Теоретическое и экспериментальное исследование процессов, сопровождающих коммутации вакуумными выключателями

• Автор: Дегтярев, Илья Леонидович
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 217 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

В СЕТЯХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ.

1.1. Общая характеристика исследуемых сетей.

1.2. Характеристики коммутируемых присоединений.

1.3. Подготовка, методика и условия проведения измерений

1.4. Процессы, сопровождающие включение электродвигателя

1.5. Процессы, сопровождающие отключение развернувшегося электродвигателя.

1.6. Процессы, сопровождающие отключение неразвернувшегося электродвигателя.

1.7. Выводы по первому разделу

2. КОМПЬЮТЕРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.
2.1. Постановка задачи
2.2. Расчетная схема и математическая модель исследуемых явлений
2.3. Включение первой фазы
2.4. Включение второй фазы
2.5. Включение третьей фазы
2.6. Ограничение перенапряжений с помощью ОПН и Сцепочек.
2.7. Выводы по второму разделу
3. КОМПЬЮТЕРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ НЕРАЗВЕРНУВШЕГОСЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.
3.1. Постановка задачи
3.2. Математическая модель процессов и характеристики вакуумной камеры.
3.3. Неограниченные перенапряжения
3.4. Ограничение перенапряжений с помощью ОПН.
3.5. Ограничение перенапряжений с помощью ЛСцепочек
3.6. Выводы по третьему разделу.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВИТКОВЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, СОПРОВОЖДАЮЩИХ КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ВАКУУМНЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ.
4.1. Постановка задачи
4.2. Витковая изоляция электродвигателей и ее электрическая
прочность.
4.3. Воздействие импульсных перенапряжений на изоляцию обмоток
электродвигателей.
4.4. Стандартизация в области импульсных испытаний изоляции обмоток
электрических машин.
4.5. Моделирование и расчет импульсных перенапряжений.
4.6. Ограничение витковых перенапряжений с помощью Сцепочек
4.7. Выбор испытательных напряжений витковой изоляции.
4.8. Выводы по четвертому разделу.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Часто резервные ТСН питаются от шин РУ повышенного напряжения. Подавляющее большинство присоединений СН составляют асинхронные ЭД с диапазоном мощностей от 0 до кВт. Они обеспечивают работу механизмов приготовления топлива и топливоподачи, систем удаления дыма и газов сгорания, подачи воздуха в топку и других технологических механизмов. Упрощенная схема питания сети СН ТЭЦ приведена на рис. В отличие от ЭД насосных станций, ЭД тепловых станций работают в более тяжелых условиях, характеризующихся повышенной температурой окружающего воздуха, наличием загрязнений и увлажнений, частыми электродинамическими воздействиями при пусках и т. Под действием этих факторов происходит достаточно быстрый износ изоляции ЭД. Дефекты в изоляции развиваются настолько быстро, что могут снизить ее электрическую прочность до столь низкой величины, что пробой может наступить в режиме нормальной эксплуатации или при перенапряжениях, незначительно превышающих рабочее напряжение [2]. В исследованиях, рассматривающих вопросы надежности высоковольтных ЭД и анализирующих их повреждаемость на электростанциях, приводятся различные данные об удельных характеристиках повреждаемости. Так, например, в исследованиях, результаты которых отражены в [2-4], показано, что средняя удельная годовая повреждаемость ЭД составляет 4% от общего числа установленных двигателей. В [5, 6] указывается, что в зависимости от типа двигателя и блока этот показатель лежит в пределах от 4 до ,5% в год. В [7] по результатам исследования надежности ЭД сделан еще более серьезный вывод о том, что удельная повреждаемость ЭД в сетях СН в течение года может достигать -% от установленных ЭД. Рис. Чаще других повреждаются ЭД, эксплуатируемые в более тяжелых условиях. Это ЭД молотковых мельниц и дробилок, дутьевых вентиляторов, дымососов, конвейеров топливоподачи. Основной причиной выхода из строя ЭД является повреждение обмотки статора: согласно [2, 5, 8 и др. В -% случаев это повреждения витковой, корпусной и междуфазной изоляции. По данным [2-] значительная часть повреждений ЭД обусловлена электрическим пробоем изоляции в результате ее старения и воздействия на обмотку статора перенапряжений. Присоединения насосных станции. Исследование коммутационных перенапряжений производилось на двух нефтеперекачивающих станциях «Западный Сургут» и «Урьевская» (ОАО «Сибнефтепровод»). На каждой из станций было выбрано по одному присоединению с электродвигателем подпорного насоса (ПН) типа «ЯсИогсН», мощностью кВт (табл. В качестве коммутационных аппаратов применялись вакуумные выключатели типа ВБКЭ- производства НПП «Элвест», г. Екатеринбург. Защита изоляции двигателей от перенапряжений обеспечивалась нелинейными ограничителями перенапряжений ОПН-Ю/ (производства ЗАО «Феникс-», г. Новосибирск), установленными за выключателями присоединений. Таблица 1. ПН-1 («Зап. Рном = кВт; ? Whom = 5 об/мин; к. F; степень защиты 1Р. ВБКЭ(Р)-/-УЗ, производство НПП «Элвест», г. Uhom = кВ; /ном “ А; /ном. А; собственное время включения /соб. ОПН-/-() УХЛ 2, ЗАО «Феникс-», г. ВАХ) ОПН при различных параметрах импульсов тока приведены в табл. Временная характеристика ОПН приведена в табл. Таблица 1. Таблица 1. Время выдержки 0,1 с. Юс. Присоединения тепловой электростанции. Исследование коммутационных перенапряжений проводилось на одной из секций шин 6 кВ новосибирской ТЭЦ на электродвигателях ленточных конвейеров топливоподачи. Основные характеристики коммутируемых присоединений приведены в табл. В качестве коммутационных аппаратов использовались вакуумные выключатели типа ВВТЭ-М-, производства ОАО «Электрокомплекс», г. Минусинск. Для защиты изоляции двигателей от перенапряжений применялись ОПН-6/6,5 (ЗАО «Феникс-»). Таблица 1. ВВТЭ-М, производство ОАО «Электрокомплекс», г. Ю КВ; /ном= Ю А; /ном. ВКЛ. ОПН-6/6,5-Ю(1) УХЛ 2, ЗАО «Феникс-», г. ВАХ при различных параметрах импульсов тока приведена в табл. Временная характеристика ОПН приведена в табл. Таблица 1. Таблица 1. Время выдержки 0,1 с. Юс. Общие сведения об организации экспериментов.