Снижение импульсных коммутационных перенапряжений в автономных электроэнергетических системах напряжением до 1 кВ

• Автор: Кривенко, Артем Иванович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Постановка задач исследования

1.1. Характеристика объектов исследования.

1.2. Обоснование необходимости исследования ИКП, создаваемых автоматическими выключателями и предохранителями

с наполнителем.

1.3. Обзор и анализ устройств защиты электрооборудования напряжением

до 1 кВ от импульсных перенапряжений.

1.4. Выводы.

Глава 2. Исследование параметров ИКП, создаваемых предохранителями

с наполнителем и автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой.

2.1. Исследование перенапряжений в предохранителях, возникающих
при образовании дуги.
2.2. Исследование перенапряжений в предохранителях, возникающих
при погасании дуги.
2.3. Обобщенный анализ параметров ИКП, создаваемых предохранителями с наполнителем
2.4. Исследование параметров ИКП, создаваемых автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой.
2.5. Выводы.
Глава 3. Концепция защиты автономных ЭЭС от
импульсных коммутационных перенапряжений
3.1. Определение целесообразных мест установки устройств защиты
от ИКП в автономных ЭЭС.
3.2. Моделирование кабельных линий в автономных ЭЭС
в условиях ИКП.
3.3. Перспективные варианты устройств защиты от ИКП в автономных ЭЭС на базе полупроводниковых ограничителей перенапряжений поглощающего типа
3.4. Выбор устройств защиты от импульсных коммутационных перенапряжений, создаваемых вакуумными выключателями
3.5. Выводы.
Глава 4. Фильтры импульсных коммутационных перенапряжений.
4.1. Анализ существующих фильтров импульсных коммутационных перенапряжений ФИКП.
4.2. Технические требования к ФИКП
4.3. ФИКП с управлением по току в цепи дросселя.
4.4. ФИКП с контролем скорости нарастания напряжения
4.5. Выводы.
Заключение
Список использованной литературы


Параметры электроэнергии (номинальные напряжения и частота), вырабатываемой источниками, могут, как совпадать со стандартными параметрами, принятыми в объединенных электроэнергетических системах, так и отличаться от них. Например, в авиационных ЭЭС переменного тока наиболее распространенное значение номинального напряжения составляет 8 В, а частоты - 0 Гц. Частота 0 Гц получила наибольшее распространение в авиационных ЭЭС в связи с тем, что массогабаритные трансформаторов, дросселей и конденсаторов при данной частоте значительно меньше, чем при частоте Гц. В судовых и корабельных ЭЭС переменного тока параметры электроэнергии, вырабатываемой генераторами, имеют, как правило, стандартные значения - 0 В (линейное) и Гц. Номинальное напряжение источников электроэнергии постоянного тока может иметь различные значения. Так, например, номинальное напряжение аккумуляторных батарей составляет , 0 и 0 В. При этом во многих ЭЭС, где основное распределение электроэнергии осуществляется на постоянном токе, допускается широкий предел изменения рабочего напряжения. В частности, в некоторых судовых ЭЭС постоянного тока допускается изменение рабочего напряжения в диапазоне от 5 до 0 В. Все большое распространение получают автономные ЭЭС смешанного типа, работающие на постоянном и переменном токе и сочетающие в себе преимущества трехфазного переменного тока (изменение уровня напряжения; использование электродвигателей переменного тока) и постоянного тока (использования двигателей постоянного тока, позволяющих регулировать скорости вращения рабочих механизмов в широких пределах). Необходимо отметить, что независимо от рода тока и параметров электроэнергии, при которых осуществляется её основное распределение, в автономных ЭЭС имеются потребители электроэнергии, рассчитанные на другие номинальные параметры. Питание таких потребителей требует применение специальных устройств (трансформаторов, электромашинных и статических преобразователей, автономных инверторов), преобразующих электроэнергию. Причем в современных автономных ЭЭС наблюдается тенденция вытеснения электромашинных преобразователей статическими преобразователями [1], которые намного более чувствительны к ИКП. Основными аппаратами распределения электроэнергии в силовых цепях электропитания современных автономных ЭЭС являются автоматические выключатели с дугогасительной решеткой и предохранители с наполнителем, устанавливаемые в распределительных щитах. Следует отметить, что в ГРЩ устанавливаются мощные автоматические выключатели, например, серии ВА, а в ВРЩ - менее мощные автоматические выключатели, например, серии АЗ 0 и предохранители с наполнителем (НПН2 и ПН2). Учитывая высокие требования по надежности функционирования автономных ЭЭС, наибольшее распространение получило, так называемое «двухбортное» питание потребителей электроэнергии. На рисунке 1. ЭЭС постоянного тока. Данная ЭЭС организована в виде двух подсистем (ЭЭС левого борта и ЭЭС правого борта) с дизель-генератором ДГ и аккумуляторной батареей в каждой, образующих «двухбортное» питание электроприемников, которое обеспечивает бесперебойность питания ответственных потребителей. Такими потребителями являются системы и оборудование, обеспечивающее выполнение основных задач (электродвижение, судовая и рулевая гидравлика, навигация и т. Примером такого оборудования на рисунке 1. ГЭД), который получает питание от источников питания как ЭЭС левого борта (ЛБ), так и ЭЭС правого борта (ПБ), причем источники питания также могут включаться параллельно и последовательно. Менее ответственные потребители постоянного тока подключаются к ЭЭС ЛБ или ЭЭС ПБ. Потребители переменного тока получают питание от статических преобразователей (инверторов) СП. Условные обозначения: ЭЭС ЛБ, ЭЭС ПБ - ЭЭС левого и правого бортов, соответственно: ДГ1, ДГ2 - дизель-генераторы; ВДП, ВДГ2 - выпрямители ДГ; ГЭД« гребной электродвигатель; СЭД • система электродвижеиия; АБІ, АЬ2 - аккумуляторная батарея; ЩДГ1, ЩДГ2 - щкгы дизелів генераторов; ЩАБ1,1ДАБ2 - щиты аккумуляторных батарей; ЩГЭД - шит гребного электродвигателя; РЩП1. РЩП4 - вторичные распределительные щиты; ЩЛ1. ЩЛ4 - щиты линейные; СП - статнчоскис преобразователи (инперторы). Рисунок 1.