Исследование и разработка мер повышения надежности эксплуатации изоляции сетей средних и высоких классов напряжения, содержащих двухцепные воздушные линии

• Автор: Зубков, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СТАЦИОНАРНЫЕ РЕЖИМЫ В СЕТЯХ КВ, СОДЕРЖАЩИХ ДВУХЦЕПНЫЕ В Л.

1.1. Схема сети кВ и режимы эксплуатации нейтралей кВ питающих трансформаторов

1.2. Конструкция двухцепной ВЛ кВ и частичные емкости.

1.3. Расчетные схемы замещения при совместной и раздельной эксплуатации сети по нулевой последовательности фаз.

1.4. Нормальный режим эксплуатации сети

1.5 Однофазное замыкание на землю

1.6. Выводы по первому разделу.

2. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ ОДНОФАЗНЫЕ ДУГОВЫЕ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ ОДЗ.

2.1 Постановка задачи исследований и математическая модель переходных процессов, сопровождающих ОДЗ
2.2. Результаты исследований процессов при ОДЗ в сетях с изолированной и резистивно заземленной нейтралями
2.3. Выводы по второму разделу.
3.ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАСЫЩЕНИЕМ
МАГНИТОПРОВОДОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ.
3.1. Физическая картина явления
3.2 Моделирование ТНКИ типа ЗНОМ ЗНОЛ
3.3 Математическая модель для исследования процессов, сопровождающих погасание дуги в процессе ОДЗ
3.4. Зоны установившегося феррорезонанса при оснащении сетей ТН типа ЗНОМ.
3.5 Феррорезонансные процессы при включении в цепь нулевой последовательности резисторов
3.6 Феррорезонансные процессы при оснащении сети антирезонансными трансформаторами напряжения типа НАМИ
3.7 Выводы по третьему разделу.
4. СТАЦИОНАРНЫЕ И КВАЗИСТАЦИОНЛРНЫЕ РЕЖИМЫ В ДВУХЦЕПНЫХ ВЛ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
4.1. Постановка исследований.
4.2. Электростатические поля под двухцепными ВЛ ВН.
4.3. Электромагнитные поля под двухцепными ВЛ ВН.
4.4. Стационарные режимы бестоковой паузы ОАПВ.
4.4.1. Постановка исследований
4.4.2. Стационарные токи подпитки дуги на отключенной фазе и напряжения после е погасания
4.4.3. Выводы по подразделу 4.4.
4.5. Выводы по четвертому разделу
5. ЗАЩИТА СЕТЕЙ 0 КВ, СОДЕРЖАЩИХ ДВУХЦЕПНЫЕ ВЛ, ОТ ГРОЗОВЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
5.1. Постановка исследований.
5.2. Разрядные характеристики линейной изоляции ВЛ 0 кВ.
5.3. Координация разрядного напряжения ОПН с воздействующими грозовыми перенапряжениями.
5.3.1. Исходные положения.
5.3.2. Удар молнии в опору или в трос вблизи опоры
5.3.3. Удар молнии в фазный провод
5.4. Параметры ОПН при искровом и безыскровом присоединении аппарата.
5.4.1. Требования к характеристикам искрового промежутка ИП1
5.4.2. Параметры ОПН с искровым промежутком.
5.4.3. Выбор мест установки ОПН
5.4.4. Токовые и энергетические нагрузки ОПН.
5.5. Выводы по пятому разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕИЗ
Список использованных источников


Поэтому в большинстве случаев линии на металлических опорах имеют один или два заземленных троса, подвешиваемых выше фазных проводов и воспринимающих на себя удар молнии. Как показано в [7] применение тросовой защиты, позволяет снизить величину индуцированных перенапряжений примерно на %. Однако наличие тросов не исключает появление высоких потенциалов на фазных проводах, и также, хотя и с малой вероятностью, удара молнии в фазный провод. На двухцепных же опорах обратное перекрытие приводит к замыканию между двумя цепями. Очевидно, что такое развитие событий должно быть исключено. В последнее время рассматривается возможность повышения надежности эксплуатации линейной изоляции линий электропередач путем установки защитных аппаратов типа ОПН на опорах В Л. Так, на сессии СИГРЭ в августе - сентябре года был прочитан доклад о повышении надежности эксплуатации воздушных линий при установке на опорах так называемого распределенного ОПН. Этот доклад опубликован в трудах СИГРЭ [8]. Однако исследования относились в основном к В Л - кВ. К году в электрических сетях Японии было установлено около 0 аппаратов на опорах В Л и ещё большее количество будет установлено в дальнейшем [9]. Статистический анализ эксплуатации ВЛ, оснащенных подвесными ОПН, показал весьма ощутимое повышение их надежности. На двухцепных ВЛ, на которых ОПН установлены на каждой фазе, двухцепных повреждений не наблюдалось, одноцепные повреждения наблюдались примерно в % случаев и в % случаев повреждения линейной изоляции ВЛ отсутствовали. На ВЛ, не оснащенных подвесными ОПН, в % случаев наблюдались двухцепные повреждения, в остальных случаях - одноцепные повреждения. Изложенное позволяет заключить, что одной из преимущественных ниш использования ОПН, устанавливаемых на опорах ВЛ является их установка именно на двухцепных опорах. Это и предопределило проведение исследования эффективности установки ОПН на двухцепных опорах ВЛ -0 кВ. Менее полно в работе затрагиваются особенности эксплуатации двухцепных ВЛ высокого напряжения, эксплуатируемых при глухом заземлении нейтрали сети. В этом разделе работы анализируются электростатические и электромагнитные поля под двухцепными ВЛ рассматриваются некоторые рекомендации по снижению напряженностей этих полей и требования к ОПН, устанавливаемых на двухцепных опорах ВЛ ВН. При выполнении исследований эффективности установки ОПН на опорах двухцепных ВЛ была использована математическая модель ориентировки лидера молнии, предложенная в СибНИИЭ [, ], основанная на описании распространения лидера молнии и развития встречных разрядов как случайных процессов. Такой подход позволяет учесть случайные отклонения траектории лидера молнии, а также случайный характер инициирования и развития встречных разрядов, и определить критерий ориентировки в наиболее естественном виде, как факт опережающего развития встречных разрядов с провода или троса до соединения с каналом нисходящего лидера молнии. С помощью такой модели можно определить также амплитуды волн токов молнии в точке удара, а также оценить перспективность такой меры повышения грозоупорности ВЛ, как установка на их опорах подвесных ОПН. ВЛ ВН 0-0 кВ и предложены рекомендации по снижению интенсивностей электростатического и электромагнитного полей по трассам двухцепных В Л высокого напряжения. ВЛ путем установки подвесных ОПН. ВЛ ВН с вертикальной подвеской фаз на интенсивность электрического поля по трассе ВЛ ВН и на параметры, характеризующие «бестоковую» паузу при ОАПВ. Практическая значимость результатов работы. Разработанные математические модели процессов происходящих в сетях кВ, содержащих двухцепные В Л, могут быть использованы при расчетах стационарных и переходных режимов как при анализе технологических нарушений в действующих ВЛ, так и при проектировании новых ВЛ. Показано, что при отсутствии транспонирования фаз ВЛ воздушной сети кВ установка ДГР будет не только мало эффективна, но может при определенных условиях привести к увеличению аварийности этих сетей. Показано, что установка на ВЛ -0 кВ ОПН является одним из эффективных способов повышения надежности эксплуатации изоляции ВЛ.