Дистанционное определение места однофазного замыкания на землю воздушных линий, питающих объекты нефтедобычи

• Автор: Владимиров, Леонид Вячеславович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР И АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ПРИ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ 6 КВ.

1.1 Последовательность ОМП при однофазном замыкании на землю.

1.2 Классификация методов определения места повреждения при однофазном замыкании на землю

1.2.1 Импульсные методы ОМП.

1.2.2 Метод колебательного разряда

1.2.3 Петлевой метод

1.2.4 Резонансные методы ОМП на основе использования наложенных токов непромышленных токов звукового диапазона.

1.2.5 Дистанционное ОМП по методу стоячих волн

1.2.6 Метод ОМП на основе разряда внешних предварительно заряженных конденсаторов

1.2.7 Определение места повреждения по входному сопротивлению линии на непромышленной частоте звукового диапазона
1.3 Топографические методы.
1.4 Обзор существующих приборов и устройств для дистанционного определения места 3 на ВЛ в сетях 6 кВ.
1.5 Результаты информационнопатентного поиска.
ВЫВОДЫ ПО 1 ГЛАВЕ.
2 АНАЛИЗ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕДОБЫЧИ. РЕЖИМ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕГИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ.
2.1 Исследование природы возникновения дефектов и характер повреждения
воздушных линий электропередачи
2.1.1 Анализ повреждаемости сетей ООО ЮНГЭнергонефть.
2.1.2 Статистика количества однофазных замыканий на землю
2.2 Моделирование режима однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью
2.2.1 Определение емкости трехфазной линии электропередачи.
2.2.2 Анализ выражения для определения удельной емкостной проводимости линий электропередач
2.2.3 Применение графа электрической схемы при расчете переходных процессов
2.2.4 Режим однофазного замыкания на землю в сети, работающей с изолированной нейтралью
ВЫВОДЫ ПО 2 ГЛАВЕ
3 РАЗРАБОТКА ТЕОРИИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ПОИСКА МЕСТА ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ
3.1 Использование метода стоячих волн для определения места
3.2 Влияние переходного сопротивления в месте повреждения на точность
ОМП методом стоячих волн
3.4 Разработка алгоритма и методики дистанционного ОМП методом стоячих волн
ВЫВОДЫ ПО 3 ГЛАВЕ.
4 РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ПРИ 3.
4.1 Разработка структурной схемы прибора для дистанционного определения места повреждения.
4.2 Разработка принципиальной схемы.
4.2.1 Блок ЦАП и Генератора.
4.2.2 Блок усилителя мощности.
4.2.3 Блок измерителя тока
4.2.4 Расчет элементов принципиальной схемы блока питания.
4.3 Результаты экспериментальных исследований в действующих
электрических сетях.
ВЫВОДЫ ПО 4 ГЛАВЕ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Основные материалы диссертации докладывались на Международной научнопрактической конференции Энергосбережение, энергоэффективностъ, экономика Омск, г. Всероссийской научно технической конференции Россия молодая передовые технологии в промышленность Омск, г. Международной научно технической конференции Динамика систем, механизмов и машин Омск, г. Региональной молодежной научно технической конференции Омское время взгляд в будущее Омск, г. Электроснабжение промышленных предприятий Энергетического института ОмГТУ. Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ, из них 5 статей в изданиях, рекомендованных ВАК. Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 5 наименований и двух приложений. Содержит 3 страницы основного текста, рисунков, 3 таблицы. Замыкания на землю в сетях 6 кВ, питающих объекты нефтедобычи, не изменяют систему линейных напряжений, не сопровождаются большими токами повреждения и не нарушают электроснабжения потребителей , . Быстродействующее отключение при 3 применяется лишь в сетях, где работа с повреждением изоляции недопустима по условиям электробезопасности 5, , . Во всех остальных случаях правила устройства электроустановок допускают эксплуатацию электрических сетей 6 кВ при возникновении 3 . При этом вместо отключения используется только неселективная сигнализация замыканий на землю, без определения поврежденного присоединения. Дежурный персонал, получив сигнал о появлении 3, принимает меры по определению поврежденного присоединения и поиску МП. ОМП. ОМП. ОМП. Устройства неселективной сигнализации регистрируют факт 3 независимо от места повреждения в электрической сети и используют самые общие признаки появления однофазного 3. Такими признаками являются снижение сопротивления изоляции снижение фазного напряжения поврежденной фазы относительно земли появление напряжения нулевой последовательности напряжения смещения нейтрали 5, , . Дежурный персонал, получив сигнал о появлении 3, принимает меры для определения поврежденного присоединения и приступает к поиску МП. Определение поврежденного присоединения производится в этом случае путем поочередного отключения присоединений. Поврежденным является присоединение, при отключении которого исчезает напряжение нулевой последовательности или восстанавливается фазное напряжение относительно земли. Перечисленные недостатки отсутствуют у селективных защит от 3 устройств селективной сигнализации. Устройства сигнализации, реагирующие на составляющие нулевой последовательности промышленной частоты реле РТЗ, РТЗ, защита типа ЗЗПмЗЗН и др. Устройства сигнализации, реагирующие на высшие гармонические составляющие установившегося режима устройства типа УСЗ, УСЗЗМ, Спектр, устройства типа ПАУК и др. Гц, 0 Гц с использованием высших гармоник на аварийных симметричных составляющих токов и напряжений на использовании обратнозависимой от тока временной характеристики и др. Методы и средства ОМГ подразделяют на дистанционные и топографические 8, , 2. Дистанционные средства ОМП устанавливаются на подстанции и позволяют определять расстояние от подстанции до места повреждения МП. Топографические или трассовые приборы поиска места 3 являются переносными и предназначены для точного определения МП на местности, на трассе линии 2. Схематическое деление методов по принципу действия приведено на рисунке 1. Рисунок 1. Схема классификации методов ОМП Методы ОМП с отключением поврежденной линии применяются для поиска места 3 на ВЛ и КЛ. Методы второй группы в сетях 6 кВ в настоящее время пока не применяются. Все они находятся или в стадии разработки, или в опытной эксплуатации. Наиболее исследованы из них волновые методы, некоторые из которых применяются для ОМП на воздушных линиях сверхвысокого напряжения, а также методы на основе наложения на сеть токов непромышленной частоты 1, 2. В , предлагается использовать в качестве параметра для определения расстояния до места 3 на ВЛ ток, протекающий через резистор заземления нейтрали. Однако данный метод требует значительного изменения характеристик сети, в частности режима работы нейтрали на резистивное заземление .