Методология исследования коммутационных перенапряжений в системах электроснабжения промышленных предприятий напряжением 6(10)кВ и разработка мероприятий и средств по их ограничению

Методология исследования коммутационных перенапряжений в системах электроснабжения промышленных предприятий напряжением 6(10)кВ и разработка мероприятий и средств по их ограничению

Автор: Меньшиков, Виталий Алексеевич

Шифр специальности: 05.14.02

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2006

Место защиты: Красноярск

Количество страниц: 198 с. ил.

Артикул: 3302875

Автор: Меньшиков, Виталий Алексеевич

Стоимость: 250 руб.

Методология исследования коммутационных перенапряжений в системах электроснабжения промышленных предприятий напряжением 6(10)кВ и разработка мероприятий и средств по их ограничению  Методология исследования коммутационных перенапряжений в системах электроснабжения промышленных предприятий напряжением 6(10)кВ и разработка мероприятий и средств по их ограничению 

ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1 Общие сведения
1.2 Анализ повреждаемости электрооборудования распределительных подстанций напряжением 6 кВ.
1.3 Анализ состояния исследований коммутационных перенапряжений, возникающих в узлах электрических нагрузок.
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В СЕТЯХ С КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ.
2.1 Методические основы экспериментальных исследований и измерительная аппаратура.
2.2 Экспериментальные измерения коммутационных перенапряжений, возникающих в УЭН сетей 6 кВ в результате срабатывания вводного выключателя в безаварийном режиме
2.3 Методика оценки коммутационных перенапряжений, возникающих в УЭН сетей 6 кВ в результате срабатывания вводного выключателя в безаварийном режиме
2.4 Экспериментальные измерения коммутационных перенапряжений в УЭН сетей с компенсированной нейтралью в режиме 3 в случае
группового отключения нагрузки
Выводы по второй главе
3 АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ В УЗЛАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК, ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ЗАЗЕМЛЕНИЯ НЕЙТРАЛИ.
3.1 Общие сведения и методика исследований
3.2 Физические процессы, возникающие в УЭН сети с компенсированной нейтралью в случае группового отключения нагрузки от секции шин в режиме 3
3.3 Математическое моделирование коммутационных перенапряжений, возникающих в УЭН сети с компенсированной нейтралью.
3.4 Математическое моделирование коммутационных перенапряжений в УЭН сети с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор и частичным заземлением через резистор
3.5 Математическое моделирование коммутационных перенапряжений в
УЭН сети с изолированной нейтралью
Выводы по третьей главе.
4 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕДАЦИЙ ПО ЭФФЕКТИВНОМУ ОГРАНИЧЕНИЮ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В УЗЛАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК.
4.1 Обоснование допустимой кратности коммутационных перенапряжений в УЭН
4.2 Сравнительный анализ коммутационных перенапряжений, возникающих в УЭН, с допустимой кратностью перенапряжений
4.3 Выбор средств защиты от коммутационных перенапряжений в узлах электрических нагрузок
4.4 Влияние стандартных ЯС ограничителей на величину коммутационных перенапряжений в УЭН сети с компенсированной нейтралью.
4.5 Влияние стандартных ЯС ограничителей на величину коммутационных перенапряжений в УЭН сети с комбинированной нейтралью
4.6 Влияние ЯС ограничителей с емкостью СОр0,5 мкФ на величину коммутационных перенапряжений в УЭН сети с комбинированной нейтралью
4.7 Влияние ЯС ограничителя и резистора, предназначенного для заземления нейтрали сети, на характер биений напряжения в сетях с изолированной нейтралью
4.8 Расчет параметров ограничителя, предназначенного для установки в узлах электрических нагрузок
4.9 Рекомендации но эффективному ограничению коммутационных перенапряжений в сетях с комбинированным заземлением нейтрали
4.9.1 Технические данные ограничителя.
4.9.2 Устройство ограничителя.
4.9.3 Размещение и монтаж
4.9.4 Указание мер безопасности
4. Расчет экономического эффекта при установке ограничителя на секцию шин и резистора для заземления нейтрали сети сопротивлением
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Математические выкладки для вывода формулы свободной составляющей напряжения смещения нейтрали при переходном процессе сети с
компенсированной нейтралью.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Результаты математического моделирования переходных процессов, возникающих на секциях шин и на зажимах дугогасящего реактора
в сети с компенсированной нейтралью
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Графики переходных процессов, возникающих на зажимах дугогасящего реактора и на секциях шин сети с компенсированной нейтралью
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Математические выкладки для вывода формулы свободной составляющей напряжения смещения нейтрали при переходном процессе сети с
нейтралью, частично заземленной через резистор.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Математические выкладки для вывода формулы свободной составляющей напряжения смещения нейтрали при переходном процессе сети с нейтралью, частично заземленной через резистор, в случае отрицательных разных корней
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Результаты математического моделирования переходных процессов, возникающих на секциях шин и на зажимах дугогасящего реактора
в сети с нейтралью, частично заземленной через резистор.
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Графики переходных процессов, возникающих на зажимах дугогасящего реактора и на секциях шин сети с нейтралью, частично заземленной через резистор
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Результаты математического моделирования переходных процессов, возникающих на секциях шин и на зажимах дугогасящего реактора в сети с компенсированной нейтралью при использовании ЯС ограничителей
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Графики переходных процессов, возникающих на зажимах дугогасящего реактора и на секциях шин сети с компенсированной нейтралью
при использовании ЯС ограничителя
ПРИЛОЖЕНИЕ . Результаты математического моделирования переходных процессов, возникающих на секциях шин и на зажимах дугогасящего реактора в сети с нейтралью, частично заземленной через резистор, при использовании
ЯС ограничителя
ПРИЛОЖЕНИЕ . Графики переходных процессов, возникающих на зажимах дугогасящего реактора и на секциях шин сети с нейтралью, частично
заземленной через резистор, при использовании ЯС ограничителя
ПРИЛОЖЕНИЕ . Фотографии ЯС ограничителей, выкатной тележки с ЯС ограничителями, ячейки распределительного устройства с ЯС ограничителями, подключенными к секциям шин, устройства добавочного активного тока резистор сопротивлением 0 Ом
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
УЭН узел электрических нагрузок
КП коммутационные перенапряжения
3 однофазное замыкание на землю
ОПН нелинейный ограничитель перенапряжений НТМИ измерительный трансформатор напряжения ТСН трансформатор собственных нужд
АВР автоматическое включение резерва
ГПП главная понизительная подстанция
ТП трансформаторная подстанция
РП распределительная подстанция
РУ распределительное устройство
ДГР дугогасящий реактор.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Для решения проблемы, связанной с возникновением КП в УЭН, в первую очередь, необходимо выполнить анализ литературных источников, посвященных исследованиям КП в узлах электрических нагрузок, создаваемых вакуумными выключателями. На основании проведенного анализа разработать методику измерения КП в УЭН и выполнить данные измерения. Если практические измерения подтвердят, что КП достигают опасных величин, то описать основные физические процессы, приводящие к таким перенапряжениям, разработать математическую модель, на основании которой определить методы и средства эффективного ограничения КП в УЭН. Работы, посвященные исследованию КП, возникающих в УЭН, в основном затрагивают задачи, связанные с влиянием отключения отдельных потребителей на величину и характер КП в УЭН. В исследованиях автора показано, что КП в УЭН зависят от типа коммутационных аппаратов. Установлено, что при использовании масляных выключателей кратность коммутационных перенапряжений в УЭН может определяться по формуле
где С суммарная емкость узла электрических нагрузок, обусловленная емкостями кабельных линий, связанных с УЭН, С1 емкость отключаемого присоединения. Показано, что при отключении длинных линий, емкость которых составляет 8Н от суммарной емкости УЭН, КП могут превышать амплитуду фазного напряжения в три раза. Это может вывести из строя измерительные трансформаторы напряжения, трансформаторы собственных нужд, ячейки высоковольтных выключателей, проходные и опорные изоляторы, находящиеся в непосредственной близости от УЭН. В данной работе также показано, что максимальные перенапряжения 2,Ли,ф могут возникнуть на секциях шин подстанций при отключении длинных линий с емкостным током 3, составляющим от суммарного емкостного тока 3 в УЭН. Авторами , , установлено, что для снижения данных перенапряжений необходимо изменить конфигурацию сети таким образом, чтобы емкостный ток отключаемой линии не превышал от суммарного емкостного тока 3. В этом случае перенапряжения могут находиться в пределах 1,,8 тф. Практически не встречается работ, посвященных КП, возникающих в УЭН в случае группового отключения нагрузки от секции шин узла электрических нагрузок в режиме 3. Также не рассматривается вопрос о том, какие могут возникать перенапряжения в УЭН, если происходит отключение всей секции шин за счет срабатывания вводного выключателя. Опыт эксплуатации распределительных подстанций и анализ аварийных
ситуаций, возникающих в У ЭН, показал, что наибольшие повреждения электрооборудование подстанции получает в случае группового отключения нагрузки от секций шин в режиме 3 . Данный источник не указывает на причину возникновения аварийных ситуаций. В работах , выдвинуто предположение, что одной из основных причин подобных аварийных ситуаций могут быть КП. Однако в рассмотренных работах данный вопрос не исследован ни на экспериментальном, ни на теоретическом уровнях. С учетом вышеизложенного, целыо настоящей диссертационной работы является повышение надежности электроснабжения промышленных предприятий путем эффективного ограничения КП, возникающих в УЭН, и разработка инженерного метода расчета КП в УЭН. На теоретическом и экспериментальном уровне исследовать процесс возникновения КП в случае группового отключения нагрузки от УЭН в режиме 3, а также в случае отключения секции шин от источника питания в результате срабатывания вводного выключателя. Разработать методику расчета КП, возникающих в УЭН при различных режимах работы сети безаварийный режим, режим 3 в случае групповых отключений потребителей от УЭН. Выявить влияние режима заземления нейтрали сети на КП в УЭН. На основе полученных экспериментальных данных разработать математическую модель процесса возникновения КП в УЭН. На основе полученных результатов исследований теоретических и экспериментальных разработать эффективные методы и средства ограничения КП в УЭН. В настоящей диссертационной работе данные задачи решены на примере распределительных сетей кВ ОАО Ачинский глиноземный комбинат и распределительных сетей 6 кВ ОАО Ачинский нефтеперерабатывающий завод.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.189, запросов: 237