Комплексная диагностика заземляющих устройств энергообъектов

Комплексная диагностика заземляющего устройства (ЗУ) предусматривает контроль параметров ЗУ, проведение измерений, расчетов и имитационных испытаний.

Основными параметрами, характеризующие состояние ЗУ и подлежащие контро-лю, являются:
    - сопротивление заземляющего устройства Rзу (возможный диапазон измерений от 0 до100 Ом);
    - сопротивление металлосвязи Rмтсв (нормируемая величина - не более 0,05 Ом);
    - напряжение прикосновения Uпр (диапазон измерений 0-500 В);
    - удельное сопротивление грунта Rуд (диапазон измерений 1-20000 Ом.м );
    - распределение токов и потенциалов на ЗУ при имитации КЗ.

?змерения указанных параметров осуществляются на частоте, близкой к 50 Гц.

При диагностике также определяется реальная схема ЗУ: трассы искусственных (подземные проводники) и естественных (кабели, трубы, металлоконструкции и др.) про-водников 3У без вскрытия грунта.

В настоящее время существует достаточно широкий спектр измерительных уст-ройств различных производителей, предназначенных для выполнения измерительных процедур при диагностике заземляющих устройств. Как правило, эти устройства позво-ляют контролировать только отдельные параметры ЗУ, а не их совокупность. Для целей диагностики ЗУ необходимо иметь ряд приборов, что делает процедуру измерений менее технологичной и более затратной. ?сключением этому является измерительные комплек-сы КДЗ-1, КДЗ-2 производства российской фирмы ООО НПФ «ЭЛНАП», разработанные при участии ООО «Компания ЭМС» на основе многолетнего практического опыта работы в сфере исследования состояния ЗУ и позволяющие проводить измерения параметров ЗУ в вышеуказанном диапазоне.

Так, в ниже расположенной таблице представлены сравнительные характеристики измерительного комплекса КДЗ-2 с некоторыми известными зарубежными аналогами.

Наименование параметраПриборы -аналогиКДЗ-2 (ЭЛНАП, Россия)
MRU-101
(Sonel, Польша)
MI-2124
(Metrel,Словения)
С.А6450
(Chauvin Arnoux Group, Франция)
1. Сопротивление заземляющих уст-ройств + + + +
2. Сопротивление металлосвязи + + + +
3. Напряжение прикосновение до 500 В - - - +
4. Удельное сопротивление грунта + + + +
5. ?змерение распределения потенциалов и токов по заземляющему устройству при имитации КЗ на землю - - - +
6. Определение трасс залегания искус-ственных и естественных заземли-телей - - - +
7. Частота измерительного сигнала, Гц 128 125/150 41 - 512 57
8. Энергонезависимая память, число хранимых результатов 400 1000 512 1120
9. Экспорт данных в персональный компьютер + + + +

Основными преимуществами комплекса КДЗ-2 являются:

  • реализация в одном приборе всего набора измерительных процедур для диаг-ностики заземляющих устройств;
  • использование в качестве частоты измерительного сигнала частоты 57 Гц, максимально приближенной к промышленной частоте.

Для проверки заземления опор воздушных линий электропередачи и молниеотво-дов предлагается использование импульсного метода измерения сопротивления ЗУ (воз-можный диапазон измерений импульсного сопротивления Rимп составляет 1-100 Ом.). В качестве источника возмущения в этом случае предлагается применение генератора апе-риодических импульсов ?К-1, моделирующего по временным параметрам форму импуль-са тока молнии. При этом возможно определять пути растекания токов молнии и прово-дить измерения потенциалов на прилегающих участках территории при имитации удара молнии.

Для производства диагностики ЗУ на базе вышеназванных приборов используется следующее программное обеспечение:

Программа «ОРУ-М», позволяющая:
    - формировать на экране компьютера план ЗУ с указанием мест расположения элементов контура заземления и мест расположения основного наземного оборудования (для ОРУ);
    - рассчитывать распределение потенциала и тока по заземлителю с учетом его реального состояния при коротких замыканиях на территории или на подходящих линиях;
    - рассчитывать сопротивление растеканию, а также напряжение прикосновения и значения шагового напряжения;
    - рассчитанные характеристики (распределение потенциала и тока по заземлителю, картины изолиний, эпюры напряжений и т.д.) представлять на экране компьютера в гра-фическом виде.

Программа «Interference», позволяющая рассчитать наведенные напряжения в ка-белях вторичной коммутации при ударе молнии в молниеотвод, при коммутациях первич-ного оборудования и коротком замыкании на землю на территории энергообъекта, а также распределение потенциалов на земле при ударе молнии и коротком замыкании на землю