Пример проведения измерений при имитационном моделировании
КЗ на землю
Составляют исполнительную схему заземляющего устройства (ЗУ). При этом особое внимание уделяют заземлению трансформаторов и автотрансформаторов, связям ЗУ зданий релейного щита (РЩ) и главного щита управления (ГЩУ) с основным заземлителем и связям между заземлителями РУ разного напряжения. Определяют все возможные связи: по проводникам заземлителя, броне, оболочкам и экранам силовых и контрольных кабелей, трубам подачи сжатого воздуха и пожаротушения и т. п. Определяют поперечное сечение проводников заземлителя при выборочном вскрытии грунта не менее, чем в трех различных местах.
На основании полученной схемы прокладки проводников заземлителя выбирают оборудование, на котором при КЗ на землю ожидается наибольший потенциал. Такими местами являются оборудование, присоединенное к сетке заземлителя наиболее длинными связями; оборудование, у которого выявлено отсутствие металлосвязи с основным заземлителем; оборудование, наиболее удаленное от места установки аппаратуры АСТУ (например, от релейного щита).
Для наиболее опасных выбранных мест имитируют КЗ на корпус оборудования и измеряют распределение потенциалов по заземляющему устройству: в точке КЗ, в местах установки устройств АСТУ и в местах возможного воздействия опасного напряжения на кабели (например, на заземляющих проводниках в кабельных каналах).(Рисунок 3).
Рисунок 3 – Пример проведения измерений при имитационном моделировании КЗ на землю
Имитацию КЗ проводят при помощи генератора синусоидальных сигналов (ГСС) и комплекта реостатов. Сопротивление реостатов подбирают таким, чтобы распределение токов (в процентном соотношении), протекающих по элементам заземляющего устройства (оборудования, нейтралям Т, AT), было идентичным с распределением токов при реальных КЗ.
Имитация КЗ может быть проведена без применения реостатов. В этом случае имитируют отдельно каждую составляющую тока КЗ: от каждого трансформатора (автотрансформатора) и от энергосистемы.
Если напряжение, воздействующее на изоляцию кабелей и устройств, превышает допустимое значение, имитацию КЗ проводят на каждом оборудовании, к которому подходят кабели цепей вторичной коммутации.
При имитации КЗ также измеряют токи, проходящие от оборудования в заземлитель по заземляющему проводнику, трубопроводам, металлоконструкциям и кабелям (оболочка, броня, экран).
Измерения проводят с помощью селективных к частоте ГСС токовых клещей. Измеряют ток от ГСС и в процентах к нему токи, проходящие по естественным и искусственным частям ЗУ.
Обработка результатов измерений и проведение расчетов
Результаты приводятся к реальным условиям путем пересчета (умножения) измеренных значений на коэффициент, показывающий во сколько раз уровень имитационного воздействия меньше реального возмущения.
Результаты измерений зависят от удельного сопротивления грунта и поэтому их пересчитывают для наиболее неблагоприятных климатических условий. Измерения дополняют расчетами по расчетной программе. Результаты измерений используют для тестирования расчетов.
Полученную схему ЗУ вводят в расчетную программу. В программе воспроизводят имитационные воздействия, выполненные на объекте, и производят сравнение расчетов с измерениями. При расхождении расчетных и экспериментальных значений более, чем на 15%, проводят дополнительные измерения по уточнению параметров схемы ЗУ.
После достижения совпадения результатов в пределах 15% считают, что расчетная схема ЗУ соответствует реальной. Далее проводят расчеты распределения напряжений по ЗУ и токов в экранах, оболочке или броне кабелей для каждого из оборудования при удельном сопротивлении грунта, соответствующем наиболее неблагоприятным климатическим условиям.