Исследование эффективности антирезонансных трансформаторов напряжения типа НАМИ в электрических сетях высокого и среднего напряжений

• Автор: Лаптев, Олег Игоревич
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 246 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АНТИРЕЗОНАНСНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ ТИПА НАМИ В СЕТЯХ 6 КВ

1.1. Постановка исследований

1.2. Общая характеристика трансформаторов напряжения в сетях 6 кВ.

1.3. Математические модели ТН.

1.4. Магнитные свойства электротехнической стали

1.5. Сравнение опытных кривых намагничивания ТН с расчтными

1.6. Математическая модель сети 6 кВ.

1.7. Исследование процессов при однофазных дуговых замыканиях.

1.8. Исследование процессов при отключении 3 и при возникновении ложной земли

1.9. Исследование параллельной работы ТН типов НТМИ, ЗНОМ и ТН типа НАМИ
1 ЛО.Выводы по первому разделу
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ 00 кВ
2.1. Постановка исследований
2.2. Общая характеристика ТН, применяемых в сетях 00 кВ
2.3. Математические модели ТН.
2.4. Экспериментальное исследование характеристик ТН типов НКФ0 и НАМИ0.
2.5. Сравнение результатов расчетных и экспериментальных характеристик ТН ИОкВ
2.6. Экспериментальное исследование характеристик ТН типов НКФ0 и НАМИ0
2.7. Сравнение результатов испытаний ТН 0 кВ с компьютерными расчтами
2.8. Выводы по второму разделу.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АНТИРЕАНСНЫХ ТН ТИПА НАМИ В СЕТЯХ 00 кВ
3.1. Постановка исследований.
3.2. Исследование процессов при коммутациях холостых ошиновок
3.2.1. Обзор схем ПС 00 кВ и математическая модель сети
3.2.2. Области опасных параметров в зависимости от мкости сети.
3.2.3. Исследование параллельной работы ТН различных типов
3.3. Исследование процессов при неполнофазных режимах
3.3.1. Математическая модель сети 0 кВ
3.3.2. Математическая модель силового трансформатора
3.3.3. Исследование режима смещения нейтрали силового трансформатора
3.3.4. Исследование режима, вызванного неправильным действием релейной защиты.
3.3.5. Исследование режимов при обрыве фазы и ненагруженных шинах подстанции
3.4. Исследование процессов при отключении одной цепи двухцепной В Л
3.4.1. Математическая модель сети с двухцепной ВЛ
3.4.2. Анализ феррорезонансного контура и обзор различных типов опор ВЛ
3.4.3. Исследование процессов при отключении одной цепи
3.5. Выводы по третьему разделу.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Среди мер по предотвращению феррорезонанса в сетях 6- кВ следует выделить основную - включение дополнительного активного сопротивления величиной Ом в рассечку обмотки ТН, соединенной в открытый треугольник. Эта мера не является абсолютно эффективной, так как зачастую требуется уменьшать величину активного сопротивления, а это не всегда допустимо по тепловой устойчивости обмоток ТН. Применяются также меры по включению в нейтраль ТН дополнительных активных сопротивлений, а также применение специальных релейных устройств, которые «срывают феррорезонанс» путем включения в резонансный контур дополнительных сопротивлений. Наиболее эффективной мерой по предотвращению феррорезонанса является применение антирезонансных ТН. Существует несколько конструкций антирезонансных ТН, построенных по схожим принципам. Среди них ТН типа НАМИ, выпускаемые ООО «Энергия» на Раменском заводе электрооборудования. Конструкция ТН типа НАМИ включает в себя элементы, исключающие возможность возникновения феррорезонанса в контуре нулевой последовательности. Сама конструкция описывается ниже. Процессы в ТН при ОДЗ достаточно хорошо изучены [1-]. Однако в большинстве работ в качестве основной меры по предотвращению феррорезонанса рассматривается дополнительное сопротивление Ом. Трудно найти достоверные характеристики намагничивания ТН, во многих работах эти характеристики являются приближёнными или грубой аппроксимацией по нескольким точкам кривой намагничивания. Отсутствие достоверных кривых намагничивания магнитопрооводов ТН является основной сложностью при исследовании феррорезонансных процессов. В настоящем разделе работы исследуются переходные процессы при ОДЗ и отключении 3 в сети с изолированной нейтралью, оснащенной ТН электромагнитного типа. Исследована параллельная работа в электрической сети ТН традиционного исполнения и ТН типа НАМИ. Основные характеристики трансформаторов напряжения, применяемых в сетях 6- кВ, приведены в таблице 1. Обозначения типов трансформаторов расшифровываются следующим образом: Н - напряжения (трансформатор); О - однофазный; М - масляный;3 - заземляемый ввод; Т -трёхфазный; И - дополнительная обмотка для контроля изоляции сети; К -компенсационная обмотка (схема зигзаг). Таблица 1. Тип трансформатора Номинальное напряжение, В Номинальная мощность в классе точности, В-А Макс. В таблице 1. Трансформаторы первой группы (типа НОМ) рассчитаны на линейное напряжение и включаются между фазами сети. Феррорезонансных процессов при ОДЗ в таких ТН не возникает. Трансформаторы второй группы (типа НТМК) служат для измерения напряжения и мощности. Магнитопровод этих трансформаторов -трёхстержневой. ВН по схеме зигзаг. За счёт трёхстержневой конструкции магнитопровода, режим феррорезонанса при ОДЗ в таких ТН не возникает. К третьей группе в основном относятся трансформаторы напряжения контроля изоляции (ТНКИ). Их основная особенность -однофазная конструкция, с целью измерения напряжения нулевой последовательности. Трансформаторы напряжения типа ЗНОМ(Л) выполняются однофазными, с одним высоковольтным и одним заземляемым вводом, и с магнитопроводом бронестержневого типа. ТН типа НТМИ-6 и НТМИ- выполняются трёхфазными, с тремя однофазными магнитопроводами в одном корпусе. ТН типа НТМИ- имеет особую конструкцию - трёхстержневой магнитопровод броневого типа (или так называемый пятистержневой магнитопровод). Магнитопроводы ТН выполняются из листовой электротехнической стали ЭЗЗОА в соответствии с ГОСТ 7. Для однофазных ТН преимущественно применяются магнитопроводы бронестержневого типа. Применение таких магнитопроводов целесообразно, так как при этом достаточно иметь лишь один комплект обмоток на центральном стержне. При бронестержневом магнитопроводе несколько увеличивается масса меди обмоток и уменьшается масса стали по сравнению со стержневым магнитопроводом аналогичной конструкции. На рис. ТН из таблицы 1. В таблице 1. ТН, которые в дальнейшем будут использоваться при моделировании. Номинальная индукция ТН ? Н0М=1Тл. В таблице 1. ТН, используемые при моделировании [3]. Число витков ТН рассчитывается по номинальной индукции (1.