Разработка основ теории функционирования систем электроснабжения потребителей при воздействии геоиндуцированных токов

• Автор: Вахнина, Вера Васильевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 272 с. : 105 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЛЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ПОТРЕБИТЕЛЕЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ГЕОИНДУЦИРОВАННЫХ ТОКОВ

1Л Проблемы обеспечения надежности электроснабжения

потребителей

1.2 Основные параметры геоэлектрических полей при геомагнитных 22 бурях

1.3 Анализ воздействия геомагнитных бурь на режимы работы

электротехнических комплексов и нарушение электроснабжения потребителей

1.4 Постановка целей и задач исследования

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НАСЫЩЕНИЯ
МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
ПРИ ГЕОМАГНИТНЫХ БУРЯХ
2.1 Характеристики ферромагнитных материалов, работающих
одновременно в переменном и постоянном магнитных полях
2.2 Модель обмотки силового трансформатора с бесконечным
ферромагнитным сердечником
2.3 Модель обмотки силового трансформатора с бесконечным
ферромагнитным сердечником и цилиндрической магнитной оболочкой
2.4 Исследование процессов насыщения силовых трансформаторов 79 при одновременном намагничивании магнитной системы переменным и постоянным магнитными полями
2.5 Математическая модель силового трансформатора с учетом
нелинейности взаимной индуктивности
2.6 Выводы по 2 главе

3 РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НОРМАЛЬНОГО
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
ТПП С УЧЕТОМ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ГЕОМАГНИТНЫХ БУРЯХ
3.1 Анализ процессов газообразования в баке силового
трансформатора при протекании геоиндуцированных токов по
его обмоткам
3.2 Разработка метода расчета дополнительных потерь и
температуры наиболее нагретой точки бака силового трансформатора от вихревых токов
3.3 Расчет удельных и полных дополнительных потерь активной
мощности стенок бака силового трансформатора. Определение приращения температуры наиболее нагретой точки бака
силового трансформатора без учета теплообмена
3.4 Определение приращения температуры наиболее нагретой точки
бака силового трансформатора с учетом теплообмена
3.5 Разработка метода расчета потерь в обмотках силовых
трансформаторов при протекании геоиндуцированных токов в системе электроснабжения
3.6 Определение допустимых значений геоиндуцированных токов с
учетом нагрузочной способности силовых трансформаторов ГПП систем электроснабжения при геомагнитных бурях
3.7 Выводы по 3 главе
4 ВЛИЯНИЕ ВЫСШИХ ГАРМОНИК ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ПРОТЕКАНИИ ГЕОИНДУЦИРОВАННЫХ ТОКОВ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, НА РЕЖИМЫ РАБОТЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
4.1 Особенности расчета несинусоидальности напряжения
распределительной сети систем электроснабжения потребителей

в присутствии геоиндуцированных токов
4.2 Схемы замещения элементов систем электроснабжения для высших гармоник
4.3 Определение допустимых параметров систем электроснабжения, обеспечивающих снижение влияния геоиндуцированных токов на высоковольтные электродвигатели
4.4 Выводы по главе
5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ГЕОИНДУЦИРОВАННЫХ ТОКОВ НА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
5.1 Особенности расчета геоиндуцированных токов в системах электроснабжения
5.2 Реализация привязки объектов моделируемой системы электроснабжения к географическим координатам. Анализ влияния направления распространения геоэлектрического поля на величину геоиндуцированного тока
5.3 Программная реализация режимов работы систем электроснабжения при геомагнитных бурях
5.4 Модели элементов системы электроснабжения в присутствии геоиндуцированных токов
5.5 Моделирование режимов работы системы электроснабжения городского округа Тольятти при геомагнитных бурях
5.6 Выводы по главе
6 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПО НЕСИНУСОИДАЛЬНОСТИ НАПРЯЖЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
ПРИ ГЕОМАГНИТНЫХ БУРЯХ
6.1 Определение параметров источника высших гармоник - тока намагничивания силового трансформатора ГПП
6.2 Нормирование допустимых уровней гармоник в точке передачи

(В нТл
Рисунок 1.11- Вариации геомагнитного поля 24/25 марта 1991 года (а); ГИТ в нейтрали силового трансформатора подстанции «Яаиша» 400 кВ (б); ГИТ в нейтрали силового трансформатора подстанции «РігКікоБІсі» 400 кВ (в); максимальные значения ГИТ в нейтрали силового трансформатора подстанции «Ііаита» с 20.00 до 22.00 часов 24 марта 1991 г. (Финляндия) (г)
Основное воздействие ГИТ на СЭС заключается в насыщении магнитной системы силовых трансформаторов [28, 68, 200, 216, 241]. Проходя через заземленную нейтраль силового трансформатора, ГИТ производят дополнительное одностороннее подмагничивание сердечника силового