CC BY
21
Безпека електрообладнання
УДК 621.316.9 10.20998/2074-272Х.2018.1.11
Д.Г. Колушко, С.С. Руденко
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ОБГРУНТУВАННЯ МЕТОДИКИ РОЗРАХУНКУ НОРМОВАНИХ ПАРАМЕТР1В ЗАЗЕМЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ НА ОСНОВ1 ТРИШАРОВО1 МОДЕЛ1 ГРУНТУ
Проведено аналЬ можливостг застосування розробленоТ методики визначення нормованих параметр1в заземлюваль-ного пристрою, розташованого в тришаровому Грунтг, шляхом пор1вняння результатов експериментальних вим1р1в з розрахунковими значеннями для дтчих високовольтних тдстанцш УкраТни. Показано, що середня похибка розрахун-ку значения опору заземлювального пристрою знизилася з 18 % для двошаровоТ модел1 Грунту до менше 10 % для три-шаровоТ модел1. Пор1вняння розрахункових та експериментально визначених значень напруги дотику показало високу ступшь Тх ствпадтня. Бiбл. 10, табл. 4, рис. 3.
Ключовi слова: заземлювальний пристрш, отр, напруга дотику, тришарова модель Грунту.
Выполнен анализ возможности применения разработанной методики определения нормируемых параметров заземляющего устройства, расположенного в трехслойном грунте, путем сравнения результатов экспериментальных измерений с расчетными значениями для действующих высоковольтных подстанций Украины. Показано, что средняя погрешность определения значения сопротивления заземляющего устройства снизилась с 18 % для двухслойной модели до менее 10 % для трехслойной модели. Сравнение расчетных и экспериментально определенных значений напряжения прикосновения показало высокую степень их совпадения. Библ. 10, табл. 4, рис. 3.
Ключевые слова: заземляющее устройство, сопротивление, напряжение прикосновения, трехслойная модель грунта.
Постановка проблеми. Визначення значень нормованих параметрiв (НП) заземлювальних пристро!в (ЗП) дючих електричних станцш та щдстанцш, а саме напруги дотику, напруги на ЗП та опору ЗП [1, 2] екс-периментальним шляхом, як правило, призводить до суттевих труднощiв (ввдсутшсть вшьно! далянки для виносу вимiрювальних електродiв на достатню ввд-стань, комушкацп, яш виходять за меж1 електроустано-вки, неможливють виконання вимiрiв при реальному струмi замикання на землю). Тому нормативними документами [2] передбачаеться можливють використан-ня експериментально-розрахункових методiв [3-7]. Ос-новним способом контролю стану ЗП наразi е електро-магнiтна дiагностика (ЕМД), яка включае в себе експе-риментальний i розрахунковий етапи, а також етап розробки рекомендацш для приведення ЗП у вщповвд-нiсть до вимог нормативних документа. На першому етапi визначаеться реальна схема розташування ЗП, корозiйний стан та перерiз горизонтальних заземлюва-чiв (ГЗ), проводиться вертикальне електричне зонду-вання та вимiрюються електричнi параметри ЗП для подальшого розрахунку. На другому еташ проводиться iнтерпретацiя результата ВЕЗ з метою визначення структури та питомого електричного опору (ПЕО) i товщини шарiв грунту, та розрахунок НП ЗП в режимi однофазного замикання на землю. На даний час най-бiльш розповсюдженими для розрахунку НП е програ-ми, як1 базуються на математичнш модел1 ЗП, розташованого у двошаровому грунтi [6].
В [8], на основi статистично! бази даних з досль дження понад 600 енергооб'екпв Укра!ни, показано, що грунт в мюцях !х розташування в бшьшосп випад-к1в мае тришарову структуру (72,7 %), iнодi двошаро-ву (близько 8,7 %) або ж мае понад три шари (близько 19 %). Виходячи з цього, з метою пвдвищення точнос-п розрахунку, авторами була запропонована матема-тична модель нееквiпотенцiйного ЗП, розташованого в тришаровому грунп, [9] та розроблена нова методика розрахунку на и основа
Однак розроблена методика розрахунку НП ЗП на основi тришарово! моделi грунту не мае експери-ментального обгрунтування, що обмежуе 11 практичне застосування.
Метою роботи е експериментальне обгрунту-вання методики розрахунку нормованих параметрiв заземлювальних пристро!в на основi тришарово! мо-делi грунту.
Матерiали досл1дження. Перевiрка методики розрахунку проводилася шляхом порiвняння результата експериментальних дослвджень для дiючих високовольтних енергооб'екпв Укра!ни з отриманими розрахунковими значеннями.
Для реалiзацil методики розрахунку була розроблена тестова верая програмного комплексу «ЬЮго» з визначення НП ЗП дшчих електричних станцiй та шдстанцш при тришаровш структурi грунту. Ввд iс-нуючих програм [3-7] вказаний програмний комплекс вiдрiзняе:
• врахування тришарово! структури грунту при збережеш тривалостi розрахунку на рiвнi двошарових моделей;
• розрахунок електричного поля ввдбуваеться на основi рiшення задачi про потенцiал поля точкового джерела струму у тришаровому напiвпросторi;
• врахування нееквшотенцшносп заземлювачiв;
• можливють довiльно! орiентацi! заземлювача.
Перевiрку ввдповвдносп методики розрахунку
експериментальним даним виконаемо за критерiями:
• порiвняння експериментально визначеного та розрахованого значення опору ЗП
• порiвняння експериментально визначеного та розрахованого значення напруги дотику на декшькох обраних одиницях обладнання пiдстанцi! (V).
Аналiз результат визначення опору ЗП. Для проведення аналiзу була використана база даних з результата ЕМД стану ЗП 70 електричних пвдстанцш класом напруги 35 кВ, розташованих на пiвночi Укра-
© Д.Г. Кол1ушко, С.С. Руденко
1ни. Вибiр ще! групи енергооб'eктiв пояснюеться на-ступним чином:
• вимiрювання проводилися в однакових погодних умовах;
• шдстанцп розташованi на ввдкритш мiсцевостi й не мають гальвашчного зв'язку з промисловими об'ектами (що забезпечуе точнiсть вимiрювань), крiм ПС №12 (див. табл. 1);
• наявнють вшьно! вiд пiдземних комушкацш дь лянки навколо об'ектiв, що дозволило отримати кривi ВЕЗ з достатньою точшстю штерпретацп (ввдхилення розрахункових кривих ВЕЗ вiд експериментальних значень не перевищувало 10 %);
• грунти мiсцевостi, де розташованi об'екти мають широкий дiапазон значень ПЕО й дозволяють оцiнити всi типи грунпв (наприклад, мiнiмальне й максималь-не значения ПЕО першого шару лежить в дiапазонi ввд 17 Ом-м до 5690 Ом-м).
Таблиця 1
Результати експериментального та розрахункового визначення RG
Номер ПС RGe, Ом Ом Ом Номер ПС Ом Ом Ом
№1 0,620 0,5953 0,644 №36 5,600 6,133 5,527
№2 0,700 0,749 0,7349 №37 1,170 1,236 1,346
№3 1,270 2,084 1,530 №38 1,000 0,7291 0,7756
№4 0,750 0,7149 0,684 №39 0,560 0,5375 0,5917
№5 1,160 1,304 1,218 №40 1,000 0,8848 0,9036
№6 0,990 0,9278 0,9138 №41 1,150 1,250 1,227
№7 0,955 1,152 1,252 №42 9,700 9,000 8,372
№8 0,600 0,5419 0,6788 №43 1,330 2,428 1,467
№9 0,814 0,9386 0,9175 №44 2,600 2,918 2,662
№10 1,060 1,607 1,396 №45 0,760 0,8873 0,898
№11 1,120 1,244 1,206 №46 0,898 1,29 0,9515
№12 0,394 0,6461 0,6448 №47 1,790 1,862 1,792
№13 2,370 2,318 2,465 №48 1,250 1,796 1,491
№14 0,960 0,5622 0,764 №49 0,500 0,523 0,5225
№15 0,710 0,6598 0,5931 №50 2,000 2,526 2,524
№16 0,870 0,4934 0,7422 №51 0,530 0,7412 0,8197
№17 0,697 0,6848 0,7046 №52 0,622 0,541 0,6842
№18 0,873 0,7781 0,828 №53 0,990 0,8837 0,8393
№19 0,775 0,882 0,849 №54 0,670 0,8287 0,9077
№20 0,600 0,6185 0,6017 №55 1,100 0,8556 0,9265
№21 7,200 8,216 7,543 №56 0,950 1,575 1,032
№22 1,200 1,459 1,316 №57 0,630 0,6615 0,63
№23 0,840 1,579 0,961 №58 0,441 0,5143 0,4982
№24 1,088 1,398 1,233 №59 3,810 3,969 3,802
№25 0,790 0,7408 0,7919 №60 2,800 2,840 2,833
№26 0,875 1,024 1,111 №61 1,740 1,932 1,731
№27 0,605 0,5522 0,560 №62 10,10 9,591 10,1
№28 1,370 1,661 1,372 №63 0,680 0,7406 0,694
№29 0,900 0,9658 0,9637 №64 0,870 0,9517 1,006
№30 2,600 2,25 2,746 №65 1,060 1,453 1,136
№31 0,300 0,3829 0,327 №66 2,236 2,171 2,173
№32 0,500 0,517 0,4815 №59 0,530 0,5849 0,64
№33 21,10 17,66 23,66 №68 0,986 1,28 1,182
№34 0,610 0,6879 0,6903 №69 0,610 0,7621 0,7084
№35 1,290 1,073 1,220 №70 0,560 0,5695 0,5713
При виконанi дослвджень було порiвняно експе-риментально вим!рянш значення опору ЗП RGe з отриманими розрахунковим способом RG2 та Rq3 за допомогою методики визначення НП ЗП, розташова-
ного в двошаровому грунтi, (програмний комплекс «Grounding 1.0») [6], та розроблено! авторами в [9] для ЗП, розташованого в тришаровому грунтi (програмний комплекс «LiGro»). В табл. 1 зведено результати вимiрiв RGe, розрахунку двошаровою RG2 та три-шаровою моделлю RG3 вiдповiдно.
Слад вщмггити, що для досить значно! кiлькостi пiдстанцiй (28,5 %) характерним виявився чотириша-ровий грунт i для виконання розрахуншв довелося застосовувати методику екывалентування з приведениям юнуючо! структури грунту до розрахункових дво- та тришарових моделей. Зокрема це справедливо для шдстанцш №7 - №10, №24 - №28, №37, №52 -№61 (див. табл. 1). ЗП пвдстанцп №50 розташовано у п'ятишаровому груш! Для всiх шших енергооб'eктiв характерною е тришарова структура грунту, тому при розрахунку за допомогою «LiGro» використовувалась вихвдна структура грунту, а при моделюванш за допомогою «Grounding 1.0» в уах випадках застосову-валась методика екшвалентування.
Як видно з результапв, наведених в табл. 1 для б№шосп випадк1в (71 %) похибка розрахунку за допомогою моделi з тришаровою структурою грунту програмного комплексу «LiGro» д3 е меншою у пор!в-няннi з похибкою д2 (розрахунок за допомогою дво-шарово! моделi «Grounding 1.0»). Крiм того, сл!д в!д-значити, що для тришарово! моделi (близько 74 %) похибка е додатною величиною. Це пов'язано з тим, що при моделюванш не було враховано наявнють природних заземлювачiв (фундаментiв обладнання та тросових блискавковiдводiв, приеднання ЗП до зов-шшньо! металево! огорож! тощо).
Проте для трьох щдстанцш фiксуеться значна похибка (с>3 > 35 %) при розрахунку опору ЗП. Тому для перевiрки результапв визначення опору ЗП (а саме модуля значення похибки д3) на наявшсть у ви-б!рщ випадкових значень, що р!зко в1др!зняються, було використано критерiй Граббса [10]. При цьому рiвень статистично! значущостi для визначення табличного значення критерш становив 0,05.
В результат аиалiзу поетапно з об'ему виб!рки були виключеш результати визначення опору ЗП для шдстанцш №12, №51 та №54.
З ф!зично! точки зору значне вщхилення розрахункових та експериментальних даних для щдстанцп №54 пояснюеться впливом методично! похибки, яка виникла при використант методики еквiвалеигуваиия для при-ведення чотиришарово! структури грунту до розрахун-ково! тришарово!. А в двох шших випадках - виносом потенщалу за меж1 електроустаиовки: для щдстанцп №12 по кабелям, а для щдстанцп №51 по двом тросовим блискавковвдводам, як1 в свою чергу приеднат до мета-лчних опор повпряних лшш класом напруги 35 кВ й е природними додатковими заземлювачами.
Результати аналiзу для виб!рки з 67 об'екпв (без врахуваиия виключених щдстанцш) наведено в табл. 2.
Як видно з табл. 2, методика розрахунку нееквь потенцшного ЗП, розташованого у тришаровому грунт!, й реал!зована у вигляд! програмного комплексу «LiGro», мае значно меншу середню похибку (в 1,8 рази) при визначеш опору ЗП у пор!внянш з двошаровою моделлю [6].
Таблиця 2
Поршняння точностi визначення опору ЗП для 67 тдстанцш
Тип моделi Середня похибка 8, % Кшьюсть пiдстанцiй, якГ по-трапили в дiапазон похибки, шт.
± 5 % ± 10 % ± 15 % ± 20 %
Двошарова «ЮгоиМг^ 1.0» 18,22 14 28 41 47
Тришарова «LiGro» 9,91 22 40 50 59
Також для розроблено! методики розрахунку НП ЗП, розташованого в тришаровому грунтi, фшсуеться бiльша к1льк1сть потраплянь експериментально ви-значених значень в припустимi дiапазони похибки (в середньому на 31 %). Особливо це характерно для дiапазонiв ± 5 % та ± 10 %, де шлькють таких потраплянь збiльшилась на 57 % та на 42 % вщповвдно.
Аналiз результатiв визначення напруги дотику. Перевiрка базувалася на порiвняннi значень напруги дотику на декшькох обраних одиницях об-ладнання пiдстанцiй при iмiтацi! однофазного зами-кання на землю. Аналiз проведено на трьох шдстан-щях класом напруги 110(150) кВ. При цьому було використано традицiйну методику набору експери-ментальних даних для ощнки адекватностi матема-тичних моделей ЗП, котра наведена в [6]. Шдстанцп були обраш таким чином, щоб кожна з них мала один з найбшьш поширених тишв грунту: р, Н та К, яш становлять понад 99 % вих тришарових грунтiв Укра!ни в мюцях розташування енергооб'ектiв. Грунт типу А не розглядався, так як вш зустрiчаеться менше нiж в 1 % випадшв [8].
На рис. 1-3 наведено схеми розташування ЗП для вказаних пвдстанцш. Товстою чорною лшею позна-чено горизонтальш заземлювачi, точками - заземлю-вальш провiдники, що з'еднують обладнання з зазем-лювачем, а також показано назви обладнання на яко-му проводилося вимiрювання р8-1^8-6 та силовi трансформатори 1Т та 2Т.
Результатом розрахунку е максимальне i мшма-льне значення напруги дотику по радiусу 0,8 м навко-ло точки дослвдження.
Оцшка результатiв розрахунку проводилася на-ступним чином: експериментально вимiряне значення напруги дотику V мало опинитися в iнтервалi мiж мiнiмальним i максимальним розрахунковим значен-ням для вщповвдно! точки. В табл. 3 наведено результата порiвняння и для роз'еднувачiв пiдстанцiй ПС №1, ПС №2 та ПС №3. Отр основи (пластини) Яо -експериментально визначене значення зпдно з [6], яке необхщне для розрахунку та е власною характеристикою для кожно! точки:
„ I I ^Ъойу /л.
=\Фк0 "^0,8"-—, (1)
Рис. 1. Схема ЗП дтачо! пiдстанцil ПС №1 класом напруги 150 кВ в центральнгй частит Укра!ни
RЪody + Ко
де фш - потенцiал на к-й одиницi обладнання, ф0 8 - по-тенцiал на поверхнi грунту, визначений за результатами обчислень, по радусу 0,8 м навколо к-о! одиницi обладнання; КЪоау - опр тiла людини 1 кОм [6].
Рис. 2. Схема ЗП дгючо! шдстанцп ПС №2 класом напруги 110 кВ в центральнгй частит Укра!ни
Вихщш дат для розрахунку (параметри зазем-лювача, питомий електричний опГр шарiв грунту р та !х товщини к, та величина вимiрювального струму) наведенi в табл. 4.
Для ПС №1 та ПС №3 експериментально визначене значення напруги дотику для вах точок (тобто в 100 % випадюв) лежить в розрахунковому дiапазонi.
Для ПС №2 експериментально визначене зна-чення напруги дотику для 5 точок з 6 (тобто в 83,3 % випадшв) лежить в розрахунковому дiапазонi, а для обладнання р8-4 вщхилення найближчого розрахун-кового значення ввд V складае - 20,8 %. Для вказано!
Рис. 3. Схема ЗП дшчо! тдстанцй ПС №3 класом напруги 150 кВ на швдт Украши
Таблиця 3
nopiBHHHHH експериментального та розрахункового значення напруги дотику
Назва об'екту Умовна назва обла-днання Результати експерименту Результати розрахунку Потрапляння в дiапазон визначення Ut
U, мВ Яо, Ом Ut max, мВ Ut min мВ
ПС №1 QS-1 20 273 21,40 16,10 +
QS-2 19 92 21,40 18,40 +
QS-3 30 130 30,50 25,40 +
QS-4 18 213 19,90 14,00 +
QS-5 35 162 51,35 32,50 +
QS-6 42 114 58,00 41,90 +
ПС №2 QS-1 33 38 34,6 19,5 +
QS-2 17 42 24,0 16,2 +
QS-3 16 61 20,3 15,2 +
QS-4 13 87 21,5 15,7 -
QS-5 24 123 31,1 23,1 +
QS-6 38 116 61,4 36,5 +
ПС №3 QS-1 95 266 97,5 78,13 +
QS-2 117 239 120,1 85,20 +
QS-3 99 315 99,3 65,60 +
QS-4 190 252 238,4 129,70 +
QS-5 60 298 70,8 56,60 +
QS-6 107 1169 259,0 106,80 +
Таблиця 4
Вихвдт данi для розрахунку напруги дотику
Параметр: ПС №1 ПС №2 ПС №3
Поперечний перерiз ГЗ, мм штаба 20x6 штаба 40x4 пруток 016
рь Ом-м 92,5 42 150
р2, Ом-м 61 3,3 43
р3, Ом-м 13 22 12
hi, м 0,9 0,3 0,3
h2, м 3,2 5,3 9,8
Вимiрювальний струм I, А 4,76 4,76 4,76
точки таке в1дхилення можна пояснити вiдмiннiстю поперечного перерiзу локального заземлювача, його корозiйним зносом або складною трасою пролягання заземлювача (глибина залягання е змiнною, а сам за-землювач мае не пряму, а довiльну форму на ввдстат менше 0,2 м, що неможливо визначити). Для враху-вання цього необхвдно проводити додатковi досль дження з внесенням вiдповiдних результатiв у розра-хункову модель. Проте близьшсть експериментального значення до розрахункового для те! точки та по-трапляння в розрахунковий дiапазон для шших точок дае змогу зробити висновок про адекватшсть моделi для ЗП дано! тдстанцй.
Таким чином, загальне потрапляння у розрахунковий дiапазон спостерiгаеться у 17 точок з 18, що становить 94,4 %.
Результати виконаних дослвджень тдтверджу-ють адекватнiсть розроблено! методики розрахунку ЗП на основi тришарово! моделi грунту, експеримен-тальним значенням напруги дотику, отриманим при iмiтацil однофазного замикання на землю на реальних ЗП, яш знаходяться в експлуатацп.
Висновки.
1. Обгрунтована адекватнiсть методики розрахунку нормованих параметрiв заземлювального пристрою на основi тришарово! моделi грунту шляхом порiв-няння результатiв експериментальних дослщжень для дiючих високовольтних енергооб'ектiв Укра!ни з результатами розрахунку.
2. Показано, що розроблена методика розрахунку дозволяе пвдвищити точшсть визначення нормованих параметрiв заземлювальних пристро!в. При цьому середня похибка визначення опору заземлювальних пристро!в не перевищуе 10 %, а при визначенш напруги дотику фшсуеться потрапляння у розрахунковий дiапазон для 94 % експериментальних точок.
3. Отримат результати дозволяють використовува-ти розроблену методику розрахунку для створення програмних засобiв з визначення нормованих параме-трiв заземлювальних пристро!в довiльно!' конфцура-цп, розташованого в тришаровому грунтi.
СПИСОК ШТЕРАТУРИ
1. IEEE Standard 81-2012. IEEE Guide for measuring Earth resistivity, ground impedance, and Earth surface potentials of a grounding system. Amended by 2012-12-28. - New York: IEEE, 2012. - 86 p. doi: 10.1109/ieeestd.2012.6392181.
2. Випробування та контроль пристро!в заземления елект-роустановок. Типова шструкщя. СОУ 31.2-2167768119:2009 - [Чинний вiд 2010-03-29]. - К.: Мiипаливеиерго Укра!ни, 2010. - 54 с. - (Нацюнальний стандарт Украши).
3. Tabatabaei N.M., Mortezaeei S.R. Design of grounding systems in substations by ETAP intelligent software // International Journal on «Technical and Physical Problems of Engineering» (IJTPE). - 2010. - iss.2. - vol.2. - no.1. - pp. 45-49.
4. Turri R., Andolfato R., Cuccarollo D. A numerical simulation tool for cathodic protection and electromagnetic interference analysis // NACE Milano Italia Section - Conference & Expo 2016 «A European event for the Corrosion Prevention of Oil&Gas industry». - 17 p. - Режим доступу: https://www.researchgate.net/publication/303685228_A_NUME RICAL_SIMULATION_TOOL_FOR_CATHODIC_PROTECT ION_AND_ELECTROMAGNETIC_INTERFERENCE_ANAL YSIS.
5. Зубов К.Н. Совершенствование расчетных методов мол-ниезащиты и заземляющих устройств в неоднородных грунтах: дис. канд. техн. наук: спец. 05.09.03. - Вологда, 2011. - 158 с.
6. Колиушко Д.Г. Совершенствование диагностики заземляющих устройств электроэнергообъектов: дис. канд. техн. наук: спец. 05.11.13. - Харьков, 2003. - 172 с.
7. Unde M.G., Kushare B.E. Grounding grid performance of substation in two layer soil - a parametric analysis // International Journal of Engineering Sciences & Emerging Technologies. - 2012. - vol.1. - no.2. - pp. 69-76. doi: 10.7323/ijeset/v 1_i2_8.
8. Колиушко Д.Г., Руденко С.С., Колиушко Г.М. Электрофизические характеристики грунта в местах расположения энергообъектов Украины // Електротехнжа i електромеханжа. - 2015. - № 3. - С. 67-72. doi: 10.20998/2074-272X.2015.3.10.
9. Колиушко Д.Г., Руденко С.С. Математическая модель заземляющего устройства энергообъекта при наличии подстилающего слоя // Электронное моделирование. - 2014. -Т.36. - №2. - С. 89-97.
10. International Organization for Standardization. ISO 5725-2: 1994: Accuracy (Trueness and Precision) of Measurement Methods and Results-Part 2: Methods for the Determination of Repeatability and Reproducibility. International Organization for Standardization, 1994.
REFERENCES
1. IEEE Standard 81-2012. IEEE Guide for measuring Earth resistivity, ground impedance, and Earth surface potentials of a grounding system. [Amended by 2012-12-28]. New York: IEEE, 2012. 86 p. doi: 10.1109/ieeestd.2012.6392181.
2. Natsional'nyy standart Ukrayiny. SOU 31.2-2167768119:2009. Viprobuvannya ta kontrol' prystroyiv zazemlennya elektroustanovok. Tipova instruktsiya. [National Standard of Ukraine SOU 31.2-21677681-19:2009. Test and control devices, electrical grounding. Standard instruction]. Kyiv, Minenergovugillya Ukrayiny Publ., 2010. 54 p. (Ukr).
3. Tabatabaei N.M., Mortezaeei S.R. Design of grounding systems in substations by ETAP intelligent software. International Journal on «Technical and Physical Problems of Engineering» (IJTPE), 2010, iss.2, vol.2, no.1, pp. 45-49.
4. Turri R., Andolfato R., Cuccarollo D. A numerical simulation tool for cathodic protection and electromagnetic interference analysis. NACE Milano Italia Section - Conference & Expo 2016 «A European event for the Corrosion Prevention of Oil&Gas industry». 17 p. Available at: https://www.researchgate.net/publication/303685228 A NUME RICAL SIMULATION TOOL FOR CATHODIC PROTECT ION AND ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE ANAL YSIS (accessed 22 September 2016).
5. Zubov K.N. Sovershenstvovanie raschetnykh metodov mol-niezashchity i zazemliaiushchikh ustroistv v neodnorodnykh grun-takh. Diss. cand. techn. nauk [Improved computational methods for lightning protection and grounding devices in heterogeneous soil. Cand. tech. sci. diss.]. Vologda, 2011. 158 p. (Rus).
6. Koliushko D.G. Sovershenstvovanie diagnostiki zazemliaiushchikh ustroistv elektroenergoob"ektov. Diss. cand. techn. nauk [Improving the diagnosis of grounding devices for electric power objects. Cand. tech. sci. diss.]. Kharkov, 2003. 172 p. (Rus).
7. Unde M.G., Kushare B.E. Grounding grid performance of substation in two layer soil - a parametric analysis. International Journal of Engineering Sciences & Emerging Technologies, 2012, vol.1, no.2, pp. 69-76. doi: 10.7323/ijeset/v1_i2_8.
8. Koliushko D.G., Rudenko S.S., Koliushko G.M. Analysis of electrophysical characteristics of grounds in the vicinity electrical substation of Ukraine. Electrical engineering & electrome-chanics, 2015, no.3, pp. 67-72. (Rus). doi: 10.20998/2074-272X.2015.3.10.
9. Koliushko D.G., Rudenko S.S. Mathematical model of grounding connection of a power plant with under layer. Electronic modeling, 2014, vol.36, no.2, pp. 89-97. (Rus).
10. International Organization for Standardization. ISO 5725-2: 1994: Accuracy (Trueness and Precision) of Measurement Methods and Results-Part 2: Methods for the Determination of Repeatability and Reproductibility. International Organization for Standardization, 1994.
Поступила (received) 10.12.2017
Колiушко Денис Георгтович1, к.т.н., с.н.с., Руденко Сергт Сергтович1, m.h.c., 1 Нацюнальний техшчний ушверсигет «Харювський полггехшчний шститут», 61002, Харюв, вул. Кирпичова, 2, e-mail: [email protected]
D.G. Koliushko1, S.S. Rudenko1
1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», 2, Kyrpychova Str., Kharkiv, 61002, Ukraine. Experimental substantiation of the calculation procedure of normalized parameters of grounding device based on the three-layer soil model.
Purpose. Experimental substantiation of the possibility of using the calculation procedure of normalized parameters grounding devices on the basis of a three-layer model soil. Methodology. The research was based on comparison of the results of experimental measurements for the existing high voltage energy facilities of Ukraine with the results of the calculation. Results. Comparison showed that the average error decreased from 18 % for the two-layer model to 10 % for the three-layer model. The analysis of the calculated and experimentally determined values of the touch voltage showed a high degree of coincidence. Originality. The adequacy of the calculation procedure of the normalized parameters of the grounding device for model with three-layer soil is substantiated by the results of experimental research on the existing energy objects. Practical value. The obtained results allow us to use calculation procedure to create software to determine with increased accuracy the normalized parameters of grounding device located in three-layer soils. References 10, tables 4, figures 3.
Key words: grounding device, resistance, touch voltage, three-layer soil model.
