Разработка и исследование принципа защиты от однофазных замыканий на землю, основанного на контроле пульсирующей мощности

• Автор: Худяков, Антон Александрович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИЗВЕСТНЫХ СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 6 КВ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
1.1 Способ защиты от 3, основанный на контроле установившихся токов нулевой последовательности защищаемых линий
1.2 Способ защиты, основанный на контроле направления мощности нулевой последовательности в установившемся режиме 3.
1.3 Способ защиты, основанный на контроле характеристик и параметров переходного процесса при
1.4 Способ защиты, основанный на контроле высших гармонических составляющих в токах нулевой последовательности защищаемых линий

1.5 Способ защиты, основанный на использовании дополнительных контрольных токов

1.6 Постановка целей и задач диссертационной работы.

2 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НОВОГО СПОСОБА ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 6 КВ, ОСНОВАННОГО НА КОНТРОЛЕ ИЗМЕНЕНИЙ ПУЛЬСИРУЮЩЕЙ МОЩНОСТИ

2.1 Мгновенная мощность линий распределительной сети

2.2 Новый принцип контроля однофазных замыканий на землю в распределительной сети

3 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТАХ ЗАЗЕМЛЕНИЯ НЕЙТРАЛИ.
3.1 Обоснование расчетной схемы распределительной сети для разработки обобщенной математической модели.
3.2 Математическое описание процессов в сети, характеризующих функционирование новой защиты.
3.2.1 Напряжения в сети.
3.2.2 Распределение токов в сети
3.2.3 Пульсирующие мощности в сети
3.3 Обоснование возможности функционирования новой защиты с использованием линейных напряжений источника
4 ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НА УСПЕШНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТЫ ФАКТОРОВ НЕСИММЕТРИИ И НЕСИНУСОИДАЛЬНОСТИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ.
4.1 Оценка влияния на функционирование защиты несимметрии напряжений источника питания
4.2 Оценка влияния на функционирование защиты асимметрии собственных проводимостей фаз линий сети на землю.
4.3 Оценка влияния на успешность функционирования защиты возможной несинусоидальности источника питания
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НОВОЙ ЗАЩИТЫ НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СЕТИ. ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОРАБОТКА СТРУКТУРНОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ЗАЩИТЫ.
5.1 Описание физической модели распределительной сети
5.2 Результаты исследований характеристик защиты.
5.3 Исследование влияния несимметрии нагрузок защищаемых линий .
5.5 Исследование влияния высших гармонических составляющих напряжений и токов.
5.6 Практические рекомендации для технической проработки структурнофункциональной схемы защиты.
5.6.1. Методика обоснования уставок и оценки чувствительности
защиты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Всероссийская научнотехническая конференция с международным участием Актуальные проблемы энергосберегающих электротехнологий г. XIII Московский международный Салон изобретений и инновационных технологий Архимед г. Москва, г. Нефть. Газ. Химия г. Публикации. По результатам исследований опубликовано печатных работ, в т. ВАК РФ, получен 1 патент на полезную модель. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографического списка из наименований. Общий объем работы составляет 5 страницы и содержит рисунков и 1 таблицу. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИЗВЕСТНЫХ СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 6 КВ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ. В электрических сетях напряжением 6 кВ применяются различные способы и основанные на них устройства защиты от 3. Их многообразие объясняется, прежде всего, различными, применяемыми в этих сетях, режимами заземления нейтрали изолированная и компенсированная нейтрали , . Кроме того, в последнее время широко распространен режим заземления нейтрали через резистор, а также комбинированное заземление нейтрали , , , , , , , . Целесообразность применения того или иного режима заземления определяется рядом факторов, среди которых важным является возможность выполнения селективной защиты от 3. Известные способы и устройства защиты распределительных сетей 6 кВ от 3 характеризуются специфическими особенностями. До настоящего времени, несмотря на многочисленные проведенные исследования и разработки, ни один из известных способов не является универсальным для применения в сетях с любым режимом заземления нейтрали. Например, по данным 6 в России на подстанций рассматриваемого класса напряжения селективная защита от 3 отсутствует. Эффективность защит, эксплуатируемых на остапьных подстанций, низка и по данным исследований ОРГРЭС не превышает трех баллов по пятибалльной шкале. Таким образом, в настоящее время задача совершенствования известных и разработки новых защит сетей 6 кВ от 3 является весьма актуальной. Первый из перечисленных способов может обеспечивать лишь неселективную сигнализацию о возникновении 3 в распределительной сети. Чтобы выявить поврежденное присоединение, как правило, необходимо производить поочередное отключение и включение линий данной секции шин вплоть до исчезновения сигнала о замыкании на землю. На сложных подстанциях это сопряжено с большим временем поиска и опасностями, возникающими при 3. Ниже приводится характеристика основных способов защиты от 3, применяемых в распределительных сетях 6 кВ, отмечаются особенности этих способов и возможности обеспечения селективной сигнализации или отключения при возникновении 3. В распределительных сетях 6 кВ с изолированной и резистивнозаземленной нейтралью этот способ защиты нашел наиболее широкое применение. Для селективного выявления поврежденной линии необходимо одновременно осуществлять контроль токов нулевой последовательности на всех защищаемых линиях распределительной сети. Контроль токов линий производят с помощью специальных трансформаторов тока нулевой последовательности ТТНП или с помощью фильтров тока нулевой последовательности ФТНП. Второй вариант удобен для воздушных ЛЭП, не имеющих кабельной вставки на выходе выключателя линии, где обычно устанавливают ТТНП. Кроме того, в варианте с ФТНП обычные измерительные трансформаторы тока требуется устанавливать в трех фазах, при этом ток нулевой последовательности линии определяется как результат геометрического суммирования 0 1з,в с,где 1Ау , с токи фаз линии. Для обеспечения селективной работы защиты от 3 способом контроля токов нулевой последовательности наиболее важным является вопрос обоснования и выбора уставок. Необходимо учитывать, что на всех неповрежденных линиях сети контролируемые для целей защиты сигналы пропорциональны собственным токам нулевой последовательности линий при 3 7с. На поврежденной линии контролируемый сигнал пропорционален суммарному току замыкания в электрически связанной сети за вычетом собственного тока нулевой последовательности поврежденной линии, т. П , . СР 3 скч, где Кч коэффициент чувствительности.