Разработка методики исследования распространения высших гармоник в электроэнергетических системах

• Автор: Нгуен Динь Дык
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Введение
Глава 1. Электромагнитная совместимость электрооборудования ЭЭС. Распространение высших гармоник при несимметричных режимах и резонансах
1.1. Влияние высших гармоник тока и напряжения на способность функционирования элементов ЭЭС.

1.2. Анализ распространения высших гармоник в ЭЭС в несимметричных режимах

1.3. Анализ распространения высших гармоник тока в ЭЭС в условиях

резонанса
Выводы.
Глава 2. Влияние характеристик намагничивания трансформатора на спектр генерируемых им высших гармоник
2.1. Изменение магнитного ноля в магнитолроводс трансформатора под влиянием нагрузки.

2.2. Ток намагничивания понижающего трансформатора как источника высших гармоник.

2.3. Моделирование тока намагничивания трансформаторов в задаче расчета несинусоидальных установившихся режимов систем электроснабжения
2.4. Программное обеспечение ПО при моделировании кривой тока намагничивания магнитопровода для холоднокатанной стали в задаче расчета несинусоидальных установившихся режимов электрических сетей
2.5. Высшие гармоники в составе кривых тока намагничивания трхфазного трансформатора.
2.6. Программное обеспечение для моделирования кривых токов намагничивания трхфазных трансформаторов
2.7. Оценка влияния нагрузки трансформатора на спектр высших
гармоник токов намагничивания.
Глава 3. Цепная модель линии электропередачи с грозозащитным тросом для расчета распространения ВГ
3.1. Распространение высших гармоник вдоль ЛЭП
3.1.1. Уравнение распространения высших гармоник прямой
обратной последовательности. Цепная модель
3.1.2. Математическая модель цепочки четырехполюсников
3.1.3. Распределение токов и напряжений вдоль линии при коротком замыкании на се конце.
3.1.4. Распределение токов и напряжений вдоль цепочки четырехполюсников при нагрузке на ее конце
3.1.5. Побразная схема замещения цепочки четырехполюсников с нагрузкой на ее конце.
3.1.6. Пример расчета распространения ВГ прямой обратной
последовательности в ЛЭП
3.2. Особенности распространение нулевой последовательности ВГ вдоль ЛЭП.
3.3. Выводы.
Глава 4. Методика прогнозирования резонансных явлений.
4.1 Определение частотн,тх характеристик ЭЭС и се критических узлов с помощью матрицы узловых сопротивлений.
4.1.1. Формирование матрицы узловых сопротивлений.
4.1.2. Применение матрицы узловых сопротивлений для определения резонансной частоты и узлов с большой вероятностью возникновения резонанса.
4.1.3. Особенности собственных значений матрицы узловых
сопротивлений при резонансах.
4.2 Анализ резонансных явлений СЭС с помощью матрицы узловых проводимостей
4.3 Порядок исследования резонансных явлений в ЭЭС.
4.3.1 Общие требования к расчетной схеме.
4.3.2 Формирование расчетной схемы.
4.3.3 Анализ возможности возникновения резонансных явлений в
расчетной схеме СЭС
Выводы.
Заключение.
Библиографический список используемой литературы.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
Введение


Кроме того, гармоники напряжения могут увеличить его амплитуду, что способствует увеличению потерь на корону. Разрушение нулевых рабочих проводников кабельных линий вследствие их перегрузки токами гармоник кратных трем я 1, где к 0,1,2. Эти токи в трхфазных цепях, совпадают по фазе и образуют нулевую последовательность. Перегрев и разрушение нулевых рабочих проводников кабельных линий происходят тогда, когда токи в пулевых рабочих проводниках значительно превосходят токи фазных проводников, а защита от токовых перегрузок в цепях нулевых проводников не предусмотрена п. В нулевой рабочий проводник не должен быть защищен автоматическими выключателями либо предохранителями п. Старые системы электроснабжения СЭС проектировались только иод линейную нагрузку, т. Гц. Тогда, ток в нулевом рабочем проводнике не превосходил бы ток в наиболее нагруженной фазе, и защита фазных проводников одновременно защищала бы от перегрева и нулевой рабочий проводник. Допустимая в процессе эксплуатации неравномерность распределения токов по фазам должна быть не более п. Поэтому при выборе сечения и определении длительно допустимых токов по условиям нагрева проводов и кабелей, нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, заземляющие и нулевые защитные проводники в
расчет не принимались п. Дополнительные потери в батарее конденсаторов 1,2. Батареи конденсаторов предназначены для компенсации реактивной мощности нагрузки, то есть для повышения коэффициента мощности электроустановки. ДРсоСб, 1. Так как сопротивления элементов сети имеют индуктивный характер, то применение установок компенсации реактивной мощности и наличие нелинейных электроприемников создает условия для резонансных явлений как по току, так и по напряжению на отдельных элементах СЭС. Это отрицательным образом может отразиться на работоспособности отдельных элементов системы вплоть до выхода их из строя под влиянием сверхтоков и перенапряжений. Как известно допустимые напряжения с учетом высших гармоник на конденсаторах не должны превышать номинального напряжения, а перегрузки но току номинального тока. Сокращение срока службы электрооборудования 2,3 изза интенсификации тепловых и электрических процессов, которые приводят к старению изоляции. С ростом температуры эти процессы ускоряются, сокращая срок службы оборудования. В электрических машинах токи нулевой последовательности создают дополнительное подмагничивание стали, что приводит к ухудшению их характеристик и дополнительному нагреву сердечников статоры асинхронных двигателей, магнитопроводы трансформаторов. Сущность электрического старения в возникновении так называемых частичных зарядов, которые распространяются лишь на часть изоляционного промежутка, например частичные разряды в газовых включениях. Частичные разряды связаны с рассеянием энергии, следствием которого является электрическое, механическое и химическое воздействия на окружающий диэлектрик. В результате развиваются местные дефекты в изоляции, что приводит к сокращению ее срока службы. Ложное срабатывание предохранителей и автоматических выключателей 1,2,3 вследствие дополнительного нагрева внутренних элементов защитных устройств. Этот процесс обусловлен протеканием несинусоидальных токов, и, следовательно, действием поверхностного эффекта и эффект близости. На практике встречались случаи ложных срабатываний выбранных в соответствии с требованиями ПУЭ автоматических выключателей, защищающих линии питания компьютерного оборудования при нагрузке, составляющей уставки теплового расцепитсля автоматического выключателя. Гармоники могут нарушать работу устройств защиты или ухудшать их характеристики. Характер нарушения зависит от принципа работы устройства и режима ЭЭС. В аварийных режимах гармоники оказывают существенное влияние на ряд видов РЗ, в частности, на реле сопротивления. Такое реле, так называемое дистанционное, основанное на измерении сопротивлений на основной частоте, может давать существенные ошибки в случае наличия в токе КЗ высших гармоник особенно 3го порядка.