Измерений плотности переменного тока при определении опасного влияния переменного тока




 

Наименование трубопровода_______________________

ОАО МН____________________________________

РНУ________________________________________

КИП (км трассы) ______________________________

Время измерений: начало _____________; конец ___________________

Тип и номер миллиамперметра________________

Дата поверки __________________

Результаты измерений силы переменного тока

 

Интервал измерений I», мА, для интервала
0 с 10 с 20 с 30 с 40 с 50 с
0 мин            
1 мин            
2 мин            
3 мин            
4 мин            
5 мин            
6 мин            
7 мин            
8 мин            
9 мин            

 

Результаты камеральной обработки измерений

 

Число измерений Сумма значений силы переменного тока, I», мА Среднее арифметическое значение силы переменного тока, I»ср, мА Среднее значение плотности переменного тока, i», мА/см2
       

 

Оценка опасности коррозии при действии переменного ток …………………………………….

(опасно, неопасно)

Руководитель работ…………………………………..(……………………)

(Подпись) (Ф.И.О.)

Оператор…………….………………………………..(……………………)

(Подпись) (Ф.И.О.)

 

 

Приложение Б

(справочное)

 

Данные, используемые для расчета защиты нефтепровода от коррозии переменным током

 

Таблица Б.1

 

Сопротивление растеканию горизонтальной стальной полосы (глубина заложения 1 м) от сопротивления грунта

 

Удельное электрическое сопротивление грунта, ρ, Ом×м Сопротивление растеканию стальной полосы, при длине, м.
                   
  2,5 1,5 1,1 0,8 0,7 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4
  6,3 3,7 2,7 2,1 1,8 1,5 1,3 1,2 1,1 1,0
  12,5 7,3 5,3 4,2 3,5 3,0 2,7 2,4 2,2 2,0
  18,8 11,0 8,0 6,3 5,3 4,5 4,0 3,6 3,2 3,0
  25,0 14,7 10,6 8,4 7,0 6,1 5,3 4,8 4,3 4,0
  31,3 18,3 13,3 10,5 8,8 7,6 6,7 6,0 5,4 4,9
  37,5 22,0 16,0 12,7 10,5 9,1 8,0 7,2 6,5 5,9
  43,8 25,7 18,6 14,8 12,3 10,6 9,3 8,3 7,6 6,9
  50,1 29,3 21,3 16,9 14,1 12,1 10,7 9,5 8,6 7,9
  56,3 33,0 23,9 19,0 15,8 13,6 12,0 10,7 9,7 8,9
  62,6 36,7 26,6 21,1 17,6 15,1 13,3 11,9 10,8 9,9
  75,1 44,0 31,9 25,3 21,1 18,2 16,0 14,3 13,0 11,9
  87,6 51,4 37,2 29,5 24,6 21,2 18,6 16,7 15,1 13,8
  100,1 58,7 42,6 33,7 28,1 24,2 21,3 19,1 17,3 15,8
  112,6 66,0 47,9 38,0 31,6 27,2 24,0 21,5 19,4 17,8
  125,1 73,4 53,2 42,2 35,2 30,3 26,6 23,8 21,6 19,8

 

Таблица Б.2

 

Сопротивление растеканию глубинного заземления в зависимости от сопротивления грунта и числа заземлений (скважин)

 

Уд. эл. сопротивление грунта, Ом×м Сопротивление растеканию глубинного заземления при числе заземлителей*
           
  5,5 2,6 1,9 1,1 0,8 0,6
  11,1 5,2 3,7 2,2 1,5 1,2
  16,6 7,8 5,6 3,2 2,3 1,8
  22,1 10,5 7,4 4,3 3,0 2,4
  27,6 13,1 9,3 5,4 3,8 2,9
  33,1 15,7 11,2 6,5 4,6 3,5
  38,7 18,3 13,0 7,6 5,3 4,1
  44,2 20,9 14,9 8,6 6,1 4,7
  49,7 23,5 16,7 9,7 6,9 5,3
  55,2 26,1 18,6 10,8 7,6 5,9
  60,7 28,7 20,5 11,9 8,4 6,5
  66,3 31,3 22,3 13,0 9,1 7,1
  71,8 34,0 24,2 14,0 9,9 7,6
  77,3 36,6 26,0 15,1 10,7 8,2
  82,8 39,2 27,9 16,2 11,4 8,8
  88,3 41,8 29,7 17,3 12,2 9,4
  93,9 44,4 31,6 18,4 12,9 10,0
  99,4 47,0 33,5 19,5 13,7 10,6
  104,9 49,6 35,3 20,5 14,5 11,2
  110,4 52,2 37,2 21,6 15,2 11,8
Примечание - Расстояние между заземлителями - 10 м. 1 анодный заземлитель – гирлянда из 6 анодов, типа "Менделеевец".

 

Таблица Б.3

 

Сопротивления подпочвенного заземления в зависимости от сопротивления грунта и числа заземлений. Расстояние между заземлителями - 2 м. Заглубление в грунт 3 м. Диаметр штыря – 50 мм.

 

Уд. эл. сопротивление грунта, Ом×м Сопротивление подпочвенного заземления при числе заземлителей
                   
  3,97 2,71 2,06 1,66 1,39 1,19 1,05 0,93 0,84 0,77
  9,92 6,77 5,14 4,14 3,47 2,98 2,62 2,33 2,10 1,91
  19,8 13,5 10,3 8,28 6,94 5,97 5,24 4,66 4,20 3,83
  29,8 20,3 15,4 12,4 10,4 8,9 7,8 7,00 6,31 5,74
  39,7 27,1 20,6 16,6 13,9 11,9 10,5 9,30 8,40 7,65
  49,6 33,9 25,7 20,7 17,3 14,9 13,1 11,7 10,5 9,57
  59,5 40,6 30,8 24,8 20,8 17,9 15,7 14,0 12,6 11,5
  69,4 47,4 36,0 29,0 24,3 20,9 18,3 16,3 14,7 13,4
  79,3 54,2 41,1 33,1 27,7 23,9 20,9 18,7 16,8 15,3
  89,3 60,9 46,3 37,3 31,2 26,9 23,6 21,0 18,9 17,2
  99,2 67,7 51,4 41,4 34,7 29,8 26,2 23,3 21,0 19,1
  109,1 74,5 56,5 45,6 38,2 32,8 28,8 25,6 23,1 21,0
  119,0 81,2 61,7 49,7 41,6 35,8 31,4 28,0 25,2 23,0
  128,9 88,0 66,8 53,8 45,1 38,8 34,0 30,3 27,3 24,9
  138,8 94,8 72,0 58,0 48,6 41,8 36,6 32,6 29,4 26,8
  148,8 101,6 77,1 62,1 52,0 44,8 39,3 35,0 31,5 28,7
  158,7 108,3 82,2 66,3 55,5 47,7 41,9 37,3 33,6 30,6
  168,6 115,1 87,4 70,4 59,0 50,7 44,5 39,6 35,7 32,5
  178,5 121,9 92,5 74,6 62,4 53,7 47,1 42,0 37,8 34,4
  188,4 128,6 97,6 78,7 65,9 56,7 49,7 44,3 39,9 36,4
  198,3 135,4 102,8 82,8 69,4 59,7 52,3 46,6 42,0 38,3

 

Таблица Б.4

 

Удельное электрическое сопротивление и относительная магнитная проницаемость различных марок трубной стали

 

Марка трубной стали Удельное электрическое сопротивление при 20°С, ρ, Ом·мм2 Относительная магнитная проницаемость
17ГС, 17Г2СФ, 08Г2СФ 0,245  
18Г2, СТ3 0,218
18Г2САФ, 18ХГ2САФ 0,263
15ГСТЮ 0,281

 

Таблица Б.5

 

Относительная диэлектрическая проницаемость материалов изоляционного покрытия трубопровода

 

Материал изоляционного покрытия Относительная диэлектрическая проницаемость
Полиэтилен 2,3±0,1
Поливинилхлорид 7,0±1,0
Битум 2,70±0,25
Кремнийорганические смолы 3,25±0,35
Эпоксидные смолы 4,0±0,2

 

 

Рисунок Б.1 – Зависимость волнового сопротивления от диаметра трубопровода при различных удельных сопротивлениях изоляционного покрытия

 

Таблица Б.6

 

Емкость разделительного конденсатора в цепи поляризации датчика потенциала площадью 6,25 см2 при оценке опасности коррозии переменным током по методике ГОСТ 9.602

 

Удельное сопротивление грунта, Ом·м Сопротивление растеканию датчика потенциала, Ом Емкость конденсатора, мкФ, не менее
< 20 < 600  
     
     
    3,2
> 1000 > 20000 1,6

 

Таблица Б.7

 

Габаритные размеры опор ВЛ 110-500 кВ

 

Класс напряжения ВЛ, кВ Материал опор Высота промежуточных опор, м Высота до нижней траверсы, м Строительная длина гирлянды стеклянных изоляторов, м Высота провода над землей у опоры, м
  железобетон 19,5-23,5 14,5-18,5 1,1 13,4-17,4
  металл 27-35 19-22 17,9-20,9
  железобетон 24,5-26 16,5-21,2 1,7 14,8-19,5
  металл 35-45 22,5-27,5 20,8-25,8
  железобетон 26-27,5 23-27,2 4,7 18,3-22,5
  металл 32,2-46 27,2-32 22,5-27,3

 

 

Таблица Б.8

 

Наименьшие расстояния от проводов ВЛ до поверхности земли

 

Характеристика местности Наименьшее расстояние, м, при напряжении ВЛ, кВ
         
Ненаселенная местность; районы тундры, степей с почвами, непригодными для земледелия, и пустыни     7,5    
Труднодоступная местность     6,5    
Недоступные склоны гор, скалы, утесы и т.п.     4,5    

 

Таблица Б.9

 

Основные технологические характеристики воздушных линий электропередачи напряжением 110-500 кВ

 

Класс ВЛ Фазное напряжение, кВ Средний фазный рабочий ток, А при плотности 0,9 А/мм2 Средний ток К.З. в середине ВЛ, кА Пропускная способность ВЛ при плотности тока 0,9 А/мм2, МВт Среднее расстояние между ПС, км Расстояние между фазами, м Кол-во цепей на одной опоре, шт.
  63,5   5-10 11-37     1 или 2
  127,0   5-10 74-123      
  190,5   5-10 221-368      
  288,7   5-10 630-1064      

 

Таблица Б.10

 

Характеристики грозозащитных тросов

 

Марка троса Характеристика материала Активное сопротивление, Ом/км Реактивное сопротивление, Ом/км Полное сопротивление, Ом/км
ТК-9 стальной 2,8-3,7 0,3-1,2 2,81-3,88
ПС-70 1,7-2,3 0,2-0,7 1,71-2,40
АС 70/72 сталеалюминевый 0,426 0,1 0,437
АС-95/141 0,323 0,1 0,338

 

Таблица Б.11

 

Прогнозируемые значения сопротивления изоляционного покрытия трубопроводачерез 10, 20 и 30 лет его эксплуатации

 

Тип изоляционного покрытия Прогнозируемое сопротивление изоляции трубопровода, Ом·м2
через 10 лет через 20 лет через 30 лет
Усиленные Трех -, двухслойное полимерные покрытия на основе термореактивных смол и полиолефина; покрытия на основе термоусаживающихся материалов      
Все остальные покрытия кроме мастичных и полимерно-битумных      
Мастичные, полимерно-битумные покрытия      
Все покрытия нормального типа      

 

 

Таблица Б.12

 

Значения критической разности потенциалов "труба-земля" на переменном токе при различных удельных сопротивлениях грунта

 

ρ, Ом∙м Uкр, В ρ, Ом∙м Uкр, В ρ, Ом∙м Uкр, В
  0,1        
  0,3        
  0,5        
  0,7        
  0,8        
  0,9        
           
  1,1        
  1,2        
  1,3        
  1,4        
  1,5        
  1,9        
           
  2,5        
           
  3,5        
           
  4,5        
           
  5,5        
           
           
           
           
Примечание -Если значение удельного сопротивления грунта ρ находится между приведенными значениями, принимать ближайшее меньшее приведенное в таблице значение.

 

Таблица Б.13

 

Основные электрические характеристики ограничителей перенапряжений ОПН-П-0,38 УХЛ1, ОПН-П1-0,38 УХЛ1, ОПН-П-0,66 УХЛ1, ОПН-П1-0,66 УХЛ1

 

Наименование параметра Номинальное значение
ОПН-П-0,38 УХЛ1 ОПН-П1-0,38 УХЛ1 ОПН-П-0,66 УХЛ1 ОПН-П1-0,66 УХЛ1
1 Класс напряжения сети, кВ действ. 0,38 0,66
2 Наибольшее рабочее напряжение (длительно действующее), кВ   0,4   0,8
3 Напряжение на ограничителе, допустимое в течение времени, кВ действ. 20 мин. 20 с 1,0 с 0,15 с     0,48 0,53 0,65 0,7     0,96 1,06 1,3 1,4
4 Номинальный разрядный ток, кА 2,5 2,5
5 Расчетный ток коммутационного перенапряжения на волне 30/60 мкс, А    
6 Остающееся напряжение при расчетном токе коммутационного перенапряжения, кВ, не более   1,3   2,6
7 Остающееся напряжение при волне импульсного тока 8/20 мкс, кВ, не более 1) с амплитудой 250 А 2) с амплитудой 2500 А3) с амплитудой 5000 А   1,4 1,6 1,7   2,8 3,2 3,4
8. Двадцатикратная токовая пропускная способность: 1) при прямоугольной волне тока длительностью 2000 мкс, А 2) при волне импульсного тока 8/20мкс, кА            
9 Классификационное напряжение при амплитудном значении активной составляющей тока промышленной частоты 1 мА, кВ, не менее 0,76 1,5

Общий вид опоры ВЛ 110 кВ ВЛ 110 кВ, одноцепная, опора П110-3, эквивалентная высота подвеса фаз: фаза А – 13; фаза В – 13; фаза С – 19 м, расстояние между фазами и осью ВЛ: фаза А – 2,1; фаза В – 4,2; фаза С – 2,1м. а - расстояние от крайнего провода ВЛ до оси МН, р – удельное электрическое сопротивление грунта,   Продольная ЭДС, В/(А×км), нормальный режим ВЛ 110 кВ одноцепная  

 

Рисунок Б.2 – Продольная ЭДС, индуцированная в МН от ВЛ 110 кВ одноцепной


 

Общий вид опоры ВЛ 110 кВ ВЛ 110 кВ двухцепная, опора П110-2 фазы обеих цепей: А, В, С идентифицируются по направлению от земли эквивалентная высота подвеса фаз: фаза А1 – 13; фаза В1 – 19; фаза С1 – 25 м. фаза А2 – 13; ф.В2 – 19 м; ф.С2 – 25 м. расстояние между фазами и осью ВЛ: фазы А1 и А2 – 3,4; фазы В1 и В2 – 4,6; фазы С1 и С2– 3,4 м. а - расстояние от крайнего провода ВЛ до оси МН, р – удельное электрическое сопротивление грунта,   Продольная ЭДС, В/(А×км), нормальный режим ВЛ 110 кВ двухцепная  

 

Рисунок Б.3 – Продольная ЭДС, индуцированная в МН от ВЛ 110 кВ двухцепной


Общий вид опоры ВЛ 220 кВ ВЛ 220 кВ одноцепная, опора П220-3 эквивалентная высота подвеса фаз: фазы А – 15; фазы.В – 15; фазы С – 21,5м. расстояние между фазами и осью ВЛ: фаза А – 3,9; фаза В – 6,1; фаза.С – 3,5 м. а - расстояние от крайнего провода ВЛ до оси МН, р – удельное электрическое сопротивление грунта,   Продольная ЭДС, В/(А×км), нормальный режим ВЛ 220 кВ одноцепная  

 

Рисунок Б.4 – Продольная ЭДС, индуцированная в МН от ВЛ 220 кВ одноцепной


Общий вид опоры ВЛ 220 кВ ВЛ 220 кВ, двухцепная, опора П220-2, идентификация фаз обеих цепей: А, В, С осуществляется по направлению от земли; эквивалентная высота подвеса фаз: фазы А1 и А2 – 15; фазы В1 и В2– 21,5; фазы С1 и С2– 28 м. расстояние между фазами и осью ВЛ: фазы А1и А2 – 4,2; фазы.В1 и В2 – 6,4; фазы С1 и С2 – 3,5 м. а - расстояние от крайнего провода ВЛ до оси МН, р – удельное электрическое сопротивление грунта,   Продольная ЭДС, В/(А×км), нормальный режим ВЛ 220 кВ двухцепная  

 

Рисунок Б.5 – Продольная ЭДС, индуцированная в МН от ВЛ 220 кВ двухцепной


 

Общий вид опоры ВЛ 330 кВ   ВЛ-330 кВ, одноцепная, опора П330-3, эквивалентная высота подвеса фаз: фаза А – 15; фаза В – 15; фаза С – 22,5 м; расстояние между фазами и осью ВЛ: фаза А – 5,8; фаза В – 8,3; фаза С – 4,8 м. а - расстояние от крайнего провода ВЛ до оси МН, р – удельное электрическое сопротивление грунта, Продольная ЭДС, В/(А×км), нормальный режим ВЛ 330 кВ одноцепная  

 

Рисунок Б.6 – Продольная ЭДС, индуцированная в МН от ВЛ 330 кВ одноцепной


 

Общий вид опоры ВЛ 330 кВ ВЛ-330 кВ, двухцепная, опора П330-2, идентификация фаз А, В, С обеих цепей осуществ- ляется по направлению от земли, эквивалентная высота подвеса фаз: фаз А1 и А2 – 15; фаз В1 и В2 – 21,5; фаз С1 иС2 – 29 м. расстояние между фазами и осью ВЛ: фаз А1 иА2 – 5,6; фаз В1 В2 – 8,8; фаз С1 иС2 – 4,9 м. а - расстояние от крайнего провода ВЛ до оси МН, р – удельное электрическое сопротивление грунта   Продольная ЭДС, В/(А×км), нормальный режим ВЛ 330 кВ двухцепная  

 

Рисунок Б.7 – Продольная ЭДС, индуцированная в МН от ВЛ 330 кВ двухцепной


 

Общий вид опоры ВЛ 110 кВ   ВЛ 500 кВ, опора ПБ2Т, эквивалентная высота подвеса фаз – 15 м; расстояние между фазами и осью ВЛ: фаза А – 12; фаза В – 0; фаза С – 12 м. а - расстояние от крайнего провода ВЛ до оси МН, р – удельное электрическое сопротивление грунта,   Продольная ЭДС, В/(А×км), нормальный режим ВЛ 500 кВ  

 

Рисунок Б.8 – Продольная ЭДС, индуцированная в МН от ВЛ 500 кВ

 

Таблица Б.14

 

Значения масштабирующего коэффициента k

Обозначение диаграммы Масштабирующий коэффициент
Б.14.1 Сопротивление изоляции нефтепровода Rи = 104 Ом·м2   L – длина участка сближения, км Rз – сопротивление заземления, Ом; Rи – сопротивление изоляции Для промежуточных значений сопротивления изоляции и сопротивления заземления коэффициент k находится методом интерполяции.   Примеры: а) для сопротивления изоляции Rи = 8·104 Ом·м2, L = 9 км, и сопротивления заземления Rз= 5 Ом. Используются диаграммы Б.14.2 и Б.14.3 k = k 5·104 + (k 105 - k 5·104)·(8·104 - 5·104)/(105 - 5·104) = 0,24+(0,28-0,24)·(8·104 - 5·104)/(105 - 5·104) = 0,27 б) для сопротивления изоляции 104 Ом·м2, L = 3,5 км и сопротивления заземления Rз= 3 Ом. Используется диаграмма Б.14.1 k = k Rз=1,5 + (k Rз=1,5 - k Rз=1,5)· Rз /(5 - 1,5) = 0,25+(0,29-0,25)·3/3,5=0,28
Б.14.2   Rи = 5·104 Ом·м2 L – длина участка сближения, км
Б.14.3 Rи = 105 Ом·м2 L – длина участка сближения, км
Б.14.4   Rи = 3·105 Ом·м2 L – длина участка сближения, км
Б.14.5   Зависимость коэффициент kу от типа ВЛ и угла пересечения с МН  
Б.14.6 Коэффициент снижения напряжения на ближнем к ВЛ нефтепроводе за счет влияния дальнего МН при расстоянии между ВЛ и ближним МН 100 м  
Б.14.7 Коэффициент снижения напряжения на дальнем от ВЛ нефтепроводе за счет влияния ближнего МН при расстоянии между ВЛ и ближним МН 100 м  

 

Таблица Б.15

 

Скорость равномерной коррозии стали в различных грунтах для расчета срока службы заземления, предназначенного для отвода наведенных токов с МН

 

Коррозионная агрессивность грунта Удельное электрическое сопротивление грунта, Ом·м Средняя плотность катодного тока, А/м2 Максимальная скорость равномерной коррозии, кг/(м2·год)
Низкая Св. 50 До 0,05 включ. 0,4
Средняя От 20 до 50 включ. От 0,05 до 0,20 включ. 1,4
Высокая До 20 Св. 0,20 2,8

 

 

Приложение В

(обязательное)

 

Упрощенный расчет наведенных напряжений для простейших схем взаиморасположения ВЛ и МН

 

В.1 Параллельное следование ВЛ и МН

Оценка индуцированного переменного напряжения на трубопроводе производится как для случая, когда отсутствуют специальные меры защиты (максимальное значение напряжения), так и при заземлении трубопровода для переменного тока.

На рисунке В.1 показаны два идентичных случая взаимного расположения трасс ВЛ и трубопровода. В первом случае после окончания участка параллельного следования ВЛ пересекает трубопровод, во втором – удаляется от трубопровода.

 

 

а – расстояние между осью ВЛ и МН, м

L – длина параллельного следования, км

 

Рисунок В.1 - Расчетные случаи параллельного следования ВЛ и МН

 

Значение переменного напряжения на трубопроводе относительно земли - Uтз рассчитывается по выражению:

, (В.1)

где Е- удельная продольная ЭДС, (В/А∙км), зависящая от типа ВЛ и расстояния а между осями ВЛ и МН;

k– масштабирующий коэффициент, зависящий от сопротивления изоляции трубопровода, длины участка параллельного следования и сопротивления заземления переменному току;

I – ток ВЛ, А.

Максимальное напряжение Uтз max возникает на концах участка параллельного следования при отсутствии заземления переменному току (см. рисунок В.2). При заземлении концов участка напряжение снижается, но характер его распределения остается прежним.

 

 

Рисунок В.2 – Характер распределения переменного напряжения "нефтепровод-земля" вдоль трассы трубопровода

 

Удельная продольная ЭДС - Е в выражении (В.1) определяется по кривым, показанным на рисунках Б.2-Б.8 (приложение Б), в зависимости от типа ВЛ, расстояния а между ВЛ и МН и удельного сопротивления грунта.

Коэффициент k в выражении (В.1) определяется по кривым таблицы Б.14 (приложение Б), рассчитанным для различного сопротивления изоляции трубопровода и сопротивления растеканию заземления. При каждом конкретном сопротивлении изоляции коэффициент k зависит в основном от длины участка параллельного следования и сопротивления заземления по концам участка, и практически не зависит от диаметра трубопровода и удельного сопротивления грунта.

В.2 Пересечение ВЛ и МН под углом

Случай пересечения ВЛ и МН под углом, без участка параллельного следования, показан на рисунке В.3.

 

Рисунок В.3 - Пересечение ВЛ и МН под углом

 

Максимальное напряжение возникает в месте пересечения, но характер его распределения по трубопроводу зависит от конструкции ВЛ.

Один максимум напряжения, находящийся под осью ВЛ, возникает под одноцепными ВЛ с горизонтальным расположением фаз, и с фазами, расположенными треугольником.

Два максимума напряжения возникают под двухцепными ВЛ при симметричном расположении фаз и одинаковой нагрузке каждой цепи.

Примеры показаны на рисунке В.4.

Максимальное значение напряжения "труба-земля" определяется по выражению:

Uтз max= kуI, (В.2)

где I – ток нагрузки ВЛ, в двухцепной – для одной цепи, при равенстве нагрузки по цепям, А;

kу – коэффициент, зависящий от типа ВЛ и от угла пересечения ВЛ с МН, показанный в таблице Б.14.5 (приложение Б).

 

 

Рисунок В.4 - Напряжение "труба-земля" при пересечении ВЛ с МН при токе ВЛ 1000 А и угле пересечения – 15°

 

В.3 Параллельное следование нескольких ВЛ

При упрощенной оценке влияния нескольких параллельных ВЛ на один нефтепровод вследствие не учета фаз каждой ВЛ индуцированное напряжение и разность потенциалов "труба-земля" оказываются несколько завышенными.

При этом алгоритм оценки должен быть следующим:

- по номограммам рисунков Б.2-Б.8 (приложение Б), определяется удельная продольная ЭДС в трубопроводе от каждой ВЛ в зависимости от расстояния "ВЛ-МН" (расстояние аi) и длины участка параллельного следования;

- определенные продольные ЭДС подставляются в выражение:

, (В.3)

где k – коэффициент, зависящий от сопротивления изоляции трубопровода и сопротивления заземления концов трубопровода переменному току (таблица Б.11, приложение Б);

L – длина участка параллельного следования коридора ВЛ с МН;

i - номер ВЛ (n- общее число параллельных ВЛ);

Ii ток i- ой ВЛ.

В.4 Параллельное следование двух МН

При параллельном следовании нескольких МН их взаимное индуктивное влияние друг на друга снижает продольную ЭДС в каждом из нефтепроводов. Оценка напряжения "труба-земля" на каждом из параллельных нефтепроводов ведется по выражениям:

- для ближнего к ВЛ трубопровода напряжение рассчитывается по выражению:

, (В.4)

где k 1 – коэффициент, зависящий от длины участка параллельного следования и расстояния между параллельными трубопроводами (определяется по номограмме таблицы Б.14.6 (приложение Б). Остальные величины в выражении (В.3), те же, что и в выражении (В.1);

- для дальнего от ВЛ трубопровода напряжение рассчитывается по выражению:

, (В.5)

где k 2 – коэффициент, зависящий от длины участка параллельного следования и расстояния между параллельными трубопроводами (определяется по номограмме (таблицы Б.14.7 (приложение Б).Остальные величины в выражении (В.4), те же, что и в выражении (В.1).

 

 

Приложение Г

(обязательное)

 

Методы расчета напряжений на МН, индуцированных ВЛ

 

Г.1 Расчет индуктивного влияния ВЛ на МН

Г.1.1 Исходные данные

Исходными для расчета продольной ЭДС являются следующие данные:

- план-схема взаимного расположения МН и ВЛ, с нанесением на него других объектов (прочие магистральные трубопроводы, проложенные в одном коридоре с проектируемым МН, кабели и т.п.). На схеме должны быть указаны предполагаемые места подключения временных и постоянных средств ЭХЗ, расположение узлов задвижек и др.;

- технические характеристики нефтепровода на участке влияния ВЛ, перечень которых приведен в таблице Г.1;

- константы, приведенные в таблице Г.1;

- технические характеристики ВЛ, перечень которых приведен в таблице Г.2;

- данные об удельном электрическом сопротивлении грунта (ρгр) вдоль трассы с шагом 100 м на глубине залегания трубы;

 

Таблица Г.1

 

Технические характеристики нефтепровода на участке влияния ВЛ и универсальные константы, используемые в расчете

 

Характеристика (величина) Обозначение Размерность
Удельное электрическое сопротивление стали ρst Ом·мм2
Магнитная постоянная μ0 Гн/м
Магнитная проницаемость стали μ -
Наружный диаметр трубы d м
Удельное электрическое сопротивление изоляционного покрытия ru Ом·м2
Электрическая постоянная ε0 Ф/м
Диэлектрическая постоянная материала изоляции трубы ε -
Толщина изоляционного покрытия трубопровода s м
Глубина заложения трубопровода h м

 

Таблица Г.2

 

Технические характеристики ВЛ

 

Характеристика (параметр) Обозначение Размерность
Линейное напряжение Uлин кВ
Максимальный рабочий ток ВЛ Iмакс А
Средняя высота подвеса влияющей фазы (ближайшей к МН) h1 м
Расстояние между проекцией влияющей фазы на землю и трубопроводом a м
Угловая частота ω 1/с
Ток однофазного короткого замыкания Iкз кА
Примечание - А так же: конструкция опор (эскиз с размерами) и схема транспонирования проводов ВЛ в зоне сближения с МН (с привязкой к план-схеме), схема заземления грозозащитных тросов на анкерных опорах в зоне влияния ВЛ.

 

- данные (расчетные значения) о сопротивлении растеканию всех заземляющих устройств (в том числе защитных заземлений) на участке влияния ВЛ на МН, имеющих электрический контакт с МН;

- данные о значениях продольной ЭДС, полученные при проведении изысканий приведены в приложении Б.

Г.1.2 Расчет наведенных напряжений и токов

Выбор метода расчета наведенных напряжения и токов зависит от сложности конфигурации взаимного расположения ВЛ и МН, от количества и мест расположения заземляющих устройств МН (АЗ системы ЭХЗ, протекторы, защитные заземления и др.) и других факторов. Для случаев, схемы которых приведены на рисунках Г.1 - Г.5, следует использовать расчетные формулы, приведенные над каждым из рисунков.

Г.1.2.1. Для случая сближения ВЛ и МН большой протяженности, не имеющего заземления на всем участке, показанного на рисунке Г.1, расчет напряжения "труба – земля" Uт, В, силы тока в трубе Iт, А, и линейной плотности тока утечки Jт, А/м, определяется по формулам:

Uт = (e-γx _ e γ(L-x)); (Г.1)

Iт = (e-γ(L-x) + e γx - 2); (Г.2)

Jт = (e-γ(L-x) _ e γx), (Г.3)

где Е – продольная ЭДС, В/м;

L – протяженность участка сближения, м;

х – координата, м;

g – постоянная распространения тока в трубопроводе, 1/м;

Z – волновое сопротивление трубопровода, Ом;

Zт – полное удельное сопротивление трубопровода, Ом/м.

Трубопроводом большей протяженности считается трубопровод, распространяющийся в обе стороны от зоны влияния ВЛ на расстояние не менее Lк (см. формулу Г.4).

Lк = . (Г.4)

 

Eвл – продольная ЭДС ВЛ, Zвл – сопротивление ВЛ, Z – волновое сопротивление МН

 

Рисунок Г.1 - Схема взаиморасположения (а) и электрическая схема замещения ВЛ и незаземленного трубопровода (б)

 

Г.1.2.2 Для случая сближения на участке длиной L ВЛ и трубопровода большой протяженности, замкнутого на концах на сопротивление Zi, показанного на рисунке Г.2, расчет напряжения "труба – земля" Uт, В, силы тока в трубе Iт, А, и лин



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-12-18 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: