Разработка методов компьютерного моделирования заземляющих устройств опор линий электропередачи с учетом вертикальных и горизонтальных неоднородностей грунта в условиях северной климатической зоны

Аннотация к заявке:

Проект направлен на разработку методов компьютерного моделирования заземляющих устройств опор линий электропередачи в условиях скальных грунтов Кольского полуострова и программных средств расчета оптимальных конструкций заземлителей. Наравне с модельными и натурными экспериментами, численный расчет электрических параметров заземляющего устройства помогает выбрать его оптимальную конфигурацию для конкретных условий. По мере развития расчетных методов, становится возможным учитывать все большее число деталей - сложную форму заземляющего устройства, его характеристики при быстроменяющихся токах, неоднородности грунта. При грозовых воздействиях с заземлителя опоры стекают токи, длины волн которых могут быть сопоставимы с размерами заземлителя и опоры, поэтому параметры заземлений имеют распределенный характер. Более того, для определения качества заземления в некоторых случаях необходимо включать в расчетную модель саму опору. В связи с вышесказанным, для определения оптимальной конструкции заземлителя необходимо использовать методы, точно учитывающие особенности распространения электромагнитной волны по опоре и заземлителю. Среди существующих методов расчета электромагнитного поля, наиболее подходящих для учета неоднородностей среды, нами выбран метод конечных разностей во временной области, т.к. в нем расчет полей происходит по всей области вычислений. На базе данного метода будут разработаны алгоритмы расчета распространения грозовых волн в опорах линий электропередачи и их заземлителях. Будут созданы программные средства расчета оптимальных конструкций заземляющих устройств.

Аннотация к отчету:

В ходе выполнения проекта было создано программное обеспечение (ПО), обладающее необходимыми средствами для решения задачи компьютерного моделирования заземляющих устройств опор линий электропередачи с учетом вертикальных и горизонтальных неоднородностей грунта в условиях северной климатической зоны. В качестве расчетного метода был использован метод конечных разностей во временной области, для которого относительно недавно появился алгоритм, позволяющий моделировать произвольно ориентированные проводники, диаметр которых не задается размером расчетной сетки. С помощью данного метода можно моделировать заземлители и опоры любой конструкции. Основное назначение разработанного ПО – расчет электрических характеристик заземлителей, но оно также может применяться и для других задач, связанных с распространением электромагнитного поля в неоднородных средах. Для верификации разработанного ПО выполнено большие количество тестовых расчетов с использованием экспериментального материала, полученного в ходе исследования заземлителей опор линий электропередачи импульсными методами. По результатам, полученным в ходе выполнения проекта, опубликованы три научные статьи, принята к публикации статья в журнале из перечня ВАК, а также принята к рассмотрению статья в высокорейтинговый журнал, включенный в международные системы цитирования. Результаты работы докладывались на IV Международной конференции по молниезащите и на VII международная научно-техническая конференции имени академика Н.Н.Тиходеева, а также на заседании Научно-технического совета ОАО «Россети».

• Конкурсы и программы РФФИ
• Поиск по проектам и заявкам
• Конкурсная документация
• Экспертные процедуры
• Финансирование проектов