Обеспечение электробезопасности при обрывах фазных и нулевого проводов воздушных линий напряжением 380 В

• Автор: Млоток, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 265 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ ИСС ЛЕДОВ АНИЯ
1.1 Обрывы фазных и нулевого проводов воздушных линий электрических сетей напряжением 380В
1.2 Основные опасности, возникающие при обрывах фазных и нулевого проводов воздушных линий электрических сетей напряжением 3 80 В
1.3 Существующие методы и средства защиты электрических сетей напряжением 380 В от обрывов фазных и нулевого проводов воздушной линии
1.3.1 Общие положения
1.3.2 Защиты, построенные на использовании напряжений и токов прямой, обратной и нулевой последовательности
1.3.3 Защиты, построенные на использовании наложенных токов
1.3.4 Защита, построенная на использовании частотно-импульсных сигналов
1.3.5 Защиты, построенные на сравнении токов
1.3.6 Защита, построенная на использовании дифференциальных токов
1.4 Задачи исследования
2 ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, ВОЗНИКНИКАЮЩИХ ПРИ ОБРЫВАХ ФАЗНЫХ И НУЛЕВОГО ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 380 В
2.1 Режимы работы электрической сети напряжением 380 В с воздушными линиями
2.2 Применение компьютерной модели для исследования режимов работы электрической сети напряжением 380 В

2.3 Исследования на компьютерной модели изменений напряжений в электрической сети при различных режимах работы воздушных линий и параметрах нагрузки потребителей
2.3.1 Исследования влияния несимметрии нагрузок потребителей на напряжения электрической сети при нормальном режиме её работы .
2.3.2 Исследования напряжений электрической сети при обрывах фазного провода
2.3.3 Исследования напряжений электрической сети при обрыве нулевого провода
2.3.4 Исследования влияния сопротивления заземляющего устройства потребителя на напряжения электрической сети
2.3.5 Логические признаки, характеризующие режимы работы электрической сети напряжением 380В при обрывах фазных и нулевого проводов воздушной линии
2.4 Анализ логических признаков, характеризующих различные режимы работы воздушной линии напряжением 380 В
2.5 Выводы
3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ОТ ОБРЫВОВ ФАЗНЫХ И НУЛЕВОГО ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 380 В
3.1 Анализ характеристик микропроцессорных счётчиков электрической энергии для оценки возможности выявления обрывов фазных и нулевого проводов воздушной линии напряжением 380 В
3.2 Обзор методов передачи информации от микропроцессорных счётчиков электроэнергии до центров сбора и учёта данных
3.3 Разработка функциональной схемы системы защиты и дополнительных функций для микропроцессорного счётчика электроэнергии с целью выявления обрывов фазных и нулевого проводов воздушной линии электрической сети напряжением 380 В
3.4 Выводы

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКА ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВНЕДРЕНИИ РАЗРАБОТАННОЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ОТ ОБРЫВОВ ФАЗНЫХ И НУЛЕВОГО ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 380 В
4Л Методика проведения экспериментальных исследований в опытной электрической сети
4.2 Экспериментальные исследования режимов работы электрической сети и испытания системы защиты от обрывов фазных и нулевого проводов на физической модели напряжением 220 В
4.3 Экспериментальные исследования режимов работы воздушной линии в опытной электрической сети напряжением 380 В
4.4 Экспериментальные исследования системы защиты от обрывов фазных и нулевого проводов в опытной электрической сети
4.5 Повышение уровня электробезопасности в электрических сетях напряжением 380 В при внедрении системы защиты от обрывов фазных и нулевого проводов
4.6 Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Физическая модель электрической сети напряжением 220 В
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Опытная электрическая сеть напряжением 380 В . . . ПРИЛОЖЕНИЕ В Результаты исследований на компьютерной модели изменений напряжений при различных режимах работы электрической
сети напряжением 380В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Результаты исследований на компьютерной модели режимов работы электрической сети напряжением 380 В с воздушными линиями

166 168

левыми рабочим и защитным проводниками, во-вторых, оно не может быть применено в воздушных линиях с повторными заземлителями нулевого провода.
1.4 Задачи исследования
Проведённый анализ литературных источников по проблеме защиты от обрывов фазных и нулевого проводов воздушных линий электрических сетей напряжением 380 В с глухозаземлённой нейтралью показал, что данный вид повреждения электрической сети является опасным как для питающихся электроприёмников в связи с частичной пофазной потерей напряжений или значительной несим-метрией напряжений фаз относительно нулевого рабочего провода, так и населения и животных, которые могут оказаться около места повреждения воздушной линии.
Токовые защиты воздушных линий напряжением 380 В, построенные с использованием плавких предохранителей и автоматических выключателей, вследствие особенностей протекающих процессов при обрывах фазных и нулевого проводов не чувствуют рассматриваемый вид повреждения.
Несмотря на наличие достаточно большого количества способов и устройств защиты от обрывов проводов воздушной линии, следует отметить, что в настоящее время отсутствует их какое-либо внедрение как в сельских электрических сетях, так и посёлках городского типа. А, точнее нужно отметить, что в настоящее время в электрических сетях напряжением 380 В практически отсутствуют какие-либо защиты, позволяющие выявлять обрывы фазных и нулевого проводов.
Напряжения обратной и нулевой последовательностей появляются на участке воздушной линии после места обрыва фазных и нулевых проводов. Следовательно, эти защиты, построенные с использованием информации о напряжениях обратной и нулевой последовательностей, должны устанавливаться в конце линии, чтобы они могли выявлять обрывы проводов.
Для достижения заявленной цели были поставлены следующие задачи исследования: