Разработка рекомендаций по защите систем оперативного постоянного тока от перенапряжений

• Автор: Тимонин, Илья Александрович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В СИСТЕМАХ

ОПЕРАТИВНОГО ПОСТОЯННОГО ТОКА

1Л. Типовые схемы и состав систем оперативного постоянного тока

1.2. Проблемы электромагнитной совместимости

1.3. Импульсные коммутационные перенапряжения

1.4. Сравнение устройств защиты от перенапряжений

1.5. Выводы
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ
ОПЕРАТИВНОГО ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕЖПОЛЮСНЫХ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ,
ВЫЗЫВАЕМЫХ СРАБАТЫВАНИЕМ ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ
2.1. Введение
2.2. Физические процессы при отключении коротких замыканий
предохранителем
2.2.1. Стадии развития и гашения дуги
2.2.2. Плавление вставки предохранителя
2.2.3. Влияние продольной теплопередачи
2.2.4. Практические выводы
2.3. Сведения о программе ЕМТР-ЯУ
2.4. Расчетная схема и основные уравнения модели
2.5. Реализация модели в ЕМТР-ЯУ
2.6. Реализация модели в МаМссиЗ
2.7. Верификация модели
2.7.1. Сопоставление результатов моделирования в ЕМТР-Я V и М«//гсд<7.
2.7.2. Сопоставление результатов моделирования и данных фирмы-
производителя
2.7.3. Допустимость представления схем замещения элементов
сосредоточенными параметрами
2.8. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ РАЗЛИЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ ЗАЩИТЫ
3.1. Введение
3.2. Межполюсное коммутационное перенапряжение
3.2.1. Описание условий исследования
3.2.2. Вариант без использования защиты от перенапряжений
3.2.3. Вариант с использованием устройства защиты от импульсных
перенапряжений
3.2.4. Анализ результатов
3.3. Перенапряжение между полюсом и землей
3.3.1. Общие сведения
3.3.2. Вариант с использованием устройства защиты от импульсных
перенапряжений
3.3.3. Вариант с использованием диодной защиты
3.3.4. Анализ результатов
3.4. Перенапряжение при отключении соленоида включения высоковольтного выключателя
3.4.1. Описание условий исследования
3.4.2. Сравнение эффективности диодной защиты и устройства защиты от импульсных перенапряжений
3.4.3. Анализ результатов
3.5. Натурные испытания по отключению коротких замыканий в системе
оперативного постоянного тока автоматическими выключателями
3.5.1. Цель, объект и задачи испытаний
3.5.2. Технические средства
3.5.3. Анализ результатов
3.6. Выводы

ГЛАВА 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЗАЩИТЕ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНОГО ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ С УЧЕТОМ СОВРЕМЕННЫХ ТРЕБОВАНИЙ К КАЧЕСТВУ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ
4.1. Введение
4.2. Рекомендации по выбору защиты от перенапряжений
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПИСЬМО О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ОТ ОАО «ФСК ЕЭС»

В целом у варисторов можно выделить следующие достоинства:
а) широкий диапазон использования: от защиты электронных компонентов непосредственно на печатной плате до защиты электрических сетей напряжением 500 кВ мощными нелинейных ограничителями перенапряжений, выполненными на базе варисторов;
б) высокое значение допустимого тока (до 100 кА при импульсе тока 8/
мкс);
в) относительно высокое быстродействие (до 25 не);
г) большая энергоемкость.
Недостатки варисторов и ОПН:
а) ограниченный срок службы, вызванный старением варисторов;
б) не всегда достаточный уровень ограничения перенапряжения (не
ниже 1,7 - 2,2 от наибольшего напряжения, которое может быть приложено к выводам варистора неограниченно долго);
в) невозможность применения для защиты от перенапряжений в высокочастотных цепях.
При старении, зависящем от амплитуд импульсов тока и их количества, сопротивление варистора уменьшается. Характерные кривые ухудшения параметров варистора приведены на рис. 1.8. Старение варистора в силовой цепи может привести к его сильному нагреву. Поэтому устройства защиты от импульсных перенапряжений на основе варисторов снабжаются тепловыми размыкателями и устройствами сигнализации отказа.

; КЯ 10'

Рис. 1.8. Кривые ухудшения параметров варисторов