Снижение уровней коммутационных перенапряжений в системах электроснабжения кислородно-конвертерных производств посредством схемы защиты

• Автор: Пушница, Константин Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Анализ литературных источников
1.2 Задачи исследования
2 ПОСТРОЕНИЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
2.1 Особенности функционирования системы электроснабжении кислородно-конвертерного производства
2.2 Исследуемая схема системы электроснабжения
2.3 Имитационные модели элементов системы электроснабжения
2.4 Предлагаемая модель кабельной линии электропередачи с учетом затухания колебаний при воздействии поверхностного эффекта
2.5 Предлагаемая модель электродвигателя с учетом емкости обмоток, затухания колебаний в стали и проводниках
2.6 Предлагаемая модель выключателя с учетом среза тока, повторных зажиганий, эскалации напряжения, виртуальных срезов тока и
сопротивления дуги в выключателе
2.7. Идентификация параметров модели
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НА ПРОЦЕСС ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
3.1 Оценка влияния длины линии и мощности двигателя
на процесс перенапряжений
3.2 Оценка влияния скорости гашения высокочастотного тока
на процесс перенапряжений
3.3 Оценка влияния скорости восстановления диэлектрической
прочности межконтактного промежутка на процесс перенапряжений

3.4 Оценка влияния момента начала движения контактов и средств
защиты на процесс перенапряжений
3.5 Оценка адекватности предложенной модели
4. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ СХЕМ ЗАЩИТЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ В
ПРОГРАММЕ МАТНСАБ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ В
ПРОГРАММЕ МАТНСАБ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЗАЩИТНЫХ СХЕМ,
СОСТОЯЩИХ ИЗ ЯС-ЦЕПЕЙ, В ПРОГРАММЕ МАТНСАЦ
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ОСЦИЛЛОГРАММЫ ПРОЦЕССОВ, ПОЛУЧЕННЫХ
НА МОДЕЛИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. ДАННЫЕ, СНЯТЫЕ С ПОМОЩЬЮ МОДЕЛИ, В
ТАБЛИЧНОЙ ФОРМЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
ВВЕДЕНИЕ

В системе электроснабжения кислородно-конвертерного производства имеется значительное количество высоковольтных электродвигателей и трансформаторов, коммутируемых различными типами выключателей, в том числе вакуумными. При отключении вакуумными выключателями электродвигательных присоединений возможны значительные перенапряжения, вызванные срезом тока и эскалацией напряжения. Кроме того, при срабатывании вакуумных выключателей возможно явление многократных повторных зажиганий дуги, что приводит к возникновению перенапряжений имеющих высокочастотный характер. Коммутационные перенапряжения оказывают существенное влияние на изоляцию оборудования, особенно на электродвигатели, изоляция которых обладает наименьшим запасом электрической прочности.
На сегодняшний день отсутствуют эффективные меры гашения подобных коммутационных перенапряжений. Разрядники, нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН), искровые промежутки как средство защиты от высокочастотных перенапряжений малоэффективны. Вызвано это резким подъемом их вольт-секундных характеристик при предразрядных временах менее 1 мкс. Для защиты от перенапряжений, имеющих высокочастотный характер, все большее применение находят защитные ЯС-цепочки. Однако их применение должно сопровождаться достаточно точным моделированием, так как неправильный выбор параметров ЯС-цепочек может привести даже к ухудшению процесса коммутации. Выбор параметров ЯС-цепочек и оптимальных схем их соединения представляет собой важную техническую задачу. Поэтому проведение исследований по данной теме является своевременным и актуальным.
Целью работы является повышение эффективности электроснабжения кислородно-конвертерных производств посредством снижения уровней коммутационных перенапряжений и улучшения процесса коммутации (уменьшение числа повторных зажиганий дуги в выключателе).
Идея работы состоит в снижении негативного действия коммутационных

0091 І ЗV9S-LIJLM -0001 II 6Z UDI ►0001 II 0fr UDI ООО І LZ 8Є UDI IV
0001 13 V3C-UDI
► IS 91 U1M
► 0091 II V9£ U1M -► 1Z Ы U1M _► IV 81 -► IV 80S -► 91V 911 -► 091II fr£ U1 -► 0091 13 V5£ UDI -►1ІІІ U1M 0001 11 ZZ - UDI -►000113 Ifr-Ul)I -► II 3£‘UDI -► 000113 l£-Lüj
► оз5ізииаЗ—Г
0091 13 3fr-Ul)î 009113 Cfr'UDl IV 5 0091 13 OÊ-LIDI 13 5£ ‘ UDI 1V3 о о

-fettet

X 2 0091 11 0£ DIX II Cfr-UIM 0091 11 3fr-UlM 1ЭЛЛIV 13 035 11 UUH>i 1V3I
IV 503 і—► взсівів9 ВБНсіоївонзїшо)!
Lv_> S/003 01-lTUl 61V
И1ГШ.0 К1гэхваишэиэ0эи олонхишвк iqd-j, 0001 11 J-э/ф ui)I

6 О ctf Oh