Разработка и оценка устойчивости функционирования защиты от однофазных замыканий на землю, основанной на контроле пульсирующей мощности, компенсированных сетей 6-35 кВ

• Автор: Костарев, Илья Андреевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 171 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ЗАЩИТЫ

КОМПЕНСИРОВАННЫХ СЕТЕЙ 6-35 КВ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1.1 Общая характеристика сетей с компенсированной нейтралью

1.2 Аналитический обзор принципов защиты компенсированных сетей 6-35 кВ от однофазных замыканий на землю
1.2.1 Принцип защиты путем контроля направления мощности НП в установившемся режиме
1.2.2 Принцип, основанный на контроле характеристик и параметров переходного процесса при 033
1.2.3 Принцип защиты путем контроля высших гармонических составляющих в токах нулевой последовательности линий

1.2.4 Принцип защиты с использованием дополнительных «наложенных» токов

1.3 Постановка целей и задач диссертационной работы 36 . 2 ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ, ОСНОВАННОЙ
НА КОНТРОЛЕ ПУЛЬСИРУЮЩЕЙ МОЩНОСТИ, В КОМПЕНСИРОВАННЫХ СЕТЯХ 6-35 КВ
2.1 Описание нового принципа контроля однофазных замыканий на землю в сетях 6-35 кВ и алгоритма функционирования защиты от 033
2.2 Разработка математической модели компенсированной сети для исследования влияния на функционирование защиты от 033 различных факторов
2.2.1 Схема замещения распределительной сети с компенсированной нейтралью

2.2.2 Математическое описание процессов в компенсированной сети, характеризующих функционирование новой защиты для установившегося 033
2.3 Исследование влияния на устойчивость функционирования защиты различных факторов
2.3.1 Оценка влияния на устойчивость функционирования защиты асимметрии собственных проводимостей фаз линии на землю и показателя доли емкостей фаз относительно земли
2.3.2. Оценка влияния несимметрии напряжений источника питания на устойчивость функционирования защиты
2.4 Выводы по главе 2
3 ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТЫ ОТ 033
3.1 Оценка величины расстройки компенсации для обеспечения устойчивости функционирования защиты
3.2 Исследование влияния высших гармоник на устойчивость функционирования защиты
3.3 Исследование влияния величины сопротивления резистора при комбинированном заземлении нейтрали на устойчивость функционирования защиты
3.3.1 Характеристика методик выбора резистора для комбинированного заземления нейтрали сетей 6-35 кВ
3.3.2 Обоснование выбора величины сопротивления резистора для комбинированного заземления нейтрали по условию обеспечения устойчивости функционирования защиты от 033
3.4 Рекомендации по выбору величины сопротивления резистора для селективной работы защиты от 033
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАЩИТЫ ОТ 033, ОСНОВАННОЙ НА КОНТРОЛЕ ПУЛЬСИРУЮЩЕЙ МОЩНОСТИ, В РЕЖИМЕ ПЕРЕМЕЖАЮЩИХСЯ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ

4.1 Особенности и характеристика перемежающихся дуговых замыканий на землю
4.2 Обоснование схемы замещения распределительной сети с компенсированной нейтралью для исследования перемежающихся 033
4.3 Математическое описание процессов в компенсированной сети 6-35 кВ при перемежающихся 033
4.4 Результаты исследований характеристик защиты от 033 при перемежающихся замыканиях на землю
4.5 Выводы по главе 4
5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КОМПЕНСИРОВАННОЙ СЕТИ
5.1 Разработка опытного образца устройства защиты
5.2 Описание физической модели компенсированной сети
5.3 Результаты исследований характеристик защиты на физической модели компенсированной сети
5.4 Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Рекомендуемые значения параметров схемы замещения сети
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Фотографии физической модели сети и опытного* образца устройства защиты от 033

Токи разряда, дозаряда и стенания определяются согласно [37].
Из выражений (1.7) и (1.8) видно, что коэффициенты, характеризующие долю емкости отдельных линий в общей емкости сети, оказывают значительное влияние на контролируемые защитой сигналы. При определенных соотношениях Кп поврежденной и неповрежденной линий согласно (1.5) может приводить к неселективной работе такой защиты при перемежающихся 033.
Для защиты, основанной на контроле «наложенного» тока частотой 25 Гц и контроле амплитуд гармоник в определенных полосах частот, присущи те же недостатки, что и для защиты, основанной на использовании «наложенного» тока с частотой 25 Гц, за исключением блокировки работы защиты при перемежающихся замыканиях на землю и сложности отстройки от естественных гармонических составляющих при внешних дуговых перемежающихся 033. Однако при таком виде замыкания защита, использующая в своем принципе работы усовершенствованное техническое решение, может находиться на границе устойчивости функционирования при определенной конфигурации сети.