Разработка и исследование режимов отключающих систем электротехнических установок с индуктивными элементами

• Автор: Козырев, Владимир Георгиевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Севастополь
• Количество страниц: 227 c. : ил

1. Проблемы математического моделирования
отключающих систем. Постановка задачи
1.1. Модели системд, Проблема частотной зависимости параметров
. 1.2. Системы с индуктивными элементами и Малой
емкостью. Проблема "точки поворота"
1.3. Постановка задачи
1.4. Выводы
2. Интегральные представления процессов в системах
2.1. Решение задачи Коши
2.2. Разложение решения по однократным интегралам
2.3. Применение метода £ - квазирешений для учета взаимодействия погасающей дуги с цепью
2.4. Выводы
3. Асимптотические приближения процессов в системах с индуктивными элементами и малой емкостью
3.1. Метод построения асимптотики процессов
3.2. Многоконтурная цепь с емкостью.
3.3. RLC - цепь
3.4. Выводы
4. Расчет и разработка режимов отключающих систем с быстродействующими выключателями и электродвигателями
4.1. Частотные зависимости параметров обмоток электродвигателей
4.2. Интегральные представления процессов отключения электродвигателей
4.3. Расчет коммутационных перенапряжений и разработка

рекомендаций по отключению электродвигателей
4.4. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения
П.1. Доказательство асимптотической оценки интегральных
представлений процессов отключения
П.2. Расчет частотных зависимостей параметров обмоток
электродвигателей
П.З. Документы, подтверждающие внедрение результатов
работы
П. 4. Распечатка машинной программы расчета процессов
отключения и коммутационных перенапряжений «2/6

Отключение силовых электрических токов связано с рядом определенных специфических явлений, оказывающих существенное влияние на процессы отключения. К этим явлениям относятся прежде всего электродуговые процессы в.межконтактном промежутке выключателя и коммутационные перенапряжения, обусловленные электромагнитной индукцией в контурах отключаемой цепи.
Электрическая дуга затягивает (иногда на недопустимо продолжительное время) процесс отключения тока, а также оказывает разрушающее воздействие на выключатель. Поэтому при создании выключателей прибегают к различным способам гашения дуги, таким как воздушное и магнитное дутье, применение специальных дугогасительных сред и т.д.
Однако быстрое гашение дуги в современных быстродействующих выключателях в случае их использования в электроустановках, содержащих цепи индуктивного характера, приводит к индуцированию в цепях зачастую весьма высоких коммутационных перенапряжений, опасных для электрической изоляции токоведущих элементов установок [24-26,29,40,50,51,75,76,89,106,108,120,124,131,135] . Это в значительной мере тормозит внедрение подобных выключателей в электроустановках.
В то же в]эемя экономическая и техническая целесообразность широкого использования таких выключателей обусловлена актуальными требованиями кардинального повышения производительности электрооборудования, надежности и экономичности электроустановок, общими задачами роста эффективности общественного производства, поставленными на ХХУ1 съезде КПСС [I] и с новой силой подчеркнуты»! на ноябрьском (1982г.) и июньском (1983г.) Пленумах ЦК КПСС [2,з]

предельные (при ч?-*- 00 ) свойства изображений переменных цепи существенно зависят от наличия шунтирующей емкости.' Из теории преобразования Лапласа известно, что поведение изображений переменных при больших $ определяет поведение оригиналов этих переменных при малых £ . Поэтому в случае быстрого, импульсного,
протекания процессов отключения они могут испытывать существенное влияние со стороны малой шунтирующей ‘емкости.
Исследование отключающих систем с малой сингулярно возмущающей емкостью наталкивается, однако, на ряд серьезных трудностей даже при условии, если параметры внешней цепи не проявляют частотной зависимости и. уравнения цепи, таким образом,могут быть заданы в переменных, зависящих от времени.
Непосредственное численное интегрирование сингулярно возмущенных уравнений требует значительных затрат машинного времени или использования достаточно сложных алгоритмов исследования жестких систем, связанных с необходимостью обращения плохо обусловленных матриц [77,83,91,98]
С другой стороны, пренебрежений сингулярно возмущающей емкостью может приводить, как уже указано, к неадекватным математическим моделям систем.
Поэтому возникает необходимость в анализе асимптотики процессов в системах по малой емкости.
Данный анализ в первую очередь должен быть выполнен в окрестности момента погасания дуги отключения. Состояние отключающей системы в этот момент времени в значительной мере определяет характер протекания процессов отключения, поскольку выступает в качестве начального для переходных процессов в контурах внешней цепи после погасания дуги, в том числе для процессов развития коммутационных перенапряжений.
Между тем, проведение такого анализа сопряжено с принципи-