Исследование коммутационных процессов и разработка мероприятий по повышению надежности шунтирующих реакторов

• Автор: Шиллер, Олег Юрьевич
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 178 с. : ил.

1.1 Назначение и конструктивные особенности шунтирующих реакторов. 1

1.2 Переходные процессы при коммутациях реакторов.

1.3 Процессы в изоляции шунтирующих реакторов

1.4 Показатели надежности шунтирующих реакторов

1.5 Процессы в элегазовых выключателях при коммутациях.

1.6 Выводы по главе и постановка задач исследований

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АМЛИТУДНОВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ НА ШУНТИРУЮЩИЙ РЕАКТОР ПРИ ЕГО КОММУТАЦИЯХ ЭЛЕГАЗОВЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ.

2.1 Описание аварии шунтирующего реактора

2.2 Разработка схемы регистрации.

2.3 Измерения амплитудновременных параметров перенапряжений при коммутациях Р4 первая серия исследований.
2.4 Измерения амплитудновременных параметров перенапряжений при коммутации Р4 вторая серия исследований
2.5 Выводы по главе.
ГЛАВА 3 ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ КОММУТАЦИИ РЕАКТОРА
3.1 Моделирование схемы коммутаций реактора
3.2 Расчетные модели и результаты расчетов
3.2.1 Проверка адекватности модели.
3.2.2 Перенапряжения, возникающие при отключении реактора
3.2.3 Расчет перенапряжений, возникающих при включении реактора
3.2.4 Специфические случаи включения индуктивной нагрузки
элегазовым выключателем
3.3 Влияние параметров импульса на электрическую прочность
изоляции
3.3.1 О различии испытательных и реальных воздействий.
3.3.2 Об электрической прочности изоляции.
3.3.3 О пробое жидких диэлектриков при напряжении высокой
частоты
3.3.4. Влияние длительности фронта
3.4 Меры защиты
3.5 Оценка состояния изоляции реактора.
3.6 Выводы по главе
ГЛАВА 4 ПРОЦЕССЫ В МАСЛЕ.
4.1 Оценка состояния маслонаполненного оборудования методом
газовой хроматографии
4.2 Критерии граничных концентраций газов, растворенных в масле шунтирующих реакторов.
4.3 Определение граничных концентраций газов, растворенных в масле статистическими методами.
4.4 Выводы по главе
ГЛАВА 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АМПЛИТУДНОЧАСТОТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОБМОТКИ.
5.1 Обзор методик частотного анализа.
5.2 Измерение амплитудночастотной характеристики реактора.
5.3 Аналитический расчет резонансных частот реактора.
5.4 Выводы по главе
Заключение.
Библиографический список использованной литературы.
Приложение Акты внедрения
Введение


Различные коммутации сопровождаются перенапряжениями при переходных процессах, когда возникает свободная составляющая напряжения, наложенная на вынужденную составляющую. Длительность перенапряжений определяется свободной составляющей, имеющей обычно характер колебаний с частотой от килогерц до десятков килогерц с большой амплитудой в начале и быстрым затуханием. Во всех этих случаях для снижения коммутационных перенапряжений может потребоваться подключение дополнительных ШР. Реакторы являются одним из средств, позволяющих снизить коммутационные перенапряжения. Реакторы уменьшают амплитуду принужденной составляющей и частоту собственных колебаний, снижают вероятность повторных зажиганий в выключателях при отключениях холостых линий, облегчают условия гашения дуги при КЗ на линии. Реакторы, присоединенные на генераторных шинах, компенсируют емкостной ток линии, и препятствуют самовозбуждению генераторов. Все э го позволяет снизить воздействия на изоляцию линий и оборудования и повысить надежность энергосистем. Наиболее широкое распространение в энергосистемах получили I постоянной мощности. Они достаточно надежны и просты в эксплуатации. Их основной недостаток отсутствие возможности регулировать мощность, поэтому в случае необходимости приходится отключать часть реакторов, имеющихся в линии электропередачи. В некоторых случаях это приходится делать очень часто, например, ежедневно при суточных изменениях нагрузки. В общем случае III состоит из следующих основных частей остов, представляющий собой магнитную систему и конструктивные крепящие элементы балки, стяжные бандажи и т. Магнитная система служит для канализации магнитного потока и включает стержни, проходящие внутри обмоток, торцевые ярма и боковые шунты вне обмоток. Если присутствуют все указанные части, магнитная система называется бронестержневой при отсутствии боковых шунтов стержневой при отсутствии стержней броневой при наличии только торцевых ярем ярмовой рис 1. Рис. Наиболее распространенные схемы магнитной системы абронестержневая б стержневая в броневая г ярмовая. Во всех ШР, кроме насыщающихся, в магнитных системах должны быть магнитные зазоры, от которых зависит индуктивность и, следовательно, мощность реактора, а также линейность вольтамперной характеристики. Размеры каждого немагнитного зазора невелики по сравнению с магнитными вставками, и рассеяние выпучивание магнитного потока в зазорах незначительно. Щ2ст Вд ул, УА7ГгА д, 1. Ад размеры и объем зазоров. Если отнести энергию ко всему объему стержня, то получим, что энергия в объеме стержня увеличивается в ВАВ0 раз В0 индукция обмотки при введении ферромагнитною стержня с зазорами. При этом намагничивающая сила обмотки не изменяется. АФ Вс,. В0лгт. Для уменьшения потерь энергии и нагрева деталей конструкции от потоков рассеяния применяются специальные экраны магнитные в виде магнитных шунтов, закрывающих поверхность стальных деталей ярмовых балок, бака и т. При возбуждении магнитной системы реактора переменным магнитным полем в ней возникают силы притяжения между разнополюсными концами отдельных магнитных частей между магнитными вставками, между концами Собразных шунтов и т. Кроме того, одновременно происходит изменение размеров листов стали вследствие магнитострикции. Результатом этих процессов является вибрация магнитной системы, передающаяся на бак и другие части реактора рис. Рис. Конструкции обмоток и изоляции ШР не имеют принципиальных отличий от применяющихся в трансформаторах. Прессовка обмотки должна быть рассчитана только на усилия, вызванные токами включения, поэтому она легче, чем в трансформаторах. В броневых ШР с размещением ввода внутри обмотки применяются специальные реакторные вводы ВН, рассчитанные на работу в сильных электромагнитных полях. Остальные части реакторов такие же, как у трансформаторов. Система охлаждения реактора является составной его частью и включает в себя систему внутреннего охлаждения, обеспечивающую передачу тепла от обмоток остова и конструктивных элементов к маслу, и систему наружного охлаждения, обеспечивающую передачу тепла от масла к окружающей среде.