Защита железобетонных опор от однофазных замыканий на землю в сельских сетях с изолированной нейтралью

• Автор: Шерстобитов, Роман Михайлович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ПРОБЛЕМА РАЗРУШЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ 10 кВ ТОКАМИ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ
1.1 Анализ повреждаемости в сельских электрических сетях
1.2 Техническое состояние парка железобетонных опор 6-10 кВ
1.3 Аналитический обзор выбора режимов нейтрали в сетях 6-10 кВ
1.4 Существующие методы защиты от замыканий на землю
в электрических сетях 6-10 кВ
1.5 Применение заземляющих устройств железобетонных опор
ВЛ 6-10 кВ
Постановка задачи исследования
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО И ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА В СИСТЕМЕ «ПРОВОД ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ - ТЕЛО ОПОРЫ - ПОВТОРНЫЙ ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ -ЗЕМЛЯ» ПРИ НЕПОЛНОМ ОДНОФАЗНОМ ЗАМЫКАНИИ НА ЗЕМЛЮ
2.1 Оценка несущей способности железобетонных опор воздушных линий 6-10 кВ при температурном воздействии
2.2 Изменение электрических параметров сети при замыкании
на землю через тело железобетонной опоры
2.3 Физическая сторона теплового процесса стекания тока
однофазного замыкания на землю через заземлитель опоры
2.4 Математическая модель процесса нагревания комлевой части железобетонной опоры при неполном однофазном замыкании на
землю в сельской электрической сети 10 кВ
Выводы по главе

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ПОЛЕВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Установка для проведения эксперимента
3.3 Методика экспериментальных исследований
3.4 Оценка погрешности результата измерений
3.5 Методика сравнения математической модели процесса нагревания
комлевой части железобетонной опоры, с опытными данными
3.6 Условия для проведения экспериментов
3.7 Порядок проведения экспериментальных исследований
3.8 Выводы по главе 3
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СОСТОЯНИЯ СЕТИ
И ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ВОКРУГ ЗАГЛУБЛЕННОЙ В ЗЕМЛЮ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ОПОРЫ
4.1 Результаты эксперимента
4.2 Сравнение математической модели процесса нагревания
комлевой части железобетонной опоры с опытными данными
Выводы по главе
5 КОМПЛЕКС УСТРОЙСТВ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РАЗРУШЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПОР
В СЕТЯХ 6-10 кВ
5.1 Основные требования
5.2 Комплекс устройств, своевременно выявляющий разрушение
железобетонных опор в сетях 6-10 кВ
5.3 Комплекс устройств, предотвращающий разрушение
железобетонных опор в сетях 6-10 кВ
Выводы по главе

6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ УСТРОЙСТВ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ РАЗРУШЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПОР ПРИ ОДНОФАЗНОМ ЗАМЫКАНИИ НА ЗЕМЛЮ
6.1 Определение экономического эффекта от внедрения
6.2 Определение капитальных затрат на внедрение устройства..
6.3 Оценка экономической эффективности от внедрения
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Обзор несчастного случая
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Выбор типа комплекса устройств КУП по зоне
ПОЮВЭС
ПРИЛОЖЕНИЕ В Калькуляция комплекса устройств КУП-1,

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Интервальная оценка математического ожидания защиты железобетонных опор одним комплексом устройств типа КУП-
или КУП-
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Акт о внедрении диссертационной работы

на землю не должен превышать предельных значений, принятых для сети с изолированной нейтралью, то при Я = Хс~£ суммарный емкостный ток сети 1су должен быть в У2 раз меньше, чем для сети с изолированной нейтралью.
Поэтому область применения высокоомного режима заземления нейтрали будет еще более ограничена (по значению /су), чем режима изолированной нейтрали [113].
По мнению многих специалистов, применение высокоомного режима заземления нейтрали целесообразно, прежде всего, в сетях с £УН0М = 6-10 кВ при /су не более 5-10 А [20, 105]. К таким сетям относятся, в частности, большинство воздушных сетей 6-10 кВ, непротяженные кабельные шахтные, карьерные сети, сети торфоразработок и др.
При низкоомном заземлении нейтрали через резистор минимальное значение тока 033 в месте повреждения ограничивается двумя условиями:
- обеспечение устойчивости функционирования простых токовых защит нулевой последовательности от 033 во всех режимах работы сети;
- полное исключение возможности возникновения наиболее опасных дуговых перемежающихся 033.
В зависимости от параметров электрической сети и линий условия устойчивости функционирования токовых защит нулевой последовательности обеспечиваются при значениях тока 033 от десятков до сотен ампер [85]. Для исключения возможности возникновения дуговых перемежающихся 033 минимальное значение тока замыкания по данным [126, 129] должно быть не менее 100 А. При указанных значениях тока 033 защита от этого вида повреждений должна действовать только на отключение.
Максимально допустимое значение тока 033 ограничивается условием недопущения серьезных повреждений элементов сети за время действия защиты.
Основным недостатком низкоомного заземления нейтрали является возможность существенного увеличения числа отключений элементов сети, из-за переходов кратковременных самоустраняющихся (при других режимах заземления нейтрали) пробоев изоляции в устойчивые повреждения.