Обеспечение электромагнитной совместимости по магнитным полям промышленной частоты технических средств комплектных распределительных устройств систем электроснабжения

• Автор: Безменова, Надежда Валерьевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ И ПОДСТАНЦИЯХ И ЕЕ НОРМАТИВНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
1.1. Виды и уровни нормируемых электромагнитных помех в энергетических установках
1.2. Обзор электромагнитной обстановки на электрических станциях и подстанциях
Выводы
2. МЕТОДЫ УЧЕТА ДЛИНЫ И КОНФИГУРАЦИИ ОДИНОЧНОГО ПРОВОДНИКА С ТОКОМ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ ДЛЯ РАСЧЕТА МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ОКРУЖАЮЩЕМ ПРОСТРАНСТВЕ
2.1. Особенности конструкций закрытых, комплектных распределительных устройств
2.2. Методы расчета магнитных полей в одиночных проводниках переменного тока
2.3. Метод определение напряженности магнитного поля промышленной частоты в воздушном диэлектрике от токов одиночных проводни-

ков круглого сечения и ограниченной длины
2.4. Метод определение напряженности магнитного поля промышленной частоты в воздушном диэлектрике от токов одиночных шин прямо-

угольного сечения и ограниченной длины
Выводы
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ В ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

3.1. Методы расчета напряженности магнитных полей промышленной частоты в трехфазных электрических сетях с симметричными токами
3.2. Методы расчета напряженности магнитных полей промышленной частоты в трехфазных электрических сетях с неполнофазными
режимами
Выводы
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТРЕХФАЗНЫХ СИНУСОИДАЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ С УЧЕТОМ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭКРАНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭМС В ЯЧЕЙКАХ КРУ
4.1. Общие принципы экранирования металлическими поверхностями магнитных полей однофазных проводников переменного тока
4.2. Методы расчета трехфазных синусоидальных магнитных полей с

учетом металлических экранов
4.3. Условия обеспечения электромагнитной совместимости по магнит-

ным полям промышленной частоты
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы Развитие электроэнергетики за последнее время характеризуется активным внедрением микропроцессорной техники, устройств релейной защиты и блоков управления. Электронная аппаратура, как правило, очень чувствительна к помехам, источниками которых являются разряды молний, токи короткого замыкания, коммутационные переходные процессы, рабочие токи в распределительных устройствах. Одной из причин несоблюдения условий электромагнитной совместимости (ЭМС) являются небольшие расстояния между токоведущими частями силовых установок и чувствительными к магнитным полям промышленной частоты (МПГГЧ) техническими устройствами, что также приводит к снижению надежности электронной аппаратуры и резкому возрастанию отказов в работе и ложным срабатываниям.
Анализ показывает, что в настоящее время недостаточно разработаны методы расчета М1111Ч от трехфазных шин с токами до 4000 А в комплектных распределительных устройствах (КРУ) с напряжением 6(10) кВ, содержащих чувствительные к магнитным полям технические средства, определяющие как проблемы электромагнитной совместимости, так и такие важные показатели конструктивного исполнения КРУ - 6(10) кВ, как компактность и металлоемкость продукции.
Решение этих и сопутствующих задач является важной частью программы обеспечения надежности энергоснабжения и энергосбережения Российской Федерации. Сказанное выше определяет актуальность диссертационной работы и ее цель.
Целью настоящей работы: является совершенствование методов расчета напряженностей магнитного поля промышленной частоты (МГОТЧ) комплекса трехфазных электрических сетей и технических устройств (ТС) с учетом обеспечения условий электромагнитной совместимости (ЭМС) в системах электроснабжения.

ный эффект практически не проявляется, и при достаточно больших частотах, когда поверхностный эффект становится ярко выраженным.
Рассмотрим соотношение значений плотности тока на поверхности провода (2.14) и на его оси (2.13)
™=(д.г) (2.16)

Поскольку параметр д = Л/— / а /л- у определяется частотой о = 2 л f тока, протекающего по проводнику, /л = ц0 /ла - магнитной проницаемостью и у- удельной проводимостью материала проводника, то
указанное соотношение (2.16) возрастает с увеличением радиуса проводника, частоты переменного тока, магнитной проницаемости и проводимости проводника (рис. 2.12).
Так, при частоте 50 Гц, для стального проводника
Рис. 2.12. Вычисление тока неравномерность распределения плотности тока через сечение проводника, по сечению составляет величину 11,5;и алюминиевого проводников это соотношение близко к единице.
С ростом частоты ток вытесняется из центральных областей на периферию и при достаточно больших частотах сосредотачивается в тонком поверхностном слое.
При с/ = у]— у со /л-у —»0, т.е. при малых частотах, магнитная напряженность изменяется по линейному закону в функции расстояния от оси провода:
Н = т — — а— = т — = —'т а (2 17)
т 2-п-г J{qr) л-г2
Таким образом, плотность тока и магнитная напряженность круглого провода свое максимальное значение имеет на поверхности. Чем выше частота переменного тока, магнитная проницаемость и проводимость проводни-