного транспорта посвящены работы Косарева Б. И. [31, 32, 33], Котельникова А. В. [34, 35]. Особенности работы заземлителей в установках электросвязи и проблемы электромагнитной совместимости рассматриваются в [36, 37] и других. Теоретические основы определения технического состояния элементов заземляющего устройства базируются на достижениях теоретической электротехники, электродинамики, электрохимии, теории длинных линий и электрических цепей. Распределение токов и потенциалов в элементе заземляющего устройства, как и любой другой направляющей системы, определяется ее параметрами. Элемент заземляющего устройства является однопроводной цепью. Эта цепь имеет четыре первичных параметра и два волновых. Первичные и волновые параметры связаны между собой определенными соотношениями [38]. Теоретические положения о закономерностях формирования компонентов электромагнитного поля в различных средах, через которые могут определяться электрические параметры элементов заземляющего устройства, изложены в работах Е. Д. Зунде [39], И. И. Гроднева [38], Г. А. Гринберга и Б. Э. Бонштедта [40], М. И. Михайлова и Л. Д. Разумова [41, 42], И. В. Стрижевского [43], М. Г. Шалимова [44], Р. Н. Корякина [45, 46], Ю. В. Демина [47], Ю. В. Целебровского [26, 48] и др. Несмотря на достаточно большое количество работ в этой области, существует некоторая неопределенность при вычислении параметров проводников, проложенных в земле. Например, в известных литературных источниках [43, 44] в выражении для определения переходной проводимости отсутствует однозначность в использовании волнового числа земли к и постоянной распространения проводника у. Кроме того, в работе [44] относительная магнитная проницаемость металла проводника рассматривается как величина комплексная, а в работах [41, 42] и многих других комплексным характером магнитной проницаемости и ее токовой зависимостью при рассмотрении внутренних параметров ферромагнитных проводников пренебрегают, принимая р = 200. Наиболее просто компоненты электромагнитного поля можно получить через вектор-потенциальные функции, которые для различных сред приводятся в современной технической литературе [49, 50]. Распространение электрического сигнала по длине однородной линии и электромагнитного влияние между линиями определяется электрическими параметрами линии. Этому вопросу посвящено достаточное количество работ как отечественных, так и зарубежных авторов; Е. Д. Зунде [39], И. И. Гроднева [40], М. И. Михайлова и Л. Д. Разумова [41], И. В. Стрижевского [43], и других. Большинство из перечисленных работ посвящено получению и анализу решений дифференциальных уравнений второго порядка, которые описывают изменение параметров распространяющегося по длине линии сигнала.

Внешние и волновые параметры цилиндрических проводников, расположенных в земле

Практически все тяговые подстанции Западно-Сибирской железной дороги находятся в эксплуатации более 40 лет. За этот период обследованные заземляющие устройства претерпели значительные изменения. На некоторых тяговых подстанциях отсутствует техническая документация и схемы заземляющего устройства. Выявлены значительные несоответствия реальной схемы заземляющего устройства проектной документации, множество повреждений отдельных элементов, таких как обрывы горизонтальных элементов, отсутствие контакта вертикальных элементов с сеткой заземляющего устройства, обрывы заземляющих спусков.

Нарушение целостности заземляющих спусков приводит к возрастанию потенциала на корпусе электрооборудовния в случае возникновения аварийного режима и, как следствие, к увеличению напряжения прикосновения.

На некоторых объектах не выполняется выравнивание потенциалов из-за того, что заземляющая сетка не полностью покрывает территорию подстанции вследствие повреждения отдельных элементов или отступлений от проекта при строительстве заземлителя. Это приводит в увеличению шагового напряжения, что также может сказаться на условиях электробезопасности обслуживающего персонала.

При проведении обследования объектов обслуживающий персонал, как правило, указывает на имевшие место разного рода случаи повреждения оборудования: перегрев заземляющих проводников с возгоранием травы, сбои и повреждения устройств связи, оргтехники, ложное действие (или отказ) релейной защиты. Одной из причин таких повреждений являются повреждения элементов заземлителя или нарушения при выполнении заземляющего устройства, во многих случаях необнаруживаемые при эксплуатационном контроле.

По результатам проведенных исследований можно сделать вывод о том, что большинство из длительно эксплуатирующихся заземляющих устройств тяговых подстанций находится в неудовлетворительном состоянии вследствие почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами. Существующие методы эксплуатационного контроля не позволяют определить реальное техническое состояние заземляющего устройства и обеспечить надежное функционирование заземляющей системы.

Проблема эксплуатационного контроля систем заземления в последнее время привлекла внимание специалистов, потому что качественный эксплуатационный контроль во многом компенсирует недоработки теории, может вскрыть недостаточно проработанные проектные решения, выявить строительные и монтажные ошибки. Кроме того, результаты эксплуатационного контроля позволяют определить техническое состояние заземляющего устройства, своевременно планировать ремонтно-восстановительные работы.

До настоящего времени согласно руководящим документам [51] целостность элементов заземляющего устройства определяется методом вскрытия грунта на отдельных элементах заземлителя и субъективной оценкой коррозионного износа элементов (так называемое "визуальное освидетельствование"). Используя визуальный метод на отдельных локальных участках, не всегда определяются коррозионно-опасные места, и существует большая вероятность пропуска поврежденного элемента заземляющего устройства. Кроме того, данный метод связан со значительными временными и трудовыми затратами.

Одним из методов контроля технического состояния заземляющего устройства является измерение его сопротивления растеканию. Однако этот метод не позволяет объективно оценить работоспособность заземляющего устройства, т. к., во-первых, он связан с применением сезонных коэффициентов, зависящих от погодных условий; во-вторых, даже при значительном коррозионном разрушении заземляющего устройства величина сопротивления растеканию может удовлетворять нормативным значениям за счет естественных заземлителеи, соединенных с контуром (металлических оболочек кабелей, трубопроводов и т. п.); в-третьих, при соблюдении нормы на сопротивление растеканию заземляющего устройства папряжепия прикосновения и шага могут быть за пределами нормативных значений.

Существуют методы определения технического состояния заземляющего устройства с поверхности земли.

Так, например, измерительный комплекс для диагностики качества контуров заземления КДЗ-1, разработанный научно-производственной фирмой «ЭЛНАП» [52], позволяет с поверхности земли определить реальную трассу расположения элементов, глубину залегания горизонтальных элементов контура и наличие связей заземляющего устройства с оборудованием. Однако этот комплекс имеет значительные недостатки: - на рабочих частотах устройства (211 и 420 Гц) элементы заземляющего устройства обладают значительным затуханием, поэтому при выполнении измерительных процедур необходимо генераторное оборудование зна-чительной мощности; - на практике заземляющее устройство, как правило, состоит из совокупности горизонтальных и вертикальных элементов, которые соединяются между собой методом сварки. Узел соединения элементов может находиться под значительным механическим напряжением и потенциально является ненадежным звеном. В тоже время, вертикальный элемент обеспечивает значительный вклад в снижение значения сопротивления растеканию заземляющего устройства и является исключительно важным звеном заземлителя. Измерительный комплекс КДЗ-1 не дает возможности определить место расположения вертикальных элементов и целостность их соединения с сеткой;

Расчет распределения токов и потенциалов в неэквипотенциальном заземляющем устройстве

Практически все тяговые подстанции Западно-Сибирской железной дороги находятся в эксплуатации более 40 лет. За этот период обследованные заземляющие устройства претерпели значительные изменения. На некоторых тяговых подстанциях отсутствует техническая документация и схемы заземляющего устройства. Выявлены значительные несоответствия реальной схемы заземляющего устройства проектной документации, множество повреждений отдельных элементов, таких как обрывы горизонтальных элементов, отсутствие контакта вертикальных элементов с сеткой заземляющего устройства, обрывы заземляющих спусков.

Нарушение целостности заземляющих спусков приводит к возрастанию потенциала на корпусе электрооборудовния в случае возникновения аварийного режима и, как следствие, к увеличению напряжения прикосновения.

На некоторых объектах не выполняется выравнивание потенциалов из-за того, что заземляющая сетка не полностью покрывает территорию подстанции вследствие повреждения отдельных элементов или отступлений от проекта при строительстве заземлителя. Это приводит в увеличению шагового напряжения, что также может сказаться на условиях электробезопасности обслуживающего персонала.

При проведении обследования объектов обслуживающий персонал, как правило, указывает на имевшие место разного рода случаи повреждения оборудования: перегрев заземляющих проводников с возгоранием травы, сбои и повреждения устройств связи, оргтехники, ложное действие (или отказ) релейной защиты. Одной из причин таких повреждений являются повреждения элементов заземлителя или нарушения при выполнении заземляющего устройства, во многих случаях необнаруживаемые при эксплуатационном контроле.

По результатам проведенных исследований можно сделать вывод о том, что большинство из длительно эксплуатирующихся заземляющих устройств тяговых подстанций находится в неудовлетворительном состоянии вследствие почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами. Существующие методы эксплуатационного контроля не позволяют определить реальное техническое состояние заземляющего устройства и обеспечить надежное функционирование заземляющей системы.

Проблема эксплуатационного контроля систем заземления в последнее время привлекла внимание специалистов, потому что качественный эксплуатационный контроль во многом компенсирует недоработки теории, может вскрыть недостаточно проработанные проектные решения, выявить строительные и монтажные ошибки. Кроме того, результаты эксплуатационного контроля позволяют определить техническое состояние заземляющего устройства, своевременно планировать ремонтно-восстановительные работы.

До настоящего времени согласно руководящим документам [51] целостность элементов заземляющего устройства определяется методом вскрытия грунта на отдельных элементах заземлителя и субъективной оценкой коррозионного износа элементов (так называемое "визуальное освидетельствование"). Используя визуальный метод на отдельных локальных участках, не всегда определяются коррозионно-опасные места, и существует большая вероятность пропуска поврежденного элемента заземляющего устройства. Кроме того, данный метод связан со значительными временными и трудовыми затратами.

Одним из методов контроля технического состояния заземляющего устройства является измерение его сопротивления растеканию. Однако этот метод не позволяет объективно оценить работоспособность заземляющего устройства, т. к., во-первых, он связан с применением сезонных коэффициентов, зависящих от погодных условий; во-вторых, даже при значительном коррозионном разрушении заземляющего устройства величина сопротивления растеканию может удовлетворять нормативным значениям за счет естественных заземлителеи, соединенных с контуром (металлических оболочек кабелей, трубопроводов и т. п.); в-третьих, при соблюдении нормы на сопротивление растеканию заземляющего устройства папряжепия прикосновения и шага могут быть за пределами нормативных значений.

Существуют методы определения технического состояния заземляющего устройства с поверхности земли.

Так, например, измерительный комплекс для диагностики качества контуров заземления КДЗ-1, разработанный научно-производственной фирмой «ЭЛНАП» [52], позволяет с поверхности земли определить реальную трассу расположения элементов, глубину залегания горизонтальных элементов контура и наличие связей заземляющего устройства с оборудованием. Однако этот комплекс имеет значительные недостатки: - на рабочих частотах устройства (211 и 420 Гц) элементы заземляющего устройства обладают значительным затуханием, поэтому при выполнении измерительных процедур необходимо генераторное оборудование зна-чительной мощности; - на практике заземляющее устройство, как правило, состоит из совокупности горизонтальных и вертикальных элементов, которые соединяются между собой методом сварки. Узел соединения элементов может находиться под значительным механическим напряжением и потенциально является ненадежным звеном. В тоже время, вертикальный элемент обеспечивает значительный вклад в снижение значения сопротивления растеканию заземляющего устройства и является исключительно важным звеном заземлителя. Измерительный комплекс КДЗ-1 не дает возможности определить место расположения вертикальных элементов и целостность их соединения с сеткой;

Потенциал поверхности земли от тока, стекающего с элемента заземляющего устройства

При подключении генератора 7 к заземляющему устройству 8 и расположении предлагаемого устройства над узлом 9, на выходе первого, второго,

третьего и четвертого датчиков появляются сигналы, пропорциональные току в соответствующих элементах заземляющего устройства с учетом направления (направление тока, входящего в узел, принимается положительным, выходящего из узла - отрицательным), в сумматоре 5 производится их сложение. С выхода сумматора 5 сигнал подается на индикатор 6.

Признаком отсутствия контакта вертикального элемента с заземляющим устройством является минимум суммы токов в горизонтальных элементах, пересекающихся в рассматриваемом узле.

Предлагаемый метод был применен при определении технического состояния заземляющего устройства тяговой подстанции. Опытный образец прибора (рисунок 5.7) был собран из комплектующих элементов по функциональным схемам рисунков 5.2, 5.6. Генератор был подключен между точкой А1 контура и вспомогательным заземлителем (рисунок 5.3). Результаты определения эффективности вертикальных элементов приведены в таблице 5.1.

Результаты измерений показали, что при отсутствии вертикального элемента в узле выполняется первый закон Кирхгофа (точка С2). Эффективность вертикального элемента зависит от величины тока, сю-кающего по нему. В точке A3 эффективность вертикального элемента равна нулю, следовательно, данный элемент не работает. Вскрытие грунта показало, что этот элемент действительно не имеет контакта с заземляющим устройством. Предлагаемый метод определения контакта между вертикальным элементом и сеткой с поверхности земли позволит снизить трудоемкость и повысить точность определения трассы прокладки заземляющего устройства. Входное сопротивление естественного заземлителя определяется как частное от деления значения потенциала в точке подключения естественного заземлителя к сетке на значение тока, уходящего через естественный заземлитель. Целостность горизонтального элемента сетки заземляющего устройства определяется по отсутствию тока в горизонтальном элементе при подключении генератора к разным точкам заземляющего устройства ЗУ [83]. При большом количестве элементов и контролируемых параметров систематизация, обработка и анализ полученной в результате комплексного обследования заземляющего устройства информации требуют больших затрат рабочего времени, поэтому аппаратура определения технического состояния элементов заземляющего устройства должна быть совместима с современной вычислительной техникой, с помощью которой можно обеспечить сбор, обработку и хранение больших объемов информации. Целесообразно внедрить автоматизированное рабочее место (АРМ), которое позволит систематизировать данные о техническом состоянии заземляющего устройства. При разработке программы анализа технического состояния элементов заземляющего устройства учитывались следующие требования: - доступность и простота обращения с информацией; - предоставление результатов в удобной для анализа форме; - высокая скорость обработки информации; - возможность развития и совершенствования программной среды. При организации базы данных необходимо обеспечить разделение потока поступающей информации и потока информации, генерируемой базой по запросам оператора. К потоку поступающей информации относятся данные о тяговой подстанции (тип, занимаемая площадь, оборудование подстанции, организация проектировщик и т. п.); сведения о заземляющем устройстве (количество элементов, их расположение, сведения о кабелях и других поземных коммуникациях, подключенных к заземляющему устройству); результаты измерений; дата выполнения измерений. Эта информация представляется в следующих форматах: текстовом (название энергообъекта, тип элемента, характеристика грунта и т. п.); числовом с плавающей запятой (результаты измерений); даты (дата проведения измерений). Данные о месте нахождения элементов, оборудования и других коммуникаций, дате проведения измерений вводятся оператором. Результаты измерений записываются в память аппаратуры автоматически по команде оператора или вручную. Генерируемая базой данных информация представляется в форматах диаграмм, показывающих изменение параметров заземляющего устройства по времени; таблиц, создаваемых выборкой данных из базы по заданным оператором критериям. Информационная структура программы представлена на рисунке 5.8. Направление информационных связей показывает, что основные функции сосредоточены в системе управления базами данных. Именно она выполняет диспетчеризацию информационных потоков и обеспечивает диалог с пользователем. Программа анализа технического состояния заземляющего устройства имеет пять диалоговых окон (рисунок 5.9): 1) «Энергообъекты», в котором представлена таблица базы данных по тя говым подстанциям; 2) «Элементы схемы», в котором представлена таблица базы данных по оборудованию тяговой подстанции, схеме заземляющего устройства и подклю ченным к нему коммуникациям;

Похожие диссертации на Совершенствование эксплуатационного контроля заземляющих устройств систем тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог