Совершенствование защиты от замыканий на землю в обмотке статора генератора, работающего в блоке с реактированной отпайкой

• Автор: Доронин, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 217 с. : ил.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ВВЦ - Всероссийский выставочный центр

ВИНИТИ - Всероссийский институт научной и технической информации ВНИИЭ - Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики
ГКТ - генератор контрольного тока ГЭС - гидроэлектростанция ДГР - дугогасящий реактор
ДНДС - Всероссийская научно-техническую конференция "Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем" (в ЧТУ) ЗГНП - защита генератора нулевой последовательности ЗНОЛ - заземляемый трансформатор напряжения однофазный с литой изоляцией

ИКТ - источник контрольного тока

ИТЭЭ - Всероссийская научно-техническая конференция "Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике" (в ЧТУ) ЛАТР - Лабораторный Автотрансформатор Регулируемый МТЗ - максимальная токовая защита МЭИ - Московский энергетический институт НГТУ Новосибирский государственный технический университет НИИ - научно-производственное предприятие 033 - однофазное замыкание на землю РНК СИГРЭ - Российский национальный комитет СИГРЭ СИГРЭ - CIGRE - Conseil International des Grands Réseaux Electriques (Международный Совет по большим электрическим системам высокого напряжения)
ТВВ - турбогенератор с водо-водяным охлаждением ТВФ - турбогенератор с непосредственным форсированным охлаждением обмотки ротора водородом и косвенным водородным охлаждением обмотки статора

ТНП - трансформатор тока нулевой последовательности

ТНПШ - трансформатор тока нулевой последовательности шинный

ТІШ - Томский политехнический институт
ТПУ - Томский политехнический университет
ТТ - трансформатор тока
ТЭЦ - теплоэлектростанция
ФННП - фильтр напряжения нулевой последовательности ФП - фильтр присоединения
ФТНП - фильтр токов нулевой последовательности ЧТУ - Чувашский государственный университет ЭДС - электродвижущая сила

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В ОБМОТКЕ СТАТОРА ГЕНЕРАТОРОВ
1.1 Постановка задачи
1.2 Защита генераторов, работающих в блоке с трансформатором без гальванической связи с другими генераторами и внешней сетью
1.3 Защита генераторов в схемах с гальванической связью с другими генераторами или внешней сетью
Выводы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЕМОГО ИСТОЧНИКА
КОНТРОЛЬНОГО ТОКА ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ
ТИПОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
2 Л Постановка задачи
2.2 Исходные условия для разработки генератора контрольного тока
2.3 Обоснование возможной формы мгновенных значений выходного напряжения ГКТ
2.4 Экспериментальные испытания источника контрольного тока, включаемого через трансформатор напряжения
2.4.1 Краткое описание ИКТ с электронным ГКТ
2.4.2 Испытание образца источника контрольного тока с электронным ГКТ
Выводы
ГЛАВА 3. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЗАШИТЫ ПРИ ДУГОВЫХ
ПЕРЕМЕЖАЮЩИХСЯ ЗАМЫКАНИЯХ
3.1 Постановка задачи

3.2 Характер электрических величин нулевой последовательности при перемежающихся замыканиях в электроустановках с изолированной нейтралью
3.3. Исследование закономерностей формирования составляющих тока и напряжения нулевой последовательности с частотой 25 Гц при перемежающихся замыканиях
3.4. Исследование электрических величин в схеме блока генератор-трансформатор на физической модели
Выводы
ГЛАВА 4. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ЗАЩИТЫ
4.1 Состав релейных измерительных органов защиты, их логическое взаимодействие и определение параметров срабатывания
4.2 Исследование функционирования защиты на математической модели .
4.3 Анализ надёжности выделения малых наложенных токов на объектах внедрения защиты
4.4 Оценка возможности применения защиты при высокоомном резистивном заземлении нейтрали
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Требования к параметрам и конструкции дросселя
фильтра присоединения
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Описание схемы управления физической модели
перемежающегося замыкания
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. О возможности усовершенствования защиты обмотки статора от замыкания на землю на основе формирования приращения тока
на выходе фильтра нулевой последовательности
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Акт о внедрении результатов работы

ограничение по возможному шунтированию сети по путям нулевой последовательности на промышленной частоте, так как сопротивление, через которое включается источник контрольного тока в цепи разомкнутого треугольника трансформатора напряжения может быть принято достаточно большим.
В источнике контрольного тока по [4], применённом Н1111 «ЭКРА» при выполнении защиты для нескольких генераторов, работающих в блоке с реактированной отпайкой (защита типа 8е(Р25)), в качестве генератора контрольного тока используется электромагнитный параметрический делитель частоты на два. Для данного применения такое исполнение генератора имеет плохие массогабаритные показатели, не позволяет осуществить дистанционное управление напряжением источника средствами цифровой программируемой техники.
При наложении контрольного тока с частотой 25 Гц через трансформатор напряжения в сети с изолированной нейтралью не исследован вопрос о её работе при дуговых перемежающихся замыканиях.
В отличие от сети с компенсацией ёмкостного тока, где пробои изоляции следуют с частотой ниже промышленной, в сети с изолированной нейтралью наименьшая частота следования пробоев равна удвоенной промышленной, когда пробои происходят на каждом полупериоде. При малых пробивных напряжениях может иметь место и несколько пробоев за полупериод. Таким образом, естественные низкочастотные составляющие в токах нулевой последовательности при перемежающихся замыканиях в сети с изолированной нейтралью отсутствуют. Поэтому необходимо проведение исследований с целью разработки мероприятий для обеспечения работы защиты генератора в блоке с реактированной отпайкой при дуговых перемежающихся замыканиях.
В свете решения этой задачи следует отметить, что при отсутствии гальванической связи генератора с другими генераторами или с внешней сетью функции отсутствия зоны нечувствительности и работоспособности при перемежающихся замыканиях на землю могут быть разделены. Это