Исследование и разработка метода оценки надежности работы выключателей в сложных электроэнергетических системах

• Автор: Туманин, Алексей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 202 с. : ил.

Введение

Глава 1. Состояние вопроса исследования и постановка задачи.

1.1. Основные методы расчета токов короткого замыкания в сложных электроэнергетических системах.
1.2. Восстанавливающееся напряжение на высоковольтных выключателях при коммутации токов коротких замыканий

1.3. Коммутационный ресурс выключателей.

1.4. Выбор оптимальных схем сети но условиям надежности выключателей в сложных электроэнергетических системах

1.5. Цели и задачи исследования.

Глава 2. Расход коммутационного ресурса выключателей при отключении токов короткого замыкания с учетом длительности эксплуатации в электроэнергетических системах
2.1. Определение расхода коммутационного ресурса при известных значениях токов коротких замыканий при каждом срабатывании выключателя.
2.2. Прогнозирование допустимого количества отключений и включений тока в зоне коммутации выключателя.

2.3. Определение надежности работы выключателей в сложных

электроэнергетических системах.
2.4. Определение числовых характеристик коммутационного ресурса выключателей в зависимости от величины и количества отключенных токов короткого замыкания
2.5. Гипотеза о распределении вероятности отказа в срабатывании
2.6. Выводы по главе
Глава 3. Влияние процесса восстановления напряжения на отключающую способность выключателей при отключении токов короткого замыкания
3.1. Восстанавливающееся напряжение на первой отключающей фазе при отключении трехфазного короткого замыкания
3.2. Восстанавливающееся напряжение на выключателе при наличии шунтирующего сопротивления.
3.3. Восстанавливающееся напряжение на первой отключающей фазе выключателя при отключении трехфазного короткого замыкания с учетом отраженных волн.
3.4. Выводы по главе.
Глава 4. Разработка методов и алгоритмов фильтрации коммутационных состояний в сложных электроэнергетических системах по условиям обеспечения заданного уровня надежности выключателей.
4.1. Разработка экспрессметода расчета токов короткого замыкания в сложных электроэнергетических системах
4.2. Выделение режимнозависимой подсистемы для расчета токов короткого замыкания в сложных электроэнергетических системах.
4.3. Расчет токов короткого замыкания в неустановившемся переходном процессе. Расчет апериодической составляющей и ударного тока короткого замыкания
4.4. Разработка метода построения области анализа коммутационного ресурса выключателей. Фильтр коммутационных состояний.
4.5. Принципы построения алгоритмов по анализу работоспособности выключателей в сложных электроэнергетических системах.
4.6. Характеристики программного комплекса по оценке ресурса и выбора оптимальных коммутационных состояний в сложных электроэнергетических системах.
4.7. Анализ результатов расчетов фильтра коммутационных состояний
4.8. Влияние надежности работы выключателей на экономические показатели объектов сложных электроэнергетических систем .
4.9. Влияние надежности работы выключателей на живучесть 9 сложных электроэнергетических систем
4 Актуальность задачи фильтра коммутационных состояний по остаточному ресурсу.
4 Выводы по главе
Выводы.
Литература


Расчет токов КЗ с помощью симметричных составляющих наиболее распространений в настоящее время, который чаще всего применяют вместе с матричным подходом в различных комбинациях , , . Основное достоинство метода простота представления несимметричных режимов, сравнительно простой учет взаимного влияния элементов друг на друга, необходимая точность вычислений, совместное использование с матричными методами, в итоге дающий возможность применения для расчета больших схем ЭЭС. Из недостатков стоит отметить представление сети в однолинейном изображении и расчеты относительно одной фазы, предполагая аналогичность процессов в остальных фазах, что может внести незначительную погрешность в определении ресурсных характеристик каждой фазы выключателя. Метод несимметричных составляющих. Аналогично симметричным составляющим существует большое количество методов расчета токов КЗ основанных на различных видах несимметричных составляющих ху0, ху0н, гб 1 и др. Каждый метод различается обеспечением инвариантности мощностей, представлением схемы замещения трансформаторов при различных одновременных повреждениях, преобразованием токов и напряжений и др. Несимметричные трехфазные статические элементы и трансформаторы с комплексными коэффициентами трансформации первичной цепи могут замещаться с помощью пассивных схем. В связи с этим расчеты сложнонесимметричных режимов по комплексным схемам замещения для несимметричных составляющих проще, чем по комплексным схемам для симметричных составляющих. Кроме того, цифровое моделирование этих схем проще, чем при составлении комплексной схемы замещения для симметричных составляющих, что упрощает решение задачи при помощи ПЭВМ. Основные достоинства метода возможность расчета режимов при одновременных повреждениях в различных элементах ЭЭС. Из недостатков сложный алгоритм реализации изза большого числа учитываемых условий ненужных для решаемого круга задач. Метод фазных координат. В ряде сложносимметричных режимов расчеты электрических величин целесообразно выполнять непосредственно в фазных координатах на базе соответствующей трехфазной схемы замещения , . При этом достаточно просто учитываются несимметричные трехфазные элементы, в частности линии с пофазноразличными параметрами. Указанные несимметрии появляются в нормальных режимах при транспозиции или при осуществлении неполного цикла транспозиции в пределах участка линии. В трехфазных схемах замещения достаточно просто учитываются несимметричные соединения элементов сети, например, трехфазных групп трансформаторов, а также условия КЗ и разрывов фаз. Таким образом, отпадает необходимость учета иногда достаточно сложных связей между схемами для симметричных или несимметричных составляющих. Поэтому расчет режимов КЗ на линиях, питающих тяговые подстанции переменного тока и имеющих трансформаторы с разными схемами соединения, целесообразно выполнять с помощью трехфазной схемы замещения. Решение задачи таким способом также целесообразно при необходимости учета нелинейных характеристик элементов сети, влияния передачи постоянного тока и в других случаях. Кроме того, в методе легко используются гибридные схемы, сочетающие использование фазных координат для несимметричных участков и специальных систем симметричных или несимметричных составляющих на участке с симметричными параметрами. При этом обеспечивается достаточно всестороннее и эффективное решение, не требующее разработки специальных алгоритмов и программ для ЭВМ. Основные достоинства метода расчет схем с пофазноразличными параметрами, трехфазнос представление схем замещения трансформаторов с различными типами соединения обмоток, возможность расчета сложнонесимметричных режимов при одновременном возникновении несимметрии в различных элементах, учет пофазноразличных параметров ВЛ. Из недостатков необходимо указать нецелесообразный учет трехфазной схемы замещения с большим количеством учитываемых параметров дчя решаемого круга задач и сложный алгоритм реализации для схем ЭЭС большой размерности. Методы специальных систем составляющих.