Обеспечение работоспособности распределительных электрических сетей 10кВ сельскохозяйственного назначения на основе разработанных методов и средств диагностирования

• Автор: Рыбаков, Леонид Максимович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 441 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ кВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

1.1. Общая характеристика проблемы обеспечения работоспособности РЭССхН кВ

1.2. Существующие системы обслуживания РЭСсхН кВ

1.3. Постановка цели и задач исследования

Глава 2. АНАЛИЗ ОТКАЗОВ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РЭСсхН кВ, МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИХ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ.
2.1. Метод обработки статистической информации по отказам элементов распределительных сетей

2.2. Анализ отключений сельских распределительных сетей кВ

2.3. Анализ безотказности элементов распределительных электрических сетей кВ

2.4. Анализ отказов силовых трансформаторов распределительных сетей.

2.5. Обоснование закона распределения наработок между отказами электрооборудования.
2.6. Анатиз методов и средств диагностирования внешней изоляции РЭСсхН кВ и их сравнительная оценка
2.7. Анализ методов и средств диагностирования силовых трансформаторов
2.8. Выводы
Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РЭСсхН кВ.
3.1. Процесс образования высокочастотных сигналов в дефектной изоляции.
3.2. Электромагнитные волны на линиях электропередачи при разрядах в дефектном изоляторе
3.3. Моделирование распространения импульсных сигналов по однопроводной и трехпроводной линиям.
3.3.1. Распространение импульсных сигналов по однопроводной линии
3.3.2. Распространение импульсных сигналов по трехпроводной линии
3.4. Обоснование диагностических признаков силовых трансформаторов
3.5. Исследование влияния изменения собственных частот обмоток силовых трансформаторов на амплитудночастотные характеристики.
3.6. Выводы
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБОСНОВАНИЮ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ВНЕШНЕЙ И ВНУТРЕННЕЙ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ РЭСсхН кВ. МЕТОДИКА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
4.1. Экспериментальные исследования ВЧсигналов внешней изоляции гальваническим и антенным методами в лабораторных условиях
при моделировании различных видов дефектов.
4.2. Исследование ВЧсигиалов при поверхностных разрядах на внешней изоляции.
4.3. Экспериментальные исследования распространения ВЧсигналов по проводам ВЛ кВ.
4.4. Алгоритм обработки результатов исследований ВЧсигналов
4.5. Методика диагностирования внешней изоляции РЭСсхН кВ с использованием полученных экспериментальных результатов и математического моделирования
4.6. Методика диагностирования изоляции силовых трансформаторов 0,4 кВ
4.7. Выводы
Глава 5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ РЭСсхН кВ
5.1. Прогнозирование резерва запасных элементов РЭСсхН кВ .
5.1.1. Прогнозирование резерва запасных элементов на основе регрессионного анализа.
5.1.2. Вероятностное прогнозирование резерва запасных элементов распределительных сетей кВ.
5.1.3. Сравнительный анализ комплектования резервов запасных
элементов существующими и предлагаемым методами.
5.2. Обоснование периодичности диагностирования изоляционных элементов РЭСсхН кВ
5.2.1. Обоснование периодичности диагностирования внешней изоляции распределительных сетей кВ.
5.2.2. Обоснование периодичности диагностирования внутренней изоляции силовых трансформаторов 0,4 кВ.
5.3. Обоснование стратегии обслуживания элементов РЭСсхН кВ
5.4. Выводы.
Глава 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РЭСсхН кВ
6.1. Экономическая эффективность от применения метода и средств диагностирования РЭСсхН кВ регистрацией ВЧизлучений
6.2. Экономическая эффективность от применения метода и средств оценки состояния силовых трансформаторов с использованием АЧХ
6.3. Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Наибольший удельный вес составляют отключения, связанные с обрывом проводов ,6 по количеству и ,9 по длительности, повреждением опор ,6 по количеству и ,5 по продолжительности, пробоем и разрушением изоляторов В Л и изоляционных элементов ТП . Отключения под действием защиты по неизвестным причинам составили 3,8 по количеству и 5,4 по длительности. Это свидетельствует о слабости таких элементов РЭСсхН кВ, как изолятор и провод ,,,1,2,3. Существенной причиной аварий является скоростной напор ветра и гололедноизморозевые отложения, обуславливающие падение опор и обрывы проводов. Значительное число аварийных отключений происходит по причине грозовой деятельности, вызывающей отказы всех элементов электрических сетей ,8,7,5,4. Дефекты монтажа и заводаизготовителя вызвали 9 аварийных отключений. Среднее число аварийных отключений на 0 км линии за год составляет ,1 случаев. Длительность аварийного отключения на 0 км линий равна в среднем ч в год. Средняя длительность одного аварийного отключения составляет 5,8 ч. На основании статистического анализа на рис. Наибольшее число отключений приходится на весеннелетние месяцы. Эго объясняется интенсивной грозовой деятельностью. Анализ распределения отключений по часам суток показывает, что большая часть аварийных отключений происходит в дневное время с 8 до ч рис. Таблица 2. Втч общая на одно отключение. Обрывы и схлестывание проводов 9 ,6 ,9 5,6 5,0 ,4 0, 2. Пробой и отказы изоляторов 1 ,4 ,5 4,9 2,6 ,8 0, 4. Прочие причины 1,8 0,7 2,1 7,2 0,9 0, ,6 2. Причины не установлены 5 ,0 9 5,4 3,1 ,2 ,1 0, 7. Таблица 2. Причины, вызвавшие отключение Общее число отключений В том числе по месяцам, шт. Рис. Рис. Рис. Рис. Представляет интерес распределение отключений по месяцам и часам суток по продолжительности рис. Из графиков видно, что максимум аварийных отключений по продолжительности также приходится на период с 8 до ч. Максимум аварийных отключений по продолжительности имеет место в мае и декабре. Следовательно, максимум отключений в распределительных сетях приходится на такое время года и суток, когда потребители остро нуждаются в электроэнергии. Путем обработки исходных статистических данных получено распределение вероятностей аварийных отключений ВЛ кВ на 0 км в год. Вероятностностатистический анализ позволил получить параметры и функции плотности вероятности теоретических распределений аварийных отключений В Л кВ табл. Как видно из табл. ВЛ кВ удельное количество аварийных отключений на 0 км и вероятность продолжительности отключений хорошо аппроксимируется экспоненциальной функцией. Таблица 2. Число аварийных отключении на 0 км в год, шт. Исследования и анализ причин отказов элементов распределительных электрических сетей были проведены по аварийным отключениям. Причины отказов элементов устанавливались на основании актов расследования аварий и браков в работе. Под причиной отказов понимается событие случайного или неслучайного характера, в результате которого произошло аварийное отключение гроза, гололед, ураган, наводнение, наезд, перенапряжения коммутационное или грозовое и т. Характер отказа изменение работоспособности элемента, вызванное пробоем, перекрытием и разрушением изоляции, обрывом, падением, схлестыванием проводов и т. Безотказность проводов ВЛ кВ. Анализ работоспособности проводов выполнен с учетом распределения обрывов по месяцам года с указанием причин их повреждений табл. Распределение показывает, что основное число обрывов ,9 приходится на зимние месяцы. Значительное число обрывов зимой происходит изза некачественного монтажа ВЛ кВ перетяжки проводов при монтаже, некачественной вязкой, весной изза недостаточного заглубления опор в грунте и плохой трамбовки. В результате некачественного монтажа происходит в целом ,4 обрывов. Средняя частота аварийных отключений на 0 км линий ЛсР 2,6 отключений в год, минимальное значение Лт1 1 ав. Лтах 4,5 ав. Распределение интенсивности отказов провода приведено на рис. Средняя длительность одного отключения, вызванная обрывом провода, составляет 5,6 ч. Безотказность изоляторов ВЛ кВ. Изучение причин отказов изоляторов позволяет найти соответствующие методы обнаружения и устранения отказов, более рационально организовать эксплуатацию РЭСсхН кВ.