Совершенствование фильтровых защит асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы в сельских электрических сетях

• Автор: Иваница, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО СУЩЕСТВУЮЩИМ ЗАЩИТАМ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОТ
НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
1 Л. Причины выхода из строя асинхронных электродвигателей
1.2. Характеристика технологических процессов, требующих защиты
от несимметричных режимов работы
1.3. Анализ технических средств по защите электроустановок от несимметричных режимов работы сети
1.4. Обоснование научной гипотезы и технических средств, повышающих качество устройств защиты от несимметричных
режимов работы
1.5. Выводы по обзору литературы (цель и задачи исследования).
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРИ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМАХ
2.1. Определение зависимости снижения напряжения прямой последовательности от несимметрии питающих напряжений
2.2. Исследование влияния несимметрии питающих напряжений на нагрев асинхронного электродвигателя
2.3. Выводы
Глава 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И ОБРАБОТКА ДАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Планирование эксперимента
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований по определению зависимости температуры статорной обмотки асинхронного электродвигателя АИРП80А6У2 от несимметрии
питающего напряжения и различных коэффициентах загрузки
электродвигателя
3.3 Расчёт регрессионной модели и анализ уравнения регрессии
3.4. Выводы
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ПРЕДЛАГАЕМОГО УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ПРИ НЕСИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЯ И РАЗЛИЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТАХ ЗАГРУЗКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
4.1. Использование ФНОП для защиты от несимметрии напряжения

4.2. Технические требования, предъявляемые к устройству защиты.
4.3. Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от несимметрии питающего напряжения и обрыва фазы
4.4. Моделирование работы предлагаемого устройства защиты с помощью программы СЖсб
4.5. Экспериментальная проверка предлагаемого устройства защиты
4.6. Расчёт надёжности предлагаемого устройства защиты
4.7. Выводы
Глава 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННОГО УСТРОЙСТВА ФИЛЬТРОВОЙ ЗАЩИТЫ
5.1. Определение экономической эффективности от внедрения разработанного устройства фильтровой защиты электродвигателя.
5.2. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Асинхронный электродвигатель (АД) с короткозамкнутым ротором является самым распространенным типом электрической машины. Это объясняется простотой его конструкции и высокой надёжностью, связанной с отсутствием щеток и контактных колец. [ 1 ].
В силу ряда своих достоинств АД в настоящее время составляют около 80% всего парка электродвигателей электропривода. Основной недостаток этих двигателей - неудовлетворительные пусковые свойства, особенно при их средней и большой мощности [2].
Вместе с тем на практике наблюдается сравнительно высокий процент их выхода из строя. Объясняется это главным образом тем, что в процессе эксплуатации возникают такие условия, на которые машина не рассчитана при проектировании. Высокая аварийность электрооборудования наносит большой ущерб производству [3].
Опыт эксплуатации АД показывает их высокую повреждаемость, которая ежегодно достигает 25% и более от общего числа повреждений электрооборудования [4].
Основными неисправностями АД являются электрические повреждения. Наиболее часто, 75-85% случаев повреждается обмотка статора.
За последнее десятилетие в области создания электрических машин наблюдается значительный технический прогресс: разработаны и внедрены новые виды электрической изоляции, обладающие повышенной надёжностью и уменьшенной толщиной, применены активные и конструкционные материалы, обусловившие повышение технико-экономических показателей электрических машин, усовершенствованы методики электромагнитного и теплового расчетов и принципы конструирования электрических машин [2].
Вследствие массового характера применения асинхронных электродвигателей, защита должна выполняться возможно проще и дешевле, но
подключения устройства. У большинства устройств нет выдержки времени по срабатыванию, т.е. даже при кратковременной несимметрии напряжений возможно ложное срабатывание устройства. Ещё одним существенным недостатком является то, что в устройстве необходима нулевая точка электродвигателя. Но у современных электродвигателей имеется всего 3 вывода, что не позволяет применение данных устройств защиты.
Рисунок 1.9 - Устройство селективной защиты трёхфазных потребителей от несимметричных режимов работы
Для защиты электродвигателей также применяются фазочувствительные устройства защиты. Простейшая или базовая схема фазочувствительного устройства защиты ФУЗ состоит из двух фазовращающих трансформаторов тока и кольцевого фазочувствительного детектора с косинусной характеристикой, на выходе которого включено реле (рисунок 1.10). В основу принципа действия положен фазовый принцип выявления аварийных режимов сети. При обрыве фазы ФУЗ обеспечивает хорошую точность действия.
Таким образом, фазочувствительное устройство типа ФУЗ защищает электродвигатель от неполнофазного режима, заторможения и незапускания -
1.1 1,2 и