автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение эффективности работы заземляющих устройств тяговых подстанций магистральных электрических железных дорог

На аси

ИВАНОВ Геннадий Викторович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Специальность 05.22.07 - «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

09 апр

ОМСК 2009

003466370

Работа выполнена во ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор ДЕМИН Юрий Васильевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор КАНДАЕВ Василий Андреевич;

доктор технических наук, профессор МАНУСОВ Вадим Зиновьевич.

Ведущая организация: ЗАО «Сибирский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по проектированию энергетических систем и электрических сетей «Сибэнергосетьпроект» (ЗАО «Сибэнергосетьпроект»)».

Защита диссертации состоится 29 апреля 2009г. в 11 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 при Омском государственном университете путей сообщения (ОмГУПСе) по адресу: 644046, г.Омск, лр.Маркса, 35, ауд. 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан с«арта 2009 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета Д218.007.01.

Тел/факс: (3812) 31-13-44; E-mail: nauka@omgups.ru.

Учёный секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук,

профессор

О. А. Сидоров.

© Омский гос. университет путей сообщения, 2009

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Электрифицированные железные дороги составляют основную часть железных дорог России и выполняют свыше 80 % грузоперевозок.

В ОАО «Российские железные дороги» была принята «Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта на период до 2010 г. и на перспективу до 2020 г.», одной из основных задач которой является переход на энергосберегающий путь развития железнодорожного транспорта. Кроме того, разработаны «Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г. («Белая книга» ОАО «РЖД»)», одно из направлений которых - обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС) технических средств.

Большинство объектов проектировалось еще до появления отечественных нормативных документов в области ЭМС. Кроме того, не способствуют улучшению электромагнитной обстановки (ЭМО) и такие факторы, как коррозия заземляющих устройств (ЗУ).

К определению ЭМО можно приступать лишь после обследования технического состояния устройств заземления как важнейшего фактора электромагнитной обстановки, и приведения его в соответствие с техническими требованиями (ГОСТ Р 50571.21-2000 и Р 50571.22-2000).

Таким образом, необходимо исследовать влияние коррозии и электромагнитных возмущений на параметры электробезопасности ЗУ и на цифровые системы тяговых подстанций, выполнить расчет заземляющих систем электроустановок с учетом их конструктивных изменений при эксплуатации, разработать способ выравнивания потенциалов в пределах ЗУ для снижения влияния электромагнитных возмущений на цифровую технику.

Работа проводилась в соответствии с планами важнейших НИР Федеральной программы «Энергоэффективная экономика» на 2002 - 2005 г. и на перспективу до 2010 г., утвержденной постановлением правительства РФ №796 в ноябре 2001 г.

Целью диссертационной работы является разработка средств повышения эффективности работы заземляющих устройств тяговых подстанций магистральных электрических железных дорог.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи.

1. Оценить степень влияния искажающих факторов (коррозии стальных искусственных заземлителей, частоты вводимого тока и др.) на напряжение между заземляющим проводником оборудования и проводящим основанием (напряжение «до прикосновения») и напряжение на металле.

2. Разработать инженерный метод расчета величин коррозионных токов в заземляющей системе с упрощенным определением режима работы (анод или катод) электродов, позволяющий оперативно оценивать опасность грунтовой коррозии и электрокоррозии от воздействия блуждающих токов при проектировании и в эксплуатации.

3. Выполнить анализ коррозионных процессов при конструктивных изменениях в заземляющем устройстве.

4. Разработать способ выравнивания «потенциалов на металле» и «потенциалов между заземляющим проводником оборудования и проводящим основанием» в пределах ЗУ для снижения воздействия возмущений на работу цифровых систем тяговых подстанций.

5. Оценить степень снижения влияния возмущений от ЗУ на электромагнитную обстановку на тяговых подстанциях с помощью предложенного способа выравнивания потенциалов.

6. Обследовать техническое состояние ЗУ существующих тяговых подстанций и оценить электромагнитную обстановку.

Методы исследования. Поставленные в работе задачи решены на основе теоретических расчетов и экспериментальных исследований на эксплуатируемых тяговых подстанциях. Методической основой исследований служат теория многоэлектродных электрохимических систем, физическое и математическое моделирование процессов, аппарат регрессионного анализа и вычислительной математики. Объектами исследования были заземляющие устройства электроустановок и цифровые системы тяговых подстанций.

Научная новизна работы заключается в следующем:

разработан метод оценки степени влияния коррозии заземлителей, частоты тока, нелинейности внутреннего сопротивления элементов заземлителей, не-эквипотенциальности заземляющего устройства на величины напряжения «до прикосновения» и на металле;

разработан графоаналитический метод расчета коррозионных токов в заземляющей системе с упрощенным определением режима работы электродов (анод или катод);

предложены методы расчета коррозионных токов при конструктивных изменениях заземляющих систем и выравнивания потенциала на элементах заземляющего устройства с помощью электропроводного бетона (бетэл);

определена степень снижения влияния возмущений на электромагнитную обстановку на тяговых подстанциях с помощью предложенного способа выравнивания потенциалов.

Практическая ценность диссертации.

1. Созданный метод расчета оценки степени влияния коррозии заземлите-лей, частоты тока, нелинейности внутреннего сопротивления элементов зазем-лителей, неэквипотенциальности заземляющего устройства на величины напряжения «до прикосновения» и на металле позволяет провести сравнение указанных напряжений с нормативными значениями.

2. Разработанный графоаналитический метод расчета коррозионных токов в заземляющей системе с упрощенным определением режима работы электродов (анод или катод) дает возможность количественно оценить опасность грунтовой коррозии в условиях эксплуатации электроустановок.

3. Эквипотенциальное покрытие из электропроводного бетона территории подстанции выравнивает потенциал на заземляющем устройстве, улучшает электромагнитную обстановку и снижает коррозионные потери, что позволяет обеспечить более устойчивую работу цифровых систем тяговых подстанций.

Рекомендации по использованию защитного экрана из бетэла для подстанции ПС 35/10/6 кВ дают чистый дисконтированный доход в 394 тыс. р., при этом индекс доходности больше единицы, срок окупаемости внедрения экрана 3,5 года.

Реализация результатов работы.

Графоаналитический метод расчета и рекомендации по его использованию внедрены в ЗАО «Сибирский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по проектированию энергетических систем и электрических сетей», с экономическим эффектом в 15 - 20 тыс. р. в год.

Проведено обследование заземляющих устройств тяговых подстанций Дальневосточной железной дороги Волочаевка ЭЧЭ-9 Хабаровской дистанции электроснабжения ЭЧ-2 и Фридман ЭЧЭ-30 Владивостокской дистанции электроснабжения ЭЧ-4. Установлено, что параметры электробезопасности (сопротивление растеканию, напряжение прикосновения) не превышают нормируемых значений, однако напряжение «до прикосновения» при пересчете на ре-

альные токи короткого замыкания (например, 5 кА) приближается к 1 кВ, что недопустимо при внедрении цифровых систем. Следовательно, необходимо найти способы выравнивания потенциалов по элементам ЗУ.

Рекомендации по оценке технического состояния заземляющего устройства были использованы при диагностике заземлителей и оценке степени коррозии ЗС на подстанции Амурская (110/10 кВ) ЗЭС АК «Омскзнерго».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и были одобрены на второй междунар. науч.-техн. конф. «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт» (Тобольск, 2004); третьей междунар. науч.-техн. конф. «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт» (Омск, 2007); науч.-техн. семинарах и конференциях Новосибирской гос. академии водного транспорта» (2003 - 2007) и Омского гос. университета путей сообщения (2008 - 2009).

Публикации. Результаты исследований отражены в 16 научных трудах, в том числе в четырех статьях, опубликованных в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 107 наименований и двух приложений. Общий объем диссертации 134 е., в том числе 27 рис., 20 табл.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, определены научная новизна и практическая ценность работы, основные направления исследования.

В первой главе проведен анализ работ М. В. Матвеева, В. X. Ишкина, М. В. Солнцева, Б. Е. Дынькина, Ю. С. Железко, Б. И. Косарева, А. В. Котель-никова, Р. Р. Мамошина, К. Г. Марквардта, В. Т. Черемисина и других ученых.

В исследованиях московской фирмы ООО «ЭЗОП» отмечается, что на электрифицированных железных дорогах (Транссибирская магистраль) опасные влияния на цифровую технику выявлены более чем на 80 % электроустановок. Большинство проблем связано с неудовлетворительным состоянием мол-ниезащиты (40 % объектов), потенциалами на элементах ЗУ при коротких замыканиях в высоковольтной сети (30 %), неудовлетворительным состоянием

связей между элементами ЗУ (30 % объектов). Следовательно, основные причины неблагоприятного воздействия на цифровую технику связаны непосредственно с состоянием заземляющего устройства.

Анализ причин возмущений и рекомендуемых мер защиты показал, что для повышения надежности работы цифровой техники необходимо одноточечное заземление оборудования («спецзаземление»).

При этом Е. С. Колечицкий, М. В. Матвеев и другие исследователи не акцентируют своего внимания на влиянии состояния ЗУ на работу цифровых систем, особенно в зоне одноточечного подключения. Соответственно не учитывается возможная коррозия элементов ЗУ, которая, как показывает практика, приводит к обрывам связи, появлению опасных возмущений и ухудшению ЭМО.

Наибольшую опасность представляет коррозия ЗУ, протекающая под действием блуждающих постоянных токов, основным источником которых является электрифицированный железнодорожный транспорт.

Кроме того, не всегда удается обеспечить спецзаземление цифровых систем, так как, согласно исследованиям, всегда наблюдаются параллельные (неконтролируемые) цепи заземления.

В исследованиях М. В. Матвеева, В. X. Ищкина, М. В. Солнцева отмечается, что перепад потенциалов между различными точками неэквипотенциального ЗУ, например, для ЗУ ПС 500 кВ, при пересчете на реальные токи короткого замыкания (КЗ) может достигнуть 5 кВ.

Обследование технического состояния ЗУ тяговых подстанций Дальневосточной железной дороги, названных выше, показало, что на указанных тяговых подстанциях параметры электробезопасности (сопротивление растеканию, напряжение прикосновения) не превышают нормируемых значений по ГОСТ Р 12.1.038-2001. Однако напряжение «до прикосновения» при пересчете на реальные токи КЗ (например, 5 кА) приближается к 1 кВ, что недопустимо при внедрении цифровых систем.

Следовательно, возникает необходимость в разработке способов выравнивания потенциалов по элементам ЗУ эксплуатируемых электроустановок. Предлагаемые способы выравнивания потенциалов, например, с помощью укладки дополнительной сетки с мелкими ячейками из меди (стандарт МЭК 61024), требуют дополнительного исследования. Медь, как мощный катод вызовет дополнительную коррозию арматуры в бетоне, оболочек кабелей, стальных трубопроводов и т. п.

Представляется целесообразным проанализировать влияние изменения параметров электробезопасности ЗУ на изменение ЭМО. В качестве объекта воздействия электромагнитных возмущений на цифровые системы предлагается рассмотреть влияние на АСКУЭ тяговых подстанций. Проведенный анализ позволил сформулировать основные задачи, решение которых обеспечит снижение влияния возмущений от ЗУ на цифровые системы тяговых подстанций.

Во второй главе исследована неэквипотенциальность ЗУ и ее влияние на ЭМО. Максимальная «неэквипотенциальность» наблюдается при минимальном удельном сопротивлении грунта (р » 10 Ом'м), но при этом наблюдается и максимальная коррозия. Кроме того, сильные коррозионные разрушения, например, в результате действия блуждающих постоянных токов от электрифицированной, железной дороги, могут также привести к неэквипотенциальности заземляющего устройства, значит, к цифровой технике может быть приложено опасное напряжение.

Следовательно, реконструкция тяговых подстанций должна предусматривать не только замену оборудования, но и обследование коррозионного состояния ЗУ как важнейшего фактора электромагнитной обстановки.

Оценка состояния металлических конструкций по действующему ГОСТ 9.602-2005 - качественная (сильная, средняя, слабая коррозия). Однако названный стандарт не учитывает конструкции заземляющего устройства и не указывает, что в катодных зонах разрушения не происходит. Для устранения перечисленных недостатков предложен количественный графоаналитический метод оценки коррозии, позволяющий определять, в каком режиме (анод или катод) работает каждый из электродов многоэлектродной заземляющей системы. Физической основой метода расчета является теория многоэлектродных электрохимических систем Н. Д. Томашова и Г. В. Акимова.

Согласно алгоритму метода составляется система уравнений в виде матриц:

- Ч - И.. 1 I, и,

»р. - - Крп 1 X 1р = ир

Я.1 - - *П„ 1 I» и.

1 1 1 1 1 0 и„ 0

где И-у - собственные и взаимные значения поперечных сопротивлений между ¡-м и _Ьм элементами; ^ - поперечный ток, стекающий (втекающий) с ]-го элемента; Ио - компромиссный потенциал системы рассматриваемых элементов, соединенных «звездой»; Ц - исходные (задаваемые) электродные потенциалы одиночных элементов (до их соединения в систему).

Собственное (1 = _}) значение поперечного сопротивления определяется по выражению:

К^^+ИГ. (2)

где - сопротивление растеканию «металл - грунт»; - сопротивление поляризации (анодное или катодное) рассматриваемого элемента.

Система уравнений решается относительно неизвестных коррозионных токов и компромиссного потенциала системы. Погрешность предложенного метода расчета составляет 9%.

Результаты расчетов коррозионных токов при различных конструктивных изменениях ЗУ совпали с качественными рекомендациями ГОСТ 9.602-2005.

При внедрении цифровой техники в системы электроснабжения необходимо рассчитывать параметры электробезопасности: напряжение «до прикосновения» (идп) и напряжение на металле (11ме), так как в аварийных и нормальных режимах работы электроустановки значения именно этих параметров ЗУ могут быть приложены к корпусам различного цифрового оборудования.

Расчет указанных параметров выполнен как для эквипотенциального, так и для неэквипотенциального ЗУ.

Параметры эквипотенциального ЗУ вычисляются методом аналогичным определению коррозионных токов, но при этом в расчете не учитываются такие параметры, как сопротивление поляризации и электродные потенциалы.

Так как матрицы заполненные, возрастают время их расчета и трудоемкость вычислений, поэтому для упрощения вычислений использовался итерационный метод расчета с погрешностью расчета 1 %.

На первом шаге итерации токи с элементов принимаются равными

1™=-, (3)

N

затем подсчитываете^ среднее значение потенциала

и<"=1£и<'\ (4)

N1-1

далее определяется разность потенциалов (U¡" - U™), в соответствии с которой корректируются значения токов:

^„„О^иГ'-и'") (5)

После этого проводятся следующие циклы итераций до тех пор, пока величина потенциалов на каждом элементе U¡p) не совпадет с их средним значением U^P = U0 с заданной точностью.

Определив значения стекающих с элементов токов, рассчитывают напряжения «до прикосновения» и напряжение на металле.

Расчет параметров неэквипотенциального ЗУ выполняется аналогично расчету эквипотенциального ЗУ, но при этом вводится вторая система уравнений, связывающая падение напряжений U¡ с продольными сопротивлениями и токами:

N . (6)

Ilj=l.

н

_(uf+uf) 2

элемента; = If -I?', If и if - продольные токи в начале и в конце i-ro элемента; Ij - стекающие с элементов (поперечные) токи; 10 - вводимый в заземлитель ток.

Пренебрегая индуктивными связями между элементами ЗУ, можно представить систему в виде:

INMWHNI, (7)

где Z¡¡ - продольное сопротивление i-ro элемента.

При итерационном способе расчёта для n-го узла решение систем уравнений (6) и (7) сводится к уравнению:

U^m + % - 2(G, - %U, = 10, (8)

ы 4 i=i 4

где G¡ - суммарная продольная проводимость i-ro элемента, примыкающего к n-му узлу; g¡ - поперечная проводимость i-ro элемента; U¡ - потенциал на противоположном конце от n-го узла этого элемента; i-e число примыкающих элементов (не более четырех).

где u¡ =' ' *—i-A U" и Uf— потенциалы в начальном и конечном узлах i-ro

Положив на первом итерационном цикле Ui равным U0 (как на эквипотенциальном ЗУ), получим первое приближение для значения входного потенциала ЗУ:

Ul"= 4 м g 4 (9)

2(0,+%

¡=1 4

Далее определяются потенциалы на противоположных от n-го узла концах i-x элементов по уравнению:

и«-- з ы . 4 . (10)

4 ¡=1 4

где Gj и gj - продольная и поперечная проводимость для примыкающих к п-му узлу j-x элементов; Gj и gj - продольная и поперечная проводимость для i-x элементов, примыкающих к n-му узлу.

Точность расчетов оценивалась как на теоретических, так и на практических моделях. Погрешность выполненных расчетов не превышает 9 %.

На значения потенциалов на металле (UMe) и напряжения «до прикосновения» (идп) влияет ряд факторов, исследованных в работе: частота вводимого в ЗУ тока, нелинейность внутреннего продольного сопротивления стальных искусственных заземлителей, неэквипотенциальность ЗУ, магнитное влияние токовой линии.

Расчет и экспериментальная проверка влияния частоты вводимого в ЗУ тока на напряжение «до прикосновения» проводился для внешнего короткого замыкания. Установлено, что использование частоты 180 Гц в измерительном приборе (ПИНП) по отношению к частоте 50 Гц приводит к повышению напряжения «до прикосновения» в области ввода тока неэквипотенциальных заземлителей на 22 - 47 %. Для эквипотенциальных заземлителей измерение напряжения «до прикосновения» на частоте 180 Гц дает отклонение от результата на частоте 50 Гц всего 3 %.

При использовании для измерения напряжения на металле частоты 180 Гц (прибор ПИНП) значение данного параметра для неэквипотенциальных заземлителей составляет от 0,5 до 10 В, что не превышает нормы по ГОСТ Р 51317.2.5-2000. Однако при пересчете на реальный ток КЗ, например

5 кА, значение электромагнитного возмущения (ЭМВ) превышает нормируемое в 36 раз.

Максимальное значение потенциалов на металле наблюдается в месте ввода тока, в месте удаленном от точки ввода тока отмечается понижение потенциала на металле (2,5 % для эквипотенциальных ЗУ; 29,3 % - для неэквипотенциальных). Максимальное значение напряжения «до прикосновения» наблюдается в месте удаленном от точки ввода тока (увеличение на 15 - 20 % -для эквипотенциальных, уменьшение в 1,5 раза - для неэквипотенциальных).

Нелинейность внутреннего продольного сопротивления максимальное влияние оказывает на неэквипотенциальные заземлители в области ввода тока. Так, для тока 200 А увеличение 1]Д11 наблюдается в 2,5 раза, а для им имеет место увеличение на 20 - 30 % (по сравнению с током 1 А и 5 кА).

При вводе тока в 1А в модель эквипотенциального заземляющего устройства потенциал в месте ввода тока составляет 337 мВ, что превышает нормируемое значение (90 мВ) потенциала на ЗУ. В случае неэквипотенциального ЗУ потенциал в месте ввода тока составляет 41,2 мВ и не превышает нормы.

Оценено также влияние эквипотенциальное™ заземляющего устройства на электромагнитную обстановку.

Эквипотенциальные заземляющие устройства электроустановок (удельное сопротивление грунта рг= 100 Ом-м и более) имеют отличие потенциала в месте ввода тока и в месте удаленном от точки ввода тока не более чем 5 - 10 %, что объясняется хорошей проводимостью металла и выравниванием потенциала по металлу (ухудшением электромагнитной обстановки при всех видах помех можно пренебречь). Следует учитывать ухудшение электромагнитной обстановки при воздействии напряжения «до прикосновения», так как во всех случаях его увеличение наблюдается на 20 - 40 %.

У неэквипотенциальных заземляющих устройств электроустановок отмечается ухудшение электромагнитной обстановки, так как наблюдается перепад потенциала по металлу на 15-30 %. Следует учитывать существенное ухудшение электромагнитной обстановки при воздействии напряжения «до прикосновения», так как наблюдается его изменение в 1,5 - 2,5 раза.

Таким образом, воздействие электромагнитных возмущений (частота тока, нелинейность внутреннего продольного сопротивления элементов ЗУ и др.) в ряде случаев превышает нормируемые значения, поэтому их необходимо учи-

тывать для обеспечения надежной работы цифровой техники и, как следствие, принимать меры для выравнивания потенциала по элементам ЗУ.

Третья глава посвящена рассмотрению вопросов выравнивания потенциала на ЗУ с целью обеспечения одноточечного заземления цифрового оборудования, снижения влияния возмущений от ЗУ и улучшения электромагнитной обстановки в зоне расположения зданий с электронной аппаратурой с помощью покрытия из бетэла. Проведен сравнительный расчет выравнивания потенциала с помощью экрана из бетэла и стального листа на поверхности грунта. Результаты расчета (рисунок) показывают, что бетэл с удельным электрическим сопротивлением до 0,49 Ом-м и прочностью на сжатие до 20 МПа дает практически эквипотенциальное покрытие на расстоянии до 100 - 200 м от места ввода тока и, следовательно, полное выравнивание потенциала, тем самым улучшает электромагнитную обстановку на электроустановке

МПа; 3 - бетэл, р - 34, прочность - 16,4; 4 - бетэл, р - 0,49, прочность — 20; 5 — бетэл, р - 0,9 Ом-мм2/м; прочность - 32,6 МПа

Применение защитного экрана из бетэла позволяет также снизить скорость коррозии стальных искусственных заземлителей: скорость максимальной коррозии в два - три раза, средней - в пять раз.

В четвертой главе определена степень снижения воздействия возмущений на параметры ЗУ после внедрения экрана из бетэла (таблица).

Установлено, что воздействие на параметры эквипотенциального ЗУ минимально и, как следствие, минимально влияние на цифровую технику, а воздействие возмущений на параметры неэквипотенциального ЗУ максимально.

Образец 1

д -] _I_I_I_1_I_1_1_I_1_

' 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 м 200

X

Выравнивание потенциала на ЗУ с помощью бетэла: 1 - сталь, р = 0,135 Ом-мм2/м; 2 - бетэл, р - 0,16, прочность на сжатие 14

Оценка степени снижения воздействия возмущений

Факторы, влияющие на параметры ЗУ Степень снижения воздействия возмущений, %

имет ида

Магнитное влияние вводимого в ЗУ тока 92,4 46,3

Нелинейность внутреннего продольного

сопротивления элементов ЗУ 20,3 25,8

Частота вводимого в ЗУ тока 97 94

Неэквипотенциальность ЗУ 91,1 57,9

Внедрение защитного экрана из бетэла для подстанции ПС 35/10/6 кВ дает чистый дисконтированный доход в 394 тыс. р., при этом индекс доходности больше единицы, срок окупаемости внедрения экрана - 3,5 года.

Использование предложенного графоаналитического метода расчета коррозионных токов дает экономический эффект в 15-20 тыс. р. в год.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Оценена степень влияния искажающих факторов (коррозии заземлите-лей, частоты вводимого тока, нелинейности внутреннего продольного сопротивления стальных искусственных заземлителей, неэквипотенциальности ЗУ) на значения напряжения «до прикосновения» и напряжения на металле, уста- . новлено существенное (при пересчете на реальный ток КЗ 5 кА увеличение в 36 раз) влияние возмущений на параметры неэквипотенциального ЗУ.

2. Разработан графоаналитический метод расчета коррозионных токов в ЗУ с упрощенным определением режима работы электродов (анод или катод), позволяющий при проектировании и эксплуатации электроустановок количественно оценивать опасность грунтовой коррозии и электрокоррозии от воздействия блуждающих токов, с погрешностью 9 %.

3. Проведены расчеты коррозионных токов при различных конструктивных изменениях заземляющих систем (строительство новых ОРУ, прокладка дополнительных кабелей, трубопроводов, ВЛ и т. п.), позволившие оценить опасность коррозии количественно.

4. Предложено выравнивать потенциал на заземляющих устройствах в зоне помещений с цифровой техникой с помощью электропроводного бетона

(бетэла): бетэл с удельным электрическим сопротивлением до 0,49 Ом-м и прочностью на сжатие до 20 МПа дает эквипотенциальное покрытие на расстоянии до 100 м и устраняет влияние параллельных (неконтролируемых) цепей заземления, т. е. улучшает электромагнитную обстановку, при этом экран снижает скорость средней коррозии в пять раз, а максимальной - в два - три раза.

5. Доказано существенное (до 97 %) снижение влияния возмущений на параметры ЗУ (потенциалы на металле, напряжение «до прикосновения») после внедрения экрана из бетэла.

6. При обследовании технического состояния ЗУ тяговых подстанций Дальневосточной железной дороги ПС Волочаевка ЭЧЭ-9 Хабаровской дистанции электроснабжения ЭЧ-2 и ПС Фридман ЭЧЭ-30 Владивостокской дистанция электроснабжения ЭЧ-4 установлено, что на указанных тяговых подстанциях параметры электробезопасности (сопротивление растеканию, напряжение прикосновения) не превышают нормируемых по ГОСТ Р 12.1.038-2001 значений, при этом значение напряжения «до прикосновения» при пересчете на реальные токи КЗ (например, 5 кА) приближается к 1 кВ, что недопустимо при внедрении цифровых систем, следовательно, необходимо найти способы выравнивания потенциалов по элементам ЗУ подстанции.

7. Применение защитного экрана из бетэла для подстанции ПС 35/10/6 кВ дает чистый дисконтированный доход в 394 тыс. р. в год, при этом индекс доходности больше единицы, срок окупаемости внедрения экрана составит 3,5 года.

Использование предложенного графоаналитического метода расчета коррозионных токов дает экономический эффект в 15 - 20 тыс. р. в год.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Разработка методики расчета и анализ влияния электромагнитных помех на параметры электробезопасности заземляющего устройства / Г. В. Иванов, Ю. В. Демин и др. // Известия Томского политехи, ун-та. 2008. № 4. Т.312. С. 66 - 70.

2. Графоаналитический инженерный метод расчета коррозионных токов многоэлектродной системы / Г. В. Иванов, Ю. В. Демин и др.//Известия Томского политехи, ун-та. 2007. № 2. Т. 310. С. 81- 84.

3. Коррозия и защита электросетевых конструкций /Г. В. Иванов, Б. С. Кравченко и др.//Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2007. № 2. С. 86 - 95.

4. Оценка использования электропроводного бетона (бетэла) для выравнивания электрического потенциала на заземляющем устройстве / Г.В. Иванов, Ю.В. Демин и др.//Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2007. № 2. С. 78 - 80.

5. Влияние электромагнитных помех на параметры электробезопасности заземляющих устройств, электроустановок и на электромагнитную обстановку / Г.В. Иванов, Ю.В. Демин и др. // Новосибирская гос. акад. водного трансп. Новосибирск, 2007. 24 с.

6. Комплексная защита электросетевых конструкций от коррозии с использованием активированных материалов / Г. В. Иванов, Ю.В. Демин и др. // Новосибирская гос. акад. водного трансп. Новосибирск, 2007.23 с.

7. Иванов Г.В. Влияние коррозии и электромагнитных помех на параметры электробезопасности заземляющих устройств и на АСКУЭ тягового электроснабжения / Г.В. Иванов, Ю.В. Демин // Новосибирская гос. акад. водного трансп. Новосибирск, 2008. 26 с.

8.Иванов Г. В. Исследование механизма коррозии кабелей ААШв / Г. В. Иванов, Е. Ю. Кислицин, Л. Д. Сафрошкина//Энергетика, экология, энергоснабжение, транспорт: труды 2-й междунар. науч.-техн. конф. Новосибирская гос. акад. водного трансп. Новосибирск, 2004.4.2. С. 89-95.

9.Иванов Г. В. Оценка эффективности катодной защиты кабелей ААШв / Г. В. Иванов, Е. Ю. Кислицин, Л. Д. Сафрошкина // Энергетика, экология, энергоснабжение, транспорт: труды 2-й междунар. науч.-техн. конф. Новосибирская гос. акад. водного трансп. Новосибирск, 2004. 4.2. С. 95-101.

10. Иванов Г. В. Проблемы обеспечения долговечности электросетевых конструкций /Г. В. Иванов, Ю. В. Демин, Л. Д. Сафрошкина // Энергетика, экология, энергоснабжение, транспорт: труды 2-й междунар. науч.-техн. конф. Новосибирская гос. акад. водного трансп. Новосибирск, 2004. 4.2. С. 38-39.

И.Иванов Г. В. Графический метод расчета коррозионных токов многоэлектродной системы / Г. В. Иванов// Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2006. № 1. С. 265 - 269.

12. Состояние стальных искусственных заземлителей на территории СНГ /Г.В.Иванов, Ю.В. Демин и др.//Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2007. № 1. С. 126 -130.

13. Математическая модель расчета коррозионных токов и потенциалов в заземляющих системах/Г. В. Иванов, Ю.В. Демин и др.//Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2007. № 1. С. 131-139.

14. Анализ коррозионных процессов при изменениях в заземляющем устройстве / Г.В. Иванов, А.И. Мозилов и др. //Энергетика, экология, энергоснабжение, транспорт: труды 3-й междунар. науч.-техн. конф. Новосибирская гос. акад. водного трансп. Омск, 2007. 4.2. С. 127-129.

15. Иванов Г. В. Методы расчета срока службы электросетевых конструкций/Г. В. Иванов, Ю. В. Демин //Сибирский Научный Вестник*. 2008. № XI. С. 70 - 74.

16. Иванов Г.В. Разработка экрана из электропроводного бетона (бе-тэла) для защиты от коррозии искусственных заземлителей и выравнивания потенциала на заземляющем устройстве / Г. В. Иванов, Б. С. Кравченко // Сибирский Научный Вестник. 2008. № XI. С. 74 - 77.

Типография ОмГУПСа, 2009. Тираж 110 экз. Заказ 241 644046, г.Омск, пр.Маркса, 35.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СОСТОЯНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ ОБСТАНОВКУ. СОСТОЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ.И

1.1 Влияние заземляющих устройств на электромагнитную обстановку.

1.2 Анализ коррозии естественных и искусственных заземлителей.

1.3 Определение технического состояния заземляющих устройств тяговых подстанций.

1.4 Расчет коррозионных токов ЗУ.

1.4.1 Расчет коррозионных токов на основе регрессионных моделей.

1.4.2 Графический метод расчета коррозионных токов заземляющих систем.

1.4.3 Математическая модель расчета коррозионных токов и потенциалов в заземляющих системах.

1.5 Задачи исследования.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИСКАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ (КОРРОЗИИ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ) НА ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ ЗУ: НАПРЯЖЕНИЕ «ДО ПРИКОСНОВЕНИЯ» И НАПРЯЖЕНИЕ НА МЕТАЛЛЕ. АНАЛИЗ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЭЛЕКТРОКОРРОЗИИ И КОНСТРУКЦИОННЫХ ИЗМЕНЕНИЯХ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА.

2.1 Разработка графоаналитического метода расчета коррозионных токов заземляющих систем.

2.2 Анализ коррозионных процессов при изменениях в заземляющем устройстве.

2.3 Расчет параметров эквипотенциального и неэквипотенциального ЗУ.

2.3.1 Расчет параметров эквипотенциального ЗУ.

2.3.2 Расчет параметров неэквипотенциального ЗУ.

2.4 Определение влияние электромагнитных возмущений на параметры электробезопасности заземляющих устройств и на электромагнитную обстановку.

2.5 Расчет коррозионных токов заземляющих устройств при воздействии блуждающих постоянных токов.

3 ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ АСКУЭ ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЯ ПО ВЫРАВНИВАНИЮ ПОТЕНЦИАЛА НА ЗАЗЕМЛЯЮЩЕМ УСТРОЙСТВЕ.

3.1 Надежность работы АСКУЭ.

3.2 Оценка влияния защитного экрана на коррозию стальных искусственных заземлителей и других подземных сооружений.

3.3 Влияние экрана из бетэла на коррозию искусственных и естественных заземлителей.

3.4 Расчет степени выравнивания потенциала по элементам ЗУ с помощью электропроводного бетона (бетэла).

4 ОЦЕНКА КОРРОЗИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ ЗУ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБСТАНОВКИ НА ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ПОДСТАНЦИЯХ.

4.1 Оценка степени снижения воздействия возмущений на параметры ЗУ.

4.2 Определение технического состояния стальных искусственных заземлителей.

4.3 Определение технического состояния заземляющего устройства подстанции 110 кВ «Амурская» ЗЭС ОАО АК «ОмскЭнерго».

4.3.1 Определение коррозионной ситуации.

4.3.2 Оценка электромагнитной обстановки.

4.4 Расчет экономического эффекта от внедрения защитного экрана из бетэла.

Актуальность темы. Электрифицированные железные дороги составляют основную часть железных дорог России и выполняют свыше 80% грузоперевозок. Они представляют, собой совокупность сложных инженерных сооружений, взаимодействующих между собой посредством электромагнитных влияний, имеющих следующие пути их передачи: гальваническая (металлическая) связь, емкостная и магнитная (индуктивная) связь.

В ОАО «Российские железные дороги» была принята «Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта на период до 2010 года и на перспективу до 2020 года», одной из основных задач которой является переход на энергосберегающий путь развития железнодорожного транспорта. Кроме того, разработаны «Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г. («Белая книга» ОАО «РЖД»)», одно из направлений которых - обеспечение электромагнитной совместимости технических средств.

Практически все средства железнодорожной автоматики и телемеханики, введенные до 1990 года, по своему качественному уровню не удовлетворяют современным требованиям комплексной автоматизации перевозочного процесса.

Внедряемые в настоящее время в системы электроснабжения программно-технические комплексы (ПТК), такие как автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУ ТП), в том числе автоматизированные информационно-измерительные системы контроля и учета электрической энергии (АИИС КУЭ), средства защиты на основе микропроцессоров, могут надежно функционировать только в благоприятной электромагнитной обстановке (ЭМО), то есть должна быть обеспечена электромагнитная совместимость (ЭМС).

Имеющийся опыт обследования электроустановок показывает, что очень часто ЭМО оказывается неблагоприятной. Действительно, большинство объектов проектировалось еще до появления отечественных нормативных документов в области ЭМС. Кроме того, не способствуют улучшению ЭМО и такие факторы, как коррозия заземляющих устройств (ЗУ), повреждения заземлителей в процессе эксплуатации, внесение недокументированных модификаций в схемы питания и заземления.

Знание влияния ЭМО на работу цифровых систем необходимо, чтобы сформулировать технические требования к цифровым устройствам. В то же время к определению ЭМО можно приступать лишь после обследования технического состояния и приведения в соответствие с техническими требованиями (ГОСТ Р 50571.21, ГОСТ Р 50571.22) устройств заземления как важнейшего фактора электромагнитной обстановки.

До настоящего времени на всех этапах создания и реконструкции электроустановки: от проектирования до реализации, и ее эксплуатации, указанная проблема остается вне поля зрения специалистов.

Таким образом, представляется целесообразным исследовать влияние коррозии и электромагнитных возмущений на параметры электробезопасности ЗУ и на цифровые системы тяговых подстанций, выполнить расчет заземляющих систем электроустановок с учетом их конструктивных изменений при эксплуатации, разработать способ выравнивания потенциалов в пределах ЗУ для снижения влияния электромагнитных возмущений на цифровую технику.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности работы заземляющих устройств тяговых подстанций магистральных электрических железных дорог.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1 оценить степень влияния искажающих факторов (коррозии стальных искусственных заземлителей, частоты вводимого тока, нелинейности внутреннего продольного сопротивления стальных искусственных заземлителей, неэквипотенциальности ЗУ) на «напряжение между заземляющим проводником оборудования и проводящим основанием (напряжение «до прикосновения»)» и «напряжение на металле»;

2 разработать инженерный метод расчета величин коррозионных токов в заземляющей системе с упрощенным определением режима работы (анод или катод) электродов, позволяющий оперативно оценивать опасность грунтовой коррозии и электрокоррозии от воздействия блуждающих токов при проектировании и эксплуатации;

3 выполнить анализ коррозионных процессов при конструктивных изменениях в заземляющем устройстве;

4 разработать способ выравнивания «потенциалов на металле» и «потенциалов между заземляющим проводником оборудования и проводящим основанием» в пределах ЗУ для снижения воздействия возмущений на работу цифровых систем тяговых подстанций;

5 оценить степень снижения влияния возмущений от ЗУ на электромагнитную обстановку на тяговых подстанциях с помощью предложенного способа выравнивания потенциалов;

6 обследовать техническое состояние ЗУ существующих тяговых подстанций и оценить электромагнитную обстановку.

Методы исследования. Поставленные в работе цели достигаются на основе теоретических расчетов и экспериментальных исследований на эксплуатируемых тяговых подстанциях.

Методической основой исследований служит теория многоэлектродных электрохимических систем, физическое и математическое моделирование процессов, аппарат регрессионного анализа и вычислительной математики.

Объектами исследованияу являются-^ заземляющие устройстваУ электроустановок и цифровые системы тяговых подстанциг.; ч

Научная новизна, основные положения, выносимые на защиту, заключаются в следующем:

- разработан метод оценки степени влияния коррозии заземлителей, частоты тока, нелинейности внутреннего сопротивления элементов заземлителей, неэквипотенциальности заземляющего устройства на величины напряжения «до прикосновения» и на металле;

- разработан графоаналитический метод расчета коррозионных токов в заземляющей системе с упрощенным определением режима работы электродов -анод или катод;

- предложен метод расчета коррозионных токов при конструктивных изменениях заземляющих систем;

- предложен метод выравнивания потенциала на элементах заземляющего устройства с помощью электропроводного бетона;

- определена степень снижения влияния возмущений на электромагнитную обстановку на тяговых подстанциях с помощью предложенного способа выравнивания потенциалов.

Практическая ценность.

1 Созданный метод расчета оценки степени влияния коррозии заземлителей, частоты тока, нелинейности внутреннего сопротивления элементов заземлителей, неэквипотенциальности заземляющего устройства на величины напряжения «до прикосновения» и на металле позволяет провести сравнение указанных напряжений с нормативными значениями.

2 Разработанный графоаналитический метод расчета коррозионных токов в заземляющей системе с упрощенным определением режима работы электродов (анод или катод) дает возможность оценить опасность грунтовой коррозии в условиях эксплуатации электроустановок.

3. Предложенный метод расчета коррозионных токов при конструктивных изменениях заземляющих систем позволяет количественно оценить опасность J коррозии.

4. Эквипотенциальное покрытие из электропроводного бетона территории подстанции выравнивает потенциал на заземляющем устройстве, улучшает электромагнитную обстановку и снижает коррозионные потери, что позволяет обеспечить более устойчивую работу цифровых систем тяговых подстанций.

Рекомендации по использованию защитного экрана из бетэла для подстанции ПС 35/10/6 кВ дают чистый дисконтированный доход - 394 тыс. руб., при этом индекс доходности - >1, срок окупаемости внедрения экрана - 3,5 года.

Реализация и внедрение результатов исследований.

Графоаналитический метод расчета и рекомендации по его использованию внедрены в ЗАО «Сибирский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по проектированию энергетических систем и электрических сетей», с экономическим эффектом 15-20 тыс. рублей в год.

В результате обследований установлено, что на тяговых подстанциях

Дальневосточной железной дороги ПС Волочаевка ЭЧЭ-9 Хабаровская 1 дистанция электроснабжения ЭЧ-2 и ПС Фридман ЭЧЭ-30 Владивостокская дистанция электроснабжения ЭЧ-4 параметры электробезопасности (сопротивление растеканию, напряжение прикосновения) не превышают нормируемых значений. Однако, напряжение «до прикосновения» при пересчете на реальные токи КЗ (например, 5 кА) приближается к 1 кВ, что недопустимо при внедрении цифровых систем. Следовательно, необходимо решать вопросы по выравниванию потенциалов по элементам ЗУ.

Рекомендации по оценке технического состояния заземляющего устройства были использованы при диагностике заземлителей и оценке степени коррозии ЗС на подстанции ПС 110/10 кВ «Амурская» ЗЭС АК «Омскэнерго».

Работа проводилась в соответствии с планами важнейших НИР Федеральной программы: «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 г. и на перспективу до 2010 г., утверждённой постановлением правительства РФ N 796 в ноябре 2001 г.

Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, / 7 заключается-В'расчетах и проведении экспериментальных исследовании.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и были одобрены на международных, всероссийских и региональных конференциях:

- на 2-й Международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт», (г. Тобольск, 2004г).

- на 3-й Международной научно-технической конференции "Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт", (г. Омск, 2007г).

- на научно-технических семинарах и конференциях в ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта» (2003-2007 гг.).

- на научно-технических семинарах и конференциях в ГОУ ВПО «Омский государственный университет путей сообщения» (2008-2009 гг.).

Публикации. Результаты исследований нашли отражение в 16-и научных трудах: 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, 3-х научных изданиях, 9-и статьях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и 2 приложений. Общий объем 134 е., в том числе 24 рис., 20 табл., 107 источник.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Оценена степень влияния искажающих факторов (коррозии заземлителей, частоты вводимого тока, нелинейности внутреннего продольного сопротивления стальных искусственных заземлителей, неэквипотенциальности ЗУ) на величины напряжения «до прикосновения» и напряжения на металле, при этом установлено существенное (при пересчете на реальный ток КЗ 5 кА увеличение в 36 раз) влияние возмущений на параметры неэквипотенциального ЗУ (р - 10 Ом-м).

2 Разработан графоаналитический метод расчета коррозионных токов в заземляющей системе с упрощенным определением режима работы электродов (анод или катод), позволяющий при проектировании и эксплуатации электроустановок количественно оценивать опасность грунтовой коррозии и электрокоррозии от воздействия блуждающих токов, с погрешностью 9-10%.

3 Проведены расчеты коррозионных токов при различных конструктивных изменениях заземляющих систем (строительство новых ОРУ, прокладка дополнительных кабелей, трубопроводов, BJT и т.п.), позволившие количественно оценить опасность коррозии, в отличие от качественных рекомендаций ГОСТ 9.602-2005 (сильная, средняя, слабая).

4 Предложено выравнивать потенциал на заземляющих устройствах в зоне помещений с цифровой техникой с помощью электропроводного бетона (бетэла): бетэл с удельным электрическим сопротивлением до 0,49 Ом-м и прочностью на сжатие до 20 МПа даёт эквипотенциальное покрытие на расстоянии до 100 м и устраняет влияние параллельных (неконтролируемых) цепей заземления и, тем самым, улучшает электромагнитную обстановку, при этом экран снижает среднюю коррозию в 5 раз, а максимальную в 2-3 раза.

5 Доказано существенное (до 97%) снижение влияния возмущений на параметры ЗУ (потенциалы на металле, напряжение «до прикосновения») после внедрения экрана из бетэла.

6 При обследовании технического состояния ЗУ тяговых подстанций Дальневосточной железной дороги ПС Волочаевка ЭЧЭ-9 Хабаровская дистанция электроснабжения ЭЧ-2 и ПС Фридман ЭЧЭ-30 Владивостокская дистанция электроснабжения ЭЧ-4 установлено, что на указанных тяговых подстанциях параметры электробезопасности (сопротивление растеканию, напряжение прикосновения) не превышают нормируемых значений по ГОСТ Р 12.1.038-2001, при этом напряжение «до прикосновения» при пересчете на реальные токи КЗ (например, 5 кА) приближается к 1 кВ, что недопустимо при внедрении цифровых систем, следовательно, необходимо решать вопросы по выравниванию потенциалов по элементам ЗУ подстанции.

7 Рекомендации по использованию защитного экрана из бетэла для подстанции ПС 35/10/6 кВ дают чистый дисконтированный доход - 394 тыс. руб. в год, при этом индекс доходности больше 1, срок окупаемости внедрения экрана 3,5 года.

Использование программы графоаналитического метода расчета дает экономический эффект 15-20 тысяч рублей в год.

1. Лутидзе, Ш.И. Электромагнитная совместимость в электроэнергетических системах на постоянном и на переменном токе / Ш.И.Лутидзе // Электро. 2005. -№6.-С. 9-11.

2. Шваб, А. Электромагнитная совместимость / А.Шваб; под ред. Кужекина; пер. с нем. В.Д. Мазина и С.А. Спектора. 2-е изд. перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1998.-480 с.

3. Хабинер, Э. Электромагнитная совместимость. Основы её обеспечения в технике / Э.Хабинер; под ред. Б.К. Максимова; пер. с нем. И.П. Кужекина. М.: Энергоатомиздат, 1995. -304 с.

4. Колечицкий, Е.С. Спецзаземления программно-технических комплексов АСУ ТП современных энергоблоков / Е.С. Колечицкий и др. // «Электрические станции». 2006. - №1. - С.56-61.

5. Матвеев, М.В. Электромагнитная обстановка на объектах определяет ЭМС цифровой аппаратуры / М.В.Матвеев // Новости электротехники. 2002. — №1-2 (13-14).

6. Разработка рекомендаций по защите от электромагнитных помех УВК, систем сбора информации и ЬСТС подстанций 1150 кВ // Отчёт СибНИИЭ, рук. темы Г.Г. Пучков.- ИнВ. №02840012207. Новосибирск, 1983. - 90с.

7. Зимин, Ю.А. Электромагнитная совместимость информационных систем / Ю.А.Зимин, Ю.А. Казанцев, В.А. Кузовкин // М.: МЭИ, 1995.

8. Методические указания по защите вторичных цепей электрических станций и подстанций от импульсных помех // Утверждены Департаментом науки и техники 29.06.93 за номером РД 34.20.116-93. М.: РАО «ЕЭС России», 1993.

9. Методические указания по защите вторичных цепей электрических станций и подстанций от импульсных помех // (Новая редакция, проект).

10. Хабигер, Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике//М.: Энергоатомиздат, 1995.

11. Кадыков, Н.В. Электромагнитная совместимость локальных сетей на предприятиях электроэнергетического профиля / Н.В.Кадыков, М.В.Матвеев // Электрические станции. — 1998. — №9.

12. Гепферт, С.О. Решение проблем ЭМС при внедрении цифровых учрежденческих АТС / С.О.Гепферт, М.В. Матвеев // Энергетик. 2001. - №4.

13. Костин, М.К. Проблемы и методы контроля электромагнитной обстановки на энергоообъектах / М.К.Костин, М.В.Матвеев // Сб. науч. докл. IV Международного симпозиума по электромагнитной совместимости. С-Пб, 2001.

14. Kostin, М.К. Some results of EMC investigation in Russian substations / M.K. Kostin, M.V. Matveyev, A. Ovsyannikov, V.S. Verbin, S. Zhivodernikov //CIGRE Session, 2002.-36-103.

15. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике и электротехнике; под ред. Дьякова А.Ф. // М.: Энергоатомиздат, 2003.

16. Правила устройства электроустановок / 7-е изд. М.: Издательство НЦ ЭНАС, 1999.

17. Госстандарт России, 2000. 15 с.

18. ГОСТ Р 50571.22-2000 (МЭК 60364-7-707-84). Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам Раздел 707, Заземление оборудования обработки информации. М.: Госстандарт России, 2000. - 9 с.

19. Карякин, Р.Н. Нормы устройства сетей заземления / М.: Издательство Энергосервис, 2002.

20. Демин, Ю.В. Обеспечение долговечности электросетевых конструкций энергосистем, водного и железнодорожного транспорта: автореф. дисс. докт. тех. наук / Ю.В. Демин.-Новосибирск, 2000.- 55 с.

21. Дёмин, Ю.В. Обеспечение долговечности электросетевых материалов и конструкций в агрессивных средах / ЮЛЗ.Дёмин, С.Ю.Дёмина, В.П.Горелов; под ред. В.П. Горелова. Книга 1. - Новосибирск: НГАВТ, 1998 - 209с.

22. Улиг, Г.Г. Коррозия и борьба с ней /Г.Г. Улиг, Р.У. Рева. Л.: Химия, 1989.456 с.

23. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителя / М.:

24. Издательство НЦ ЭНАС, 2003.

25. Бургсдорф, В.В. Заземляющие устройства электроустановок / В.В. Бургсдорф, А.И. Якобе. М.:Энергоатомиздат, 1987.- 400 с.

26. ГОСТ 9.602-2005.ЕСЗКС. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. М.: Госстандарт России, 2005. — 49 с.

27. Целебровский, Ю.В. Процессы коррозии в заземляющих системах / Ю.В. Целебровский // Современные методы защиты подземных сооружений от коррозии.-JI., 1979-С. 31-37.

28. Демин, Ю.В. Защита металла от подземной коррозии в электроустановках: обзор /Ю.В. Демин и др.. М.: Информэнерго, 1979.-72 с.

29. Методические указания по контролю заземляющих устройств электроустановок//РД 153-34.0-20.525-00 РАО «ЕЭС России».

30. Иоссель, Ю.Я. Математические методы расчета электрохимической коррозии и защиты металлов: справочник / Ю.Я. Иоссель, Г.Э. Кленов. М.: Металлургия, 1984.-271 с.

31. Демин, Ю.В. Принципы расчета и конструирования долговечных заземляющих устройств // Сб.:"Ргасе Naukowe. Institute Energoelektriki Wroclawskie42 Wroclaw. 1977, S.41-47.

32. Томашов, Н.Д. Теория коррозии и защита металлов / Н.Д. Томашов. М.: АН СССР, 1959. - 600 с.

33. Акимов, Г.В. Теория многоэлектродных электрохимических систем в применении к вопросам коррозии / Г.В. Акимов // Успехи химии. 1943.- №12. -С.374-378.

34. Пучков, Г.Г. Математическая модель заземляющего устройства переменного тока / Г.Г. Пучков // М.: Электричество 1984. - № 3. - С. 25-30.

35. Глушко, В.И. Разработка эквивалентных моделей для расчёта заземлений в неоднородной земле / В.И.Глушко // В кн. Электробезопасность в электроустановках, сооружаемых в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. Норильск, 1975. — 179-183 с.

36. Карякин, Р.Н. Заземляющие устройства электроустановок / М.: Издательство Энергосервис, 2006. — 520 с.

37. Кац, E.JI. Заземляющие устройства электроустановок высокого и низкого напряжения / Е.Л.Кац, Б.Г.Менынов, Ю.В.Целебровский // Сер. Электрические станции и сети. (Итоги науки и техники). М.: ВИНИТИ, 1989, 15. - 160 с.

38. Иванов, Ф.М. О моделировании процессов коррозии бетона / Ф.М. Иванов // Бетон и железобетон. 1982. - №7.- С.45-46.

39. Москвин, В.М. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты /В.М. Москвин, Ф.М. Иванов. -М.: Стройиздат, 1980.- 636 с.

40. Демин, Ю.В. Разработка способа долгосрочного прогноза металлических заземлений / Ю.В. Демин, Г.Е. Асеев // Электрические характеристики земли и заземления: тр. СибНИИЭ. М.:Энергия, 1976.- Вып. 33. С.8-16.

41. ГОСТ Р 52322. Статические счётчики активной энергии классов точности 1 и 2.

42. Толстая, М.А. Способ определения коррозионной опасности для стальных подземных сооружений в зонах влияния переменного тока промышленной частоты / М.А. Толстая // Науч.тр. Акад. коммун, х-ва, 1966, вып.42.- С.57-64.

43. Асеев, Г.Е. Методы и средства повышения долговечности подземныхсооружений систем электроснабжения железнодорожного транспорта: автореф. дисс. конд. тех. наук / Г.Е. Асеев.-Омск, 2002.- 23 с.

44. Тодд, Ф. Коррозия и защита от коррозии / Ф. Тодд.- М.- Д.: Химия, 1966.847 с.

45. Стриженский, И.В. Защита металлических сооружений от подземной коррозии: справочник /И.В. Стриженский, A.M. Зиневич, К.К. Никольский. М.: Недра, 1981.- 293 с.

46. Дубровский, Б.Г. Защита от коррозии подземных сооружений промышленных предприятий / Б.Г. Дубровский. Киев. Техника, 1979. - 240 с.

47. Томашов, Н.Д. Пассивность и защита металлов от коррозии / Н.Д. Томашов. -М.: Наука, 1965.-208 с.

48. Дёмин, Ю.В. Обеспечение долговечности электросетевых материалов и конструкций в агрессивных средах / Ю.В.Дёмин, С.Ю.Дёмина, В.П.Горелов; под ред. В.П. Горелова. Книга 2. - Новосибирск: НГАВТ, 1998 - 190 с.

49. Кацельсон, М. Ю. Полимерные материалы: справочник / М.Ю. Кацельсон и др. Л.: Химия, 1982. - С. 40-55.

50. Сафрошкина, Л.Д. Разработка комплексной защиты электросетевых конструкций от коррозии с использованием активированных материалов: автореф. дисс. конд. тех. наук / Л.Д. Сафрошкина. Новосибирск, 2004.- 23 с.

51. Временные руководящие указания по проектированию заземляющих устройств подстанций напряжением 35-750 кВ, БО Энергосеть-проект. Минск, 1978.-116 с.

52. Эбин, Л.Е. Стационарная температура заземлителей / Л.Е.Эбин // М.: Электричество. № 10. - 1938. - 66-67 с.

53. Рахимов, К.Р. О тепловом расчёте устойчивости заземляющих устройств / К.Р.Рахимов. М.: Электричество. - 1969. - № 10. - 23-26 с.

54. Рахимов, К.Р. О термической устойчивости заземляющих устройств / К.Р.Рахимов // М.: Электричество. №10. - 1971. - 75-77 с.

55. Сафрошкина, Л.Д. Технико-экономический анализ применения различных видов защит электросетевых конструкций // Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока.- Новосибирск, 2003.- N3.- С.225-231.

56. Кравченко, Т.Г. Об использовании железобетонных фундаментов в качестве заземлителей / Т.Г. Кравченко //Материалы IV Республиканской региональной научно-технической конференции Ашхабад, Илым, 1986.-С.127-128.

57. Добролюбов, Г. Прогнозирование долговечности бетона с добавками / Г. Добролюбов, В.Б. Ратинов. -М.: Стройиздат, 1983.- 213 с.

58. А.с.1415293 СССР, МКИ4Н 01 R 4166, Н 02 R 1/16. Железобетонная конструкция заземлитель. /Ю.В. Демин и др. - № 4234622; Заявлено 24.04.87; Опубл. 7.08.88. Бюлл. №29.-3 с.

59. Москвин, В.М. Коррозия бетона/В.М. Москвин. -М.: 1952 С.1-120.

60. Демин, Ю.В. Повышение долговечности электросетевых конструкций: обзорная информация / Г.Е. Асеев, Ю.В. Демин, И.В. Клековкин.- М.: Информэнерго, 1989.- 48 с.

61. Разработка рекомендаций для проектирования заземляющего устройства подстанции «Челябинская» 1150 кВ: Отчет о НИР (промежуточ.) / СибНИИЭнергетики (СибНИИЭ). Руководитель И.В.Ивакин; Исполнитель Ю.В.

62. Демин и др..- Новосибирск, 1981.- 17 с.

63. Кравченко, Т.Г. Катодная защита железобетона / Т.Г. Кравченко // Бетон и железобетон, 1976.-N3.- С. 17-19.

64. Себер, Дж. Линейный регрессивный анализ / Дж. Себер. М.: Мир, 1980. -456 с.

65. Налимов, В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В. Налимов, Н.А. Чернова. М.: Наука, 1965. - 340 с.

66. Волков, М.И. Надёжность защитных покровов силовых кабелей -в алюминиевой оболочке / М.И. Волков // Электрические станции, 1978. N8. - С. 73-75.

67. Гиммельфарб, М.Н. Защита от коррозии силовых кабелей / М.Н. Гиммельфарб // Электрические станции, 1978. N8. - С. 75-77.

68. Баринов, В.М. Коррозия силовых кабелей в городских сетях/ В.М. Баринов // Электрические станции, 1978. N8. - С. 77-79.

69. Кандаев, В.А. Совершенствование эксплуатационного * контроля коррозионного состояния подземных сооружений систем электроснабжения железнодорожного транспорта: дисс. на соискание докт. техн. наук. Омск, 2004. -334 с.

70. Сафрошкина, Л.Д. Расчёт коррозийных токов для модели заземляющей системы /Л.Д. Сафрошкина, Ю.Р. Гунгер, В.Е. Дмитриев, Ю.В. Дёмин //Сб. «Известия ТПУ». Томск, 2004.- N3. т.307- С.109-113.

71. Сафрошкина, Л.Д. Расчёт катодной защиты эквипотенциальных заземляющих систем электроустановок /Л.Д. Сафрошкина, Ю.Р. Гунгер, В.Е. Дмитриев. Ю.В. Дёмин //Сб. «Известия ТПУ». Томск, 2004.-N4. т.307.-С. 131133.

72. Сафрошкина, Л.Д. Инженерная методика расчёта катодной защитыэлектросетевых конструкций /Л.Д. Сафрошкина, Ю.В. Дёмин //Сибирский научный вестник. Вып.VI. Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. акад. водн. трансп., 2003- С. 195-198.

73. Методические указания по контролю заземляющих устройств электроустановок//РД 153-34.0-20.525-00. -М.: СПО ОРГЭС, 2000.

74. СО 153-34.21.122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений промышленных коммуникаций // СПб.: Лит. тех, 2004.

75. Петухов, B.C. Токи утечки в электроустановках зданий / В.С.Петухов,

76. B.А.Соколов, А.В.Меркулов, И.А.Красилов // «Новости электротехники». №5. -(23)2003.

77. Методические указания по определению электромагнитной обстановки на электрических станциях и подстанциях // СО 34.35.311-2004 РАО «ЕЭС России».

78. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций // М.: МЭИ, 2004.

79. Разработка рекомендаций по заземляющему устройству подстанции Кокчетавская (отчёт) / Инв. № Б 894891, СибНИИЭ, рук. работы Целебровский Ю.В. Новосибирск, 1980. - 35 с.

80. Сафрошкина, Л.Д. Ущербы от коррозии электросетевых конструкций и методы их защиты // Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока.-Новосибирск, 2004.-N1.- С. 116-120.

81. Сафрошкина, Л.Д. Электрокоррозия электросетевых конструкций / //Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока.- Новосибирск, 2004. -N1.1. C.121-125.

82. Сафрошкина, Л.Д. Расчет срока службы электросетевых конструкций / Л.Д. Сафрошкина, Ю.Р. Гунгер, Ю.В.Дёмин //Электроэнергия и будущеецивилизации: Материалы докл. международной науч.-техн. конф.-Томск: Томский гос. универ., 2004- С. 178-180.

83. Сафрошкина, Л.Д. Обоснование требований к разработке долговечных железобетонных электросетевых конструкций //Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока.- Новосибирск, 2004. -Nl.- С.110-115.

84. Иванов, Г.В. Графоаналитический инженерный метод расчета коррозионных токов многоэлектродной системы / Г.В. Иванов и др. // Известия Томского политехнического университета.-2007.-№2, том 310.-С.81- 84.

85. Иванов, Г.В. Коррозия и защита электросетевых конструкций / Г.В. Иванов и др.; //Науч. пробл. трансп. Сиб. и Дал. Вост.-2007-№2. С.86-95.

86. Иванов, Г.В. Оценка использования электропроводного бетона (бетэла) для выравнивания электрического потенциала на заземляющем устройстве / Г.В. Иванов и др.; // Науч. пробл. трансп. Сиб. и Дал. Вост.-2007-№2. С.78-80.

87. Иванов, Г.В. Комплексная защита электросетевых конструкций от коррозии с использованием активированных материалов /Г.В. Иванов, и др.; под общ. ред. Ю.В.Демина.- Новосибирск: ФГОУ ВПО «Новосиб. гос. акад. вод. трансп.», 2007.-23 с.

88. Иванов, Г.В. Графический метод расчета коррозионных токов многоэлектродной системы /Г.В. Иванов // Науч. пробл. трансп. Сиб. и Дал. Вост.-2006-№ 1. -С. 265-269.

89. Иванов, Г.В. Состояние стальных искусственных заземлителей на территории СНГ /Г.В.Иванов и др.; // Науч. пробл. трансп. Сиб. и Дал. Вост.-2007-№1. -С. 126-130.

90. Иванов, Г.В. Математическая модель расчета коррозионных токов и потенциалов в заземляющих системах / Г.В. Иванов и др.; // Науч. пробл. трансп. Сиб. и Дал. Вост.-2007-Ш. -С. 131-139.

91. Иванов, Г.В. Методы расчета срока службы электросетевых конструкций / Г.В. Иванов и др.; // Сибирский Научный Вестник.-2008-XI С.70 - 74.

92. Иванов, Г.В. Разработка экрана из электропроводного бетона (бетэла) для защиты от коррозии искусственных заземлителей и выравнивания потенциала на заземляющем устройстве / Г.В.Иванов и др.; // Сибирский Научный Вестник.-2008-XI С.74 - 77.

93. Иванов, Г.В. Влияние коррозии и электромагнитных помех на параметры электробезопасности заземляющих устройств и на АСКУЭ тяговогоэлектроснабжения / Г.В. Иванов, Ю.В. Демин.- Новосибирск: ФГОУ ВПО «Новосиб. гос. акад. вод. трансп.», 2008.-26 с.

94. ГОСТ 7.1 2003. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления. - Взамен ГОСТ 7.1 - 84 и др.; введен 2004 - 07 - 01. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2004. - 48 с.

95. Сукиасян, Э.Р. Ответы на письма в редакцию / Э.Р. Сукиасян // Науч. и техн. б.-ки. 2005. - №6. - с. 85 - 87.

96. ГОСТ 2.105 95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам. — Взамен ГОСТ 2.105 - 79, ГОСТ 2.906 - 71; введен 1996 - 07 - 01. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003. - 26 с.1. СиЭСП

97. Закрытое акционерное общество «Сибирский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по проектированию энергетических систем и электрических сетей «Сибэнергосетьпроект»

98. ЗАО «Сибэнергосетьпроект») Ленина ул., д. 4, г. Новосибирск, 630099, тел. +7383-222-63-69, факс +7383 -222-60-61 E-mail: office@siesp.ru, wwvv.siesp.ru ОКПО 72258945, ОГРН 1045403206474, ИНН/КПП 5407267021/5407010011. УТВЕРЖДАЮ»

99. Название объекта, на котором внедрено мероприятие: Западно-Сибирская железная дорога.

100. Краткое описание и преимущества внедренного мероприятия.

101. Экономический эффект внедрения мероприятия.

102. Таким образом, создание АСКУЭ позволяет выработать эффективный механизм прогнозирования и контроля фактического потребления электроэнергии, что необходимо при работе на оптовом рынке электроэнергии.

103. Так, экономический эффект от внедрения АСКУЭ на одной тяговой подстанции составляет 18.79 тыс. рублей в год, срок окупаемости 8.5 месяцев.1. Начальникотдела проектирования электроэнергетических систем к.т.н. С.В. Шиловский

104. Рассмотрены результаты исследований Иванова Г.В. по совершенствованию методов расчета коррозии и защиты заземляющих устройств электроустановок с учетом изменений при эксплуатации.

105. Заместитель директора по науке ЗАО «Сибирский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по проектированию энергетических систем1. АКТк.т.н.1. С.В. Шиловский