Улучшение эксплуатационных характеристик электроустановок систем электроснабжения нефтяной промышленности при перенапряжениях

• Автор: Засыпкин, Иван Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ переходов электромагнитной энергии ЭФВ внутри, вне и через электроустановки в квазистационарных и переходных процессах и их передача в виде перенапряжений.
1.1 Классификация передачи электромагнитных эксплуатационных
физических воздействий через электроустановки СЭЭС 6 35 кВ
нефтяной отрасли.
1.2 Анализ аварийности в СЭЭС, связанной с перенапряжениями, возникающими при переходах через электроустановки.
1.3 Классификация видов передачи энергии ЭФВ через электроустановки и их эквивалентные схемы замещения.
1.4 Емкостная электрическая передача ЭФВ в виде импульсных перенапряжений.
1.5 Приближенный анализ передачи ЭФВ в виде импульсных перенапряжений в магнитных колебательных процессах.
1.6 Физические процессы и математические модели перенапряжений и токов)при магнитной квазистационарной передаче ЭФВ.
1.7 Определение электромагнитных параметров режимов магнитной-квазистационарной передаче ЭФВ.
2. Опасные перенапряжения на изоляции изолированных нейтралей электроустановок в сетях 6-35 кВ и их предотвращение
2.1. Эксплуатационные характеристики изоляции нейтрали
2.2. Анализ и исследования импульсных перенапряжений в нейтрали
2.3. Натурное моделирование грозовых перенапряжений в нейтрали силовых трансформаторов и электрических машин
2.4. Уточнение математических моделей для анализа внутренних перенапряжений в нейтрали
2.5. Обобщенные данные натурного и компьютерного исследования внутренних перенапряжений в нейтрали силовых трансформаторов и электрических машин
2.6. Схемные и аппаратные мероприятия по защите нейтрали сетей 6 35 кВ от перенапряжений

Обоснование характеристик аппаратов для защиты от перенапряжений в нейтрали
Анализ причин и защита от феррорезонансных перенапряжений в сетях 6 --35 кВ
Физические процессы при периодических изменениях индуктивности и емкости в цепях с ферромагнитными элементами Аномальные режимы силовых трансформаторов, как причина феррорезонансных перенапряжений
Аномальные режимы трансформаторов напряжения, как причина феррорезонансных перенапряжений
Режимные и аппаратные мероприятия подавления опасных феррорезонансных процессов
Перенапряжения на продольной изоляции (градиентные) трансформаторов и электрических машин Математическая модель градиентных процессов Приближенное представление продольных градиентных процессов в обмотках трансформаторов и электрических машин Режимные и аппаратные мероприятия подавления опасных градиентных перенапряжений Заключение
Библиографический список ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Документы о внедрении
ВВЕДЕНИЕ
В экономике страны нефтяная отрасль занимает значительное место, определяя решение многих государственных проблем. Важнейшим направлением ее развития на современном этапе является повышение энергоэффективности и надежности систем электроснабжения и электрических сетей (СЭЭС) с номинальными напряжениями 0,4 -35 кВ. Их безаварийность и эксплуатационная гибкость работы зависит от безотказной работы электротехнических комплексов (ЭТК), в которых основными электроустановками (ЭУ) являются линии электропередачи (ЛЭП), силовые трансформаторы (СТ) и электрические двигатели (ЭД).
Устойчивую экономичную работу этого1 электрооборудования (Э0), удовлетворяющую требованиям стандартов и директивных документов'[1-5], во многом определяют такие взаимосвязанные технико-экономические показатели (ТЭП), как энергосбережение, энергоэффективность и надежность.
В связи с характерным для современных экономических условий России ростом объемов продукции в нефтяной отрасли [6] при широком внедрении энергоэффективных энергосберегающих процессов, технологий и ЭУ по статистике производственных результатов и состава СЭЭС 6 + 35 кВ'отмечается увеличение электропотребления. Оно обеспечивается как вновь создаваемыми, так и в большой мере существующими ЭТК. В последних - прирост распределяемой и потребляемой электроэнергии достигается за счет интенсификации использования и улучшения методов эксплуатации ЭО. И для тех, и других характерна высокая аварийность ЭО от эксплуатационных физических воздействий (ЭФВ), в частности, внутренних (феррорезонансных, коммутационных и др.) и внешних (грозовых) перенапряжений и сверхтоков.
В первом случае причины повреждений это — необоснованные или некорректные решения, принятые на этапах проектирования, монтажа и ввода в эксплуатацию. Они связаны с характерными особенностями новых ЭУ, их конструкциями и материалами. Здесь можно назвать, например, вакуумные

(1.6)
После упрощений и преобразований получим выражение для напряжения на изолированном выводе вторичной обмотки и2(0)
учетом колебаний, возникающих во вторичной обмотке, можно констатировать, что потенциал на. выводе: скорее всего не превысит амплитуду падаю-
ленных в [65, 67, 69].
При реальных значениях С, Су, С2, К, К2 и £/0 ~ 100-М 5 0 кВ для наиболее распространенных С'Г вСЭЭСб-10 кВ в тех случаях, когда к вторичной обмотке непосредственно подключены ЭД (в схеме замещения их также можно представить емкостями) и с учетом колебаний, возникающих во вторичной обмотке, амплитуды перенапряжений на выводе обмотки НН скорее всего не. превысят амплитуду падаюгцейволны Но, но будет опасными для изоляции ЭД, то есть И2(0) /Ца ~ 0,2 -ь 0,4 или 20 -г 60 кВ.:
Можно констатировать существенно меньшую опасность других вариантов состояния вторичной обмотки; связанных-х подключением, обмотке активного сопротивления. В широком диапазоне от относительно небольших значений, соответствующих недвигательной нагрузке, волнового, сопротивления ЛЭП и в пределе разомкнутого состояния в режиме холостого хода наиболее опасен последний по очевидным физическим соображениям.
Уровни перенапряжений при приходе волн прямоугольной, косоугольной с фронтом Г мкс и апериодической формьг(импульсной испытательной волны

При реальных значениях С], Кь К2, С, Ср2 421= 0,2 -г- 0,4, то есть с
щей волны И0. Это совпадает с мнением авторов« исследований, представ-