Исследование перенапряжений и разработка системы защиты от них в сетях среднего и высокого классов напряжения металлургических заводов и комбинатов

• Автор: Астафьева, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 224 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. НЕОБХОДИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ И РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ОТ НИХ ЭЛЕТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРЕДПРИЯТИЙ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

1.1. Общее о предприятиях цветной металлургии.

1.2. Характеристики изоляции сетей предприятий цветной металлургии

1.3. Допустимые кратности перенапряжений

1.4. Аварийность электрооборудования

1.5. Выводы и постановка задачи диссертационной работы

2. ИССЛЕДОВАНИЕ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НА ЗАЖИМАХ ДВИГАТЕЛЯ И ЗАЩИТА ОТ НИХ.

2.1. Разработка расчетной схемы.

2.2. Перенапряжения при включении электродвигателей.

2.2.1. Влияние нагрузки на шинах на кратность перенапряжений
2.2.2. Влияние момента включения на кратность перенапряжений. .
2.2.3. Влияние мощности двигателя на кратность перенапряжений.
2.2.4. Влияние компенсации реактивной мощности на шинах на кратность перенапряжений.
2.3. Перенапряжения при отключении электродвигателей
2.3.1. Влияние нагрузки на шинах на кратность перенапряжений
2.3.2. Перенапряжения при отключении двигателя вакуумным выключателем.
2.3.3. Влияние мощности двигателя на кратность перенапряжений при отключении вакуумным выключателем
2.3.4. Влияние запаздывания фаз контактов вакуумного выключателя
2.3.5. Влияние компенсации реактивной мощности в сети на кратность перенапряжений при отключении двигателя вакуумным выключателем.
2.4. Отключение пусковых токов
2.5. Дуговые перенапряжения.
2.6. Защита от перенапряжений.
2.7. Выводы по второй главе.
3. ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ НА ЗАЖИМАХ НЕНАГРУЖЕНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПРИ КОММУТАЦИЯХ И ЗАЩИТА ОТ НИХ.
3.1 .Разработка расчетной схемы
3.2. Перенапряжения при включении ненагруженных трансформаторов.
3.2.1. Влияние нагрузки на шинах на кратность перенапряжений
3.2.2. Влияние длины питающего трансформатор кабеля на кратность перенапряжений.
3.2.3. Влияние момента включения выключателя на кратность перенапряжений.
3.2.4. Влияние мощности трансформатора на кратность перенапряжений.
3.3. Отключение ненагруженных трансформаторов.
3.3.1. Влияние нагрузки на шинах на кратность перенапряжений. .
3.3.2. Отключение ненагруженного трансформатора вакуумным выключателем.
3.3.3. Влияние длины питающего трансформатор кабеля на кратность перенапряжений при отключении вакуумным выключателемИЗ
3.3.4. Влияние мощности трансформатора на кратность перенапряжений при отключении вакуумным выключателем.
3.4. Перенапряжения при коммутациях ненагруженных трансформаторов
напряжением 0 кВ
3.4.1. Перенапряжения при коммутациях ненагруженных высоковольтных линий 0 кВ
3.4.2. Перенапряжения при коммутациях ненагруженного трансформатора 0 кВ
3.4.3. Перенапряжения при коммутациях ненагруженного трансформатора 0 кВ выключателем, установленным со стороны узловой ПС.
3.5. Защита от перенапряжений.
3.5.1. Защита трансформаторов средних классов напряжения
3.5.2. Защита трансформатора 0 кВ.
3.6. Выводы по третьей главе
4. АНАЛИЗ ГРОЗОЗАЩИТЫ ПОДСТАНЦИЙ 0 КВ ГЛУБОКОГО ВВОДА
4.1. Методика исследования грозовых перенапряжений, набегающих с линий.
4.2. Грозозащита подстанций 0 кВ.
4.3. Результаты анализа грозозащиты подстанций при установке на них нелинейных ограничителей перенапряжений.
4.3.1. Проходная подстанция кВ.
4.3.2. Проходная подстанция 0 кВ по схеме мостик.
4.3.3. Проходная подстанция 0 кВ по схеме мостик.
4.3.4. Проходная подстанция 0 кВ по схеме четырхугольник. .
4.3.5. Проходная подстанция 0 кВ по схеме четырхугольник
4.3.6. Проходная подстанция 0 кВ по схеме мостик.
4.3.7. Проходная подстанция 0 кВ по схеме четырхугольник
4.4. Выводы по четвертой главе
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДА ГРОЗОВОЙ ВОЛНЫ НА СТОРОНУ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ И КОМБИНАТОВ.
5.1.Максимальные грозовые перенапряжения при прорыве молнии в фазный провод.
5.1.1. Случай без перекрытия гирлянды изоляторов.
5.1.2. Случай с перекрытием гирлянды изоляторов
5.2. Воздействие грозовых перенапряжений при ударе молнии в
опору линии без тросов
5.3. Воздействие грозовых перенапряжений на линию с грозозащитным тросом
5.3.1.Удар молнии в опору
5.3.2.Удар молнии в трос.
5.3.3. Кривая опасных токов.
5.4. Грозовые перенапряжения на стороне среднего напряжения 6 кВ.
5.4.1. Без учета нагрузки на шинах.
5.4.2. Влияние двигательной нагрузки.
5.5. Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Исключение составляют насосноаккумуляторные станции, предназначенные для питания водой высокого давления группы прессов. На ряде заводов по обработке цветных металлов начали устанавливать новые, высокомеханизированные и автоматизированные прессы усилием до 0 МН. Дальнейшую обработку прессованных заготовок для труб, осуществляют на трубопрокатных и трубоволочильных станах. На действующих заводах установлено большое число станов холодной прокатки. Для главных приводов этих станов применяются двигатели постоянного тока с питанием от общей преобразовательной установки. Для приводов различных вспомогательных механизмов использованы асинхронные двигатели, а также гидравлические и пневматические устройства с электромагнитным управлением. В последние годы заводы по обработке цветных металлов начали оснащать новыми высокопроизводительными трубопрокатными станами. Цепные волочильные станы применяют в трубном производстве очень давно, но лишь в последние годы появилось много современных механизированных многониточных станов усилием до кН. Заготовку для прутковопроволочного производства получают на гидравлических прутковых прессах или в штангах, или сврнутую в бухту при диаметре менее мм. Заготовку в виде штанг обрабатывают на прутковых цепных волочильных станах, бухтовые заготовки обрабатывают на проволочных волочильных машинах. Практически у всех технологических агрегатов, приведнных выше, электрооборудование и системы его управления относятся к потребителям первой категории. В настоящее время нагрузка заводов и предприятий цветной металлургии достигает и превосходит МВт. Основными особенностями системы электроснабжения названных предприятий являются их сложность, большое количество подстанций, кабельных и воздушных линий, значительное сосредоточение электроприемников на малых территориях, тяжлые условия эксплуатации электрооборудования электроустановок. Обычно системы электроснабжения заводов и комбинатов включают собственную ТЭЦ небольшой мощности как второй источник для потребителей первой категории, крупные подстанции 0 кВ глубокого ввода, получают питание от энергосистем, распределительных трансформаторных и преобразовательных подстанции. Характеристики изоляции сетей предприятий цветной металлургии. Опасность тех или иных перенапряжений для изоляции определяется е запасами электрической прочности. В сетях высокого напряжения изоляцию испытывают импульсными воздействиями, причм они отражают характеристики изоляции при грозовых перенапряжениях с основными частотами в несколько десятков или сотен кГц, коммутационными воздействиями и одноминутным испытательным напряжением. Сети 6 кВ состоят из воздушных и кабельных линий и соответствующих распредустройств. Сети средних классов напряжения предприятий цветной металлургии в большинстве случаев работают с изолированной или резонансно заземленной заземленной через дугогасящий реактор нейтралью. В ряде случаев, например, в сетях собственных нужд и генераторных сетях собственных электростанций находит применение заземление нейтрали трансформаторов и генераторов через резистор резистивное заземление нейтрали. В соответствии с условиями эксплуатации изоляция электрооборудования подразделяется на внешнюю и внутреннюю. Внешней изоляцией называется внешняя часть изоляционной конструкции, где изолирующей средой является атмосферный воздух или сочетание поверхности твердого диэлектрика с атмосферным воздухом. Внутренней изоляцией называется внутренняя часть изоляционной конструкции, где изолирующей средой является жидкий, твердый или газообразный диэлектрик или их комбинация, не подвергающаяся непосредственному воздействию внешних условий. Отличительной особенностью внешней изоляции является ее свойство восстанавливать свои параметры после разряда или пробоя, что дает возможность достаточно достоверно определить ее электрическую прочность. Достоверных сведений о характеристиках электрической прочности внутренней изоляции получить невозможно. Поэтому они косвенно характеризуются нормированными ГОСТ .