Файл: Рябкова Е.Я. Расчет заземляющих устройств (Заземления в установках высокого напряжения) учеб. пособие.pdf

Рис. V-11. Форма волны напряжения заземлителя на разном расстоянии от места ввода тока

85

86

Как видно из рис. Ѵ-12, наиболее значительное снижение максимального напряжения на заземлителе наблюдается вблизи места ввода тока, а по мере удаления от него это снижение уменьшается и даже прекращается. Наибольшее снижение максимального напряжения на заземлителе наблю­ дается в тех случаях, когда переходный процесс из-за ин­ дуктивности больше, т. е. когда больше размеры заземлителя, насыщенность его электродами и меньше удельное со­ противление грунта.

Примерные значения относительного максимального на­ пряжения на заземлителе — сетке (из ячеек 10X10 ж2) на расстоянии х —20 ж іи я:= 40 ж от места ввода тока в цент­ ре заземлителя приводятся в табл. XIV.

3. Грозоупорность подстанций при прямых ударах молнии

а) Определение грозоупорности подстанции при использовании ее заземлителя для заземления молниеотводов

Грозоупорность подстанции при ПУМах характеризует число случаев за грозовой сезон (п) появления на заземли­ теле подстанции потенциалов, опасных для изоляции обо-, рудрвания. Обычно величина n C 1 и показателем грозо­ упорности подстанции при ПУМах является величина об­ ратная п, т. е. число лет о одним опасным для изоляции ударом молнии в молниеотвод:

87

S'~'(a + 6h) (b + 6h) — площадь, с которой собираются удары молнии в молниеотводы;

аи b — размеры заземлителя подстанции; /г — высота молниеотводов;

Р — вероятность появления на заземлителе подстанции потенциала U =I-Z n, при котором напряжение на изоляции пре­ вышает выдерживаемое ею напряже­ ние, т. е.

6/Z„ І>£УВыд,

6<Т — коэффициент, учитывающий долю потенциала за­ землителя, ложащегося на изоляцию оборудования; ^выд — выдерживаемое напряжение изоляции, равное испы­ тательному напряжению изоляции при полной волне.

Выше отмечалось, что потенциал заземлителя может быть характеризован двумя величинами:

а) напряжением на заземлителе в момент максимума то­ ка молнии

^(/м) —Іи • R • сц

заземлителя, но время наступления максимума напряжения, т. е. ти, при этом уменьшается. Так, например, при У 5 — = 8 0 ' м и тт= 6 мксек имеем Т ц ' = 2 мксек, а коэффициент k —

близкий к соотношению испытательных напряжений при

88

срезанной и полной волне. Учитывая это, а также значение б<(1, можно считать, что для исключения повреждения изо­ ляции оборудования достаточно иметь потенциал заземлителя в момент максимума тока

UZ—'IMZH ,

''м ’

меньше импульсного испытательного напряжения при пол­ ной волне.

Потенциал на заземлителе подстанции, опасный для изо­ ляции оборудования, может быть 'как из-за большой ампли­ туды, так и из-за большой крутизны при меньшей амплиту­ де волны тока молнии. Для определения опасных парамет­ ров волны тока молнии строятс^; вольт-амперные характе­ ристики заземлителя при разных длинах фронта волны тока и проводится горизонтальная прямая с ординатой, равной

пряжения (рис. Ѵ-13). По точкам пересечения вольт-ампер- ных характеристик при разных длинах фронта с прямой £Лісп определяются опасные параметры ударов молнии:

амплитуда тока Ім и соответствующая ему крутизна а = —~ ,

Тт

Кривые опасных параметров для подстанций 35 и ПО кв

с заземлителями — сетками размером ]AS = 80 ж в грунтах с разным удельным сопротивлением приводятся на рис. Ѵ-14.

По кривым вероятности амплитуд и крутизн тока мол­ нии [Л. 16] находятся вероятности Ра и Р{ опасных парамет­ ров и строятся графики Pai=f(Pi). По площади, ограниченной кривой Pa=f(Pi), определяется значение Р — вероятности появления на заземлителе подстанции потен­ циала, опасного для изоляции оборудования при всех воз­ можных сочетаниях опасных параметров молнии, при дан­ ных размерах и конструкции заземлителя и удельных со­ противлениях грунта (рис. Ѵ-15,а, б).

При найденной величине Р определяется число опасных ударов за грозовой сезон

И—Удор• Р

или число лет работы подстанции е одним опасным ударом

89