3. Оптимизационное моделирование
Однокритериальная оптимизация заземляющего устройства подстанции осуществляется с помощью программы mez.exe . Результаты расчета представлены в табл. 3.1-3.7.
Таблица 3.1
Расчет сопротивления заземлителя при длине вертикальных стержней 5.0 м.
5. Интегральные параметры границ
┌──┬─────┬─────────┬─────────┬────────┬────────┬──┬──────────┬────────────┬────────────┬─────┬──────┬─────┐
│N │Задан│Потенциал│ Ток │Сопроти-│Глубина │N │ Стержень │ X;Y начала │ X;Y конца │Длина│Радиус│Число│
│ │ │ U │ I │вление R│погруж-я│ │ │ прямой │ прямой │ │ R │точек│
├──┼─────┼─────────┼─────────┼────────┼────────┼──┼──────────┼────────────┼────────────┼─────┼──────┼─────┤
|1 |I |6530 |6500 |1 |0.7 |1 |Контур1 |15.5, 0 |15.5, 15.5 | |0.01 |14 |
| | | | | | |2 |Верт.стерж|15.5, 0 |15.5, 0 |5 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень1.1 | | | | | |
| | | | | | |3 |Верт.стерж|15.5, 3.9 |15.5, 3.9 |5 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |4 |Верт.стерж|15.5, 7.8 |15.5, 7.8 |5 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень1.3 | | | | | |
| | | | | | |5 |Верт.стерж|15.5, 11.5 |15.5, 11.5 |5 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень1.4 | | | | | |
| | | | | | |6 |Верт.стерж|15.5, 15.5 |15.5, 15.5 |5 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень1.5 | | | | | |
| | | | | | |7 |Контур2 |0, 15.5 |15.5, 15.5 | |0.01 |14 |
| | | | | | |8 |Верт.стерж|0, 15.5 |0, 15.5 |5 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень2.1 | | | | | |
| | | | | | |9 |Верт.стерж|3.1, 15.5 |3.1, 15.5 |5 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень2.2 | | | | | |
| | | | | | |10|Верт.стерж|6.2, 15.5 |6.2, 15.5 |5 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень2.3 | | | | | |
| | | | | | |11|Верт.стерж|9.3, 15.5 |9.3, 15.5 |5 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень2.4 | | | | | |
| | | | | | |12|Верт.стерж|12.4, 15.5 |12.4, 15.5 |5 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень2.5 | | | | | |
└──┴─────┴─────────┴─────────┴────────┴────────┴──┴──────────┴────────────┴────────────┴─────┴──────┴─────┘
Симметрия по x: Да
Симметрия по y: Да
В результате расчета получили 36 вертикальных стержней.
Таблица 3.2
Расчет сопротивления заземлителя при длине вертикальных стержней 4,8 м.
4.8. Интегральные параметры границ
┌──┬─────┬─────────┬─────────┬────────┬────────┬──┬──────────┬────────────┬────────────┬─────┬──────┬─────┐
│N │Задан│Потенциал│ Ток │Сопроти-│Глубина │N │ Стержень │ X;Y начала │ X;Y конца │Длина│Радиус│Число│
│ │ │ U │ I │вление R│погруж-я│ │ │ прямой │ прямой │ │ R │точек│
├──┼─────┼─────────┼─────────┼────────┼────────┼──┼──────────┼────────────┼────────────┼─────┼──────┼─────┤
|1 |I |6490 |6500 |0.992 |0.7 |1 |Контур1 |15.5, 0 |15.5, 15.5 | |0.01 |14 |
| | | | | | |2 |Верт.стерж|15.5, 0 |15.5, 0 |4.8 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень1.1 | | | | | |
| | | | | | |3 |Верт.стерж|15.5, 3.1 |15.5, 3.1 |4.8 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |4 |Верт.стерж|15.5, 6.2 |15.5, 6.2 |4.8 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |5 |Верт.стерж|15.5, 9.3 |15.5, 9.3 |4.8 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень1.3 | | | | | |
| | | | | | |6 |Верт.стерж|15.5, 12.4 |15.5, 12.4 |4.8 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень1.4 | | | | | |
| | | | | | |7 |Верт.стерж|15.5, 15.5 |15.5, 15.5 |4.8 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень1.5 | | | | | |
| | | | | | |8 |Контур2 |0, 15.5 |15.5, 15.5 | |0.01 |14 |
| | | | | | |9 |Верт.стерж|0, 15.5 |0, 15.5 |4.8 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень2.1 | | | | | |
| | | | | | |10|Верт.стерж|3.1, 15.5 |3.1, 15.5 |4.8 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень2.2 | | | | | |
| | | | | | |11|Верт.стерж|6.2, 15.5 |6.2, 15.5 |4.8 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень2.3 | | | | | |
| | | | | | |12|Верт.стерж|9.3, 15.5 |9.3, 15.5 |4.8 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень2.4 | | | | | |
| | | | | | |13|Верт.стерж|12.4, 15.5 |12.4, 15.5 |4.8 |0.01 |14 |
| | | | | | | |ень2.5 | | | | | |
└──┴─────┴─────────┴─────────┴────────┴────────┴──┴──────────┴────────────┴────────────┴─────┴──────┴─────┘
Симметрия по x: Да
Симметрия по y: Да
В результате расчета получили 40 вертикальных стержней.
Таблица 3.3
Расчет сопротивления заземлителя при длине вертикальных стержней 4,6 м.
4.6. Интегральные параметры границ
┌──┬─────┬─────────┬─────────┬────────┬────────┬──┬──────────┬────────────┬────────────┬─────┬──────┬─────┐
│N │Задан│Потенциал│ Ток │Сопроти-│Глубина │N │ Стержень │ X;Y начала │ X;Y конца │Длина│Радиус│Число│
│ │ │ U │ I │вление R│погруж-я│ │ │ прямой │ прямой │ │ R │точек│
├──┼─────┼─────────┼─────────┼────────┼────────┼──┼──────────┼────────────┼────────────┼─────┼──────┼─────┤
|1 |I |6570 |6500 |0.994 |0.7 |1 |Контур1 |15.5, 0 |15.5, 15.5 | |0.01 |12 |
| | | | | | |2 |Верт.стерж|15.5, 0 |15.5, 0 |4.6 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.1 | | | | | |
| | | | | | |3 |Верт.стерж|15.5, 3.1 |15.5, 3.1 |4.6 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |4 |Верт.стерж|15.5, 6.2 |15.5, 6.2 |4.6 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |5 |Верт.стерж|15.5, 9.3 |15.5, 9.3 |4.6 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.3 | | | | | |
| | | | | | |6 |Верт.стерж|15.5, 12.4 |15.5, 12.4 |4.6 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.4 | | | | | |
| | | | | | |7 |Верт.стерж|15.5, 15.5 |15.5, 15.5 |4.6 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.5 | | | | | |
| | | | | | |8 |Контур2 |0, 15.5 |15.5, 15.5 | |0.01 |12 |
| | | | | | |9 |Верт.стерж|0, 15.5 |0, 15.5 |4.6 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.1 | | | | | |
| | | | | | |10|Верт.стерж|3.1, 15.5 |3.1, 15.5 |4.6 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.2 | | | | | |
| | | | | | |11|Верт.стерж|6.2, 15.5 |6.2, 15.5 |4.6 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.3 | | | | | |
| | | | | | |12|Верт.стерж|9.3, 15.5 |9.3, 15.5 |4.6 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.4 | | | | | |
| | | | | | |13|Верт.стерж|12.4, 15.5 |12.4, 15.5 |4.6 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.5 | | | | | |
└──┴─────┴─────────┴─────────┴────────┴────────┴──┴──────────┴────────────┴────────────┴─────┴──────┴─────┘
Симметрия по x: Да
Симметрия по y: Да
В результате расчета получили 40 вертикальных стержней.
Таблица 3.4
Расчет сопротивления заземлителя при длине вертикальных стержней 4,4 м.
4.4. Интегральные параметры границ
┌──┬─────┬─────────┬─────────┬────────┬────────┬──┬──────────┬────────────┬────────────┬─────┬──────┬─────┐
│N │Задан│Потенциал│ Ток │Сопроти-│Глубина │N │ Стержень │ X;Y начала │ X;Y конца │Длина│Радиус│Число│
│ │ │ U │ I │вление R│погруж-я│ │ │ прямой │ прямой │ │ R │точек│
├──┼─────┼─────────┼─────────┼────────┼────────┼──┼──────────┼────────────┼────────────┼─────┼──────┼─────┤
|1 |I |6650 |6500 |0.998 |0.7 |1 |Контур1 |15.5, 0 |15.5, 15.5 | |0.01 |12 |
| | | | | | |2 |Верт.стерж|15.5, 0 |15.5, 0 |4.4 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.1 | | | | | |
| | | | | | |3 |Верт.стерж|15.5, 3.1 |15.5, 3.1 |4.4 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |4 |Верт.стерж|15.5, 6.2 |15.5, 6.2 |4.4 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |5 |Верт.стерж|15.5, 9.3 |15.5, 9.3 |4.4 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.3 | | | | | |
| | | | | | |6 |Верт.стерж|15.5, 12.4 |15.5, 12.4 |4.4 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.4 | | | | | |
| | | | | | |7 |Верт.стерж|15.5, 15.5 |15.5, 15.5 |4.4 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.5 | | | | | |
| | | | | | |8 |Контур2 |0, 15.5 |15.5, 15.5 | |0.01 |12 |
| | | | | | |9 |Верт.стерж|0, 15.5 |0, 15.5 |4.4 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.1 | | | | | |
| | | | | | |10|Верт.стерж|3.1, 15.5 |3.1, 15.5 |4.4 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.2 | | | | | |
| | | | | | |11|Верт.стерж|6.2, 15.5 |6.2, 15.5 |4.4 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.3 | | | | | |
| | | | | | |12|Верт.стерж|9.3, 15.5 |9.3, 15.5 |4.4 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.4 | | | | | |
| | | | | | |13|Верт.стерж|12.4, 15.5 |12.4, 15.5 |4.4 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.5 | | | | | |
└──┴─────┴─────────┴─────────┴────────┴────────┴──┴──────────┴────────────┴────────────┴─────┴──────┴─────┘
Симметрия по x: Да
Симметрия по y: Да
В результате расчета получили 40 вертикальных стержней.
Таблица 3.5
Расчет сопротивления заземлителя при длине вертикальных стержней 4,2 м.
4.2. Интегральные параметры границ
┌──┬─────┬─────────┬─────────┬────────┬────────┬──┬──────────┬────────────┬────────────┬─────┬──────┬─────┐
│N │Задан│Потенциал│ Ток │Сопроти-│Глубина │N │ Стержень │ X;Y начала │ X;Y конца │Длина│Радиус│Число│
│ │ │ U │ I │вление R│погруж-я│ │ │ прямой │ прямой │ │ R │точек│
├──┼─────┼─────────┼─────────┼────────┼────────┼──┼──────────┼────────────┼────────────┼─────┼──────┼─────┤
|1 |I |6550 |6500 |0.998 |0.7 |1 |Контур1 |15.5, 0 |15.5, 15.5 | |0.01 |12 |
| | | | | | |2 |Верт.стерж|15.5, 0 |15.5, 0 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.1 | | | | | |
| | | | | | |3 |Верт.стерж|15.5, 2.6 |15.5, 2.6 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |4 |Верт.стерж|15.5, 5.2 |15.5, 5.2 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |5 |Верт.стерж|15.5, 7.8 |15.5, 7.8 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.3 | | | | | |
| | | | | | |6 |Верт.стерж|15.5, 10.4 |15.5, 10.4 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.4 | | | | | |
| | | | | | |7 |Верт.стерж|15.5, 13 |15.5, 13 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.5 | | | | | |
| | | | | | |8 |Верт.стерж|15.5, 15.5 |15.5, 15.5 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень1.6 | | | | | |
| | | | | | |9 |Контур2 |0, 15.5 |15.5, 15.5 | |0.01 |12 |
| | | | | | |10|Верт.стерж|0, 15.5 |0, 15.5 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.1 | | | | | |
| | | | | | |11|Верт.стерж|2.6, 15.5 |2.6, 15.5 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.2 | | | | | |
| | | | | | |12|Верт.стерж|5.2, 15.5 |5.2, 15.5 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.3 | | | | | |
| | | | | | |13|Верт.стерж|7.8, 15.5 |7.8, 15.5 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.4 | | | | | |
| | | | | | |14|Верт.стерж|10.4, 15.5 |10.4, 15.5 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.5 | | | | | |
| | | | | | |15|Верт.стерж|13, 15.5 |13, 15.5 |4.2 |0.01 |12 |
| | | | | | | |ень2.6 | | | | | |
└──┴─────┴─────────┴─────────┴────────┴────────┴──┴──────────┴────────────┴────────────┴─────┴──────┴─────┘
Симметрия по x: Да
Симметрия по y: Да
В результате расчета получили 48 вертикальных стержней.
Таблица 3.6
Расчет сопротивления заземлителя при длине вертикальных стержней 4,0 м.
4. Интегральные параметры границ
┌──┬─────┬─────────┬─────────┬────────┬────────┬──┬──────────┬────────────┬────────────┬─────┬──────┬─────┐
│N │Задан│Потенциал│ Ток │Сопроти-│Глубина │N │ Стержень │ X;Y начала │ X;Y конца │Длина│Радиус│Число│
│ │ │ U │ I │вление R│погруж-я│ │ │ прямой │ прямой │ │ R │точек│
├──┼─────┼─────────┼─────────┼────────┼────────┼──┼──────────┼────────────┼────────────┼─────┼──────┼─────┤
|1 |I |6510 |6500 |1 |0.7 |1 |Контур1 |15.5, 0 |15.5, 15.5 | |0.01 |10 |
| | | | | | |2 |Верт.стерж|15.5, 0 |15.5, 0 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.1 | | | | | |
| | | | | | |3 |Верт.стерж|15.5, 2.2 |15.5, 2.2 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |4 |Верт.стерж|15.5, 4.4 |15.5, 4.4 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |5 |Верт.стерж|15.5, 6.6 |15.5, 6.6 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.3 | | | | | |
| | | | | | |6 |Верт.стерж|15.5, 8.8 |15.5, 8.8 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.4 | | | | | |
| | | | | | |7 |Верт.стерж|15.5, 11 |15.5, 11 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.5 | | | | | |
| | | | | | |8 |Верт.стерж|15.5, 13.2 |15.5, 13.2 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.6 | | | | | |
| | | | | | |9 |Верт.стерж|15.5, 15.5 |15.5, 15.5 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.7 | | | | | |
| | | | | | |10|Контур2 |0, 15.5 |15.5, 15.5 | |0.01 |10 |
| | | | | | |11|Верт.стерж|0, 15.5 |0, 15.5 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.1 | | | | | |
| | | | | | |12|Верт.стерж|2.2, 15.5 |2.2, 15.5 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.2 | | | | | |
| | | | | | |13|Верт.стерж|4.4, 15.5 |4.4, 15.5 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.3 | | | | | |
| | | | | | |14|Верт.стерж|6.6, 15.5 |6.6, 15.5 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.4 | | | | | |
| | | | | | |15|Верт.стерж|8.8, 15.5 |8.8, 15.5 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.5 | | | | | |
| | | | | | |16|Верт.стерж|11, 15.5 |11, 15.5 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.6 | | | | | |
| | | | | | |17|Верт.стерж|13.2, 15.5 |13.2, 15.5 |4.0 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.7 | | | | | |
└──┴─────┴─────────┴─────────┴────────┴────────┴──┴──────────┴────────────┴────────────┴─────┴──────┴─────┘
Симметрия по x: Да
Симметрия по y: Да
В результате расчета получили 56 вертикальных стержней.
Таблица 3.7
Расчет сопротивления заземлителя при длине вертикальных стержней 3,8 м.
3.8. Интегральные параметры границ
┌──┬─────┬─────────┬─────────┬────────┬────────┬──┬──────────┬────────────┬────────────┬─────┬──────┬─────┐
│N │Задан│Потенциал│ Ток │Сопроти-│Глубина │N │ Стержень │ X;Y начала │ X;Y конца │Длина│Радиус│Число│
│ │ │ U │ I │вление R│погруж-я│ │ │ прямой │ прямой │ │ R │точек│
├──┼─────┼─────────┼─────────┼────────┼────────┼──┼──────────┼────────────┼────────────┼─────┼──────┼─────┤
|1 |I |6480 |6500 |0.997 |0.7 |1 |Контур1 |15.5, 0 |15.5, 15.5 | |0.01 |10 |
| | | | | | |2 |Верт.стерж|15.5, 0 |15.5, 0 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.1 | | | | | |
| | | | | | |3 |Верт.стерж|15.5, 1.9 |15.5, 1.9 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |4 |Верт.стерж|15.5, 3.8 |15.5, 3.8 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.2 | | | | | |
| | | | | | |5 |Верт.стерж|15.5, 5.7 |15.5, 5.7 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.3 | | | | | |
| | | | | | |6 |Верт.стерж|15.5, 7.6 |15.5, 7.6 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.4 | | | | | |
| | | | | | |7 |Верт.стерж|15.5, 9.5 |15.5, 9.5 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.5 | | | | | |
| | | | | | |8 |Верт.стерж|15.5, 11.4 |15.5, 11.4 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.6 | | | | | |
| | | | | | |9 |Верт.стерж|15.5, 13.6 |15.5, 13.6 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.7 | | | | | |
| | | | | | |10|Верт.стерж|15.5, 15.5 |15.5, 15.5 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень1.8 | | | | | |
| | | | | | |11|Контур2 |0, 15.5 |15.5, 15.5 | |0.01 |10 |
| | | | | | |12|Верт.стерж|0, 15.5 |0, 15.5 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.1 | | | | | |
| | | | | | |13|Верт.стерж|1.9, 15.5 |1.9, 15.5 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.2 | | | | | |
| | | | | | |14|Верт.стерж|3.8, 15.5 |3.8, 15.5 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.3 | | | | | |
| | | | | | |15|Верт.стерж|5.7, 15.5 |5.7, 15.5 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.4 | | | | | |
| | | | | | |16|Верт.стерж|7.6, 15.5 |7.6, 15.5 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.5 | | | | | |
| | | | | | |17|Верт.стерж|9.5, 15.5 |9.5, 15.5 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.6 | | | | | |
| | | | | | |18|Верт.стерж|11.4, 15.5 |11.4, 15.5 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.7 | | | | | |
| | | | | | |19|Верт.стерж|13.6, 15.5 |13.6, 15.5 |3.8 |0.01 |10 |
| | | | | | | |ень2.8 | | | | | |
└──┴─────┴─────────┴─────────┴────────┴────────┴──┴──────────┴────────────┴────────────┴─────┴──────┴─────┘
Симметрия по x: Да
Симметрия по y: Да
В результате расчета получили 64 вертикальных стержня.