КОМБІНОВАНА МЕТОДИКА ЗОНДУВАННЯ ҐРУНТУ В РАМКАХ КОНТРОЛЮ СТАНУ ЗАЗЕМЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2022.02.15Ключові слова:
підстанція, заземлювальний пристрій, вертикальне електричне зондування, геоелектрична структура грунту, установка Веннера, установка Шлюмберже, комбінована методикаАнотація
Результатом вертикального електричного зондування є визначена геоелектрична структура ґрунту. Процедура зондування ґрунту регламентована в низці національних та міжнародних стандартів з випробування систем заземлення. Використання традиційної чотириелектродної симетричної установки Веннера дозволяє проводити дослідження на глибину до 1/3 величини розносу струмових електродів, чого недостатньо для коректного розрахунку параметрів системи заземлення. Альтернативою може бути використання установки Шлюмберже. Показано, що особливості цієї установки при використанні в рамках випробування систем заземлення стають недоліками: чутлива до локальних включень та вертикальної неоднорідності, складні формули для інтерпретації, відсутність прямої залежності між рознесенням електродів та глибиною зондування, а отже неможливість побудови універсальних палеток інтерпретації. Тому виникла необхідність створення методики зондування ґрунту в рамках контролю стану заземлювального пристрою з більшою глибинністю. В роботі було обґрунтовано необхідність такої розробки. На основі аналізу сформовано вимоги до процедури зондування ґрунту, яка має відповідати методиці електромагнітної діагностики систем заземлення. Показано, що однією з головним вимог є представлення результатів зондування у вигляді багатошарової геоелектричної структури з плоско-паралельними горизонтальними границями поділу. Запропоновано комбінований спосіб виконання зондування ґрунту, який засновано на поетапному використанні установок Веннера та Шлюмберже, що дозволило поєднати переваги та зменшити впливи недоліків цих установок в рамках контролю стану ЗП. Запропонована комбінована методика зондування ґрунту дозволяє збільшити глибину зондування від 1/3 величини розносу струмових електродів до 1/2 без залучення додаткових вимірювальних приладів, програмних засобів для інтерпретації та електротехнічного персоналу. При цьому тривалість виконання зондування для діючої підстанції буде становити 30-90 хвилин, що не збільшить загальну тривалість електромагнітної діагностики.
Посилання
Test and control devices, electrical grounding. Standard instruction. SOU 31.2-21677681-19:2009. Kyiv, Mіnenergovugіllya Ukrayiny Publ., 2010. 54 p.
IEEE Std 80-2013. Guide for Safety in AC Substation Grounding. New York, IEEE, 2013. 206 p. doi: 10.1109/IEEESTD.2015.7109078.
IEEE Std 81-2012. Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Grounding System. New York, IEEE, 2012. 86 p. doi: 10.1109/IEEESTD.2012.6392181.
Rencher A. C., Christensen W. F. Methods of multivariate analysis, Third Edition. John Wiley & Sons, Inc., 2012. 768 p., doi: 10.1002/9781118391686.
Cavka D., Mora N., Rachidi F. A Comparison of Frequency Dependent Soil Models: Application to the Analysis of Grounding Systems. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 2014, Vol. 56, no. 1, pp. 177-187, doi: 10.1109/TEMC.2013.2271913.
Md. Abdus Salam, Quazi Mehbubar Rahman, Swee Peng Ang, Fushuan Wen. Soil resistivity and ground resistance for dry and wet soil. J. Mod. Power Syst. Clean Energy. 2017, no. 5, pp. 290–297, doi: 10.1007/s40565-015-0153-8.
Alotto P., Torchio R., Andolfato R., Cuccarollo D. Identification of multilayer soil models for grounding systems from surface measurements. XGSLab: Technical Report, 2018. 9 p., doi: 10.13140/RG.2.2.35135.15526.
Uhlmann G. Electrical impedance tomography and Calderón's problem. Inverse Problems, 2009, Vol. 25, pp. 2-41, doi:10.1088/0266-5611/25/12/123011.
Chow Y. T., Ito K., Zou J. A direct sampling method for electrical impedance tomography. Inverse Problems, 2014, Vol. 30, no. 9, pp. 1-25, doi:10.1088/0266-5611/30/9/095003.
Pereira W. R., Soares M. G., Neto L. M. Horizontal multilayer soil parameter estimation through differential evolution. IEEE Transactions on Power Delivery, 2015, Vol. 31, no. 2, pp. 622–629, doi: 0.1109/ACCESS.2020.2980875.
Koliushko G. M., Koliushko D. G., Rudenko S. S. On the problem of increasing computation accuracy for rated parameters of active electrical installation ground grids. Electrical Engineering & Electromechanics, 2014, no. 4, pp. 65-70, doi: 10.20998/2074-272X.2014.4.13.
Koliushko D. G, Rudenko S. S., Asmolova L. V., Tkachova T. I. Determination of the soil sounding depth for the earthing resistance calculation of substations 35 kV. Electrical Engineering & Electromechanics, 2020, no. 1, pp. 52-55, doi: 10.20998/2074-272X.2020.1.08.
Koliushko D. G., Rudenko S. S., Saliba A. N. Method of integro-differential equations for interpreting the results of vertical electrical sounding of the soil. Electrical Engineering & Electromechanics, 2021, no. 5, pp. 67–70, doi: 10.20998/2074-272X.2021.5.09
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Денис Георгійович Коліушко, Сергій Сергійович Руденко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
