Защита автономных асинхронных генераторов сельскохозяйственного назначения от витковых коротких замыканий

• Автор: Соболь, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ .
1 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ, ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АСИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗАЩИТ
1.1 Области применения и особенности эксплуатации асинхронных генераторов в сельском хозяйстве

1.2 Анализ существующих устройств диагностики и защиты генераторов

1.3 Основные выводы но главе

2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АВТОНОМНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА С ВИТКОВЫМИ ЗАМЫКАНИЯМИ В ОБМОТКЕ СТАТОРА

2.1 Методика построения математической модели ААГ

2.2 Математическая модель самовозбуждения ААГ

2.3 Математическая модель симметричных трхфазных витковых замыканий ААГ

2.4 Математическая модел, несимметричных витковых замыканий ААГ

2.5 Основные выводы по главе

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ АВТОНОМНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ ПОВРЕЖДЕНИЙ
3.1 Методика экспериментального исследования повреждений асинхронного генератора
3.2 Витковые замыкания в статорной обмотке ААГ
3.3 Межфазные замыкания в статорной обмотке ААГ
3.4 Трехфазные замыкания в статорной обмотке ААГ
3.5 Витковые замыкания в статорной обмотке ААГ с параллельными ветвями
3.6 Обрыв фазы и несимметрия емкостей самовозбуждения ААГ
3.7 Применение теории планирования эксперимента для анализа повреждений в статорной обмотке ААГ
3.8 Основные выводы по главе
4 РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ААГ
4.1 Возможность использования информационных признаков повреждений в статорной обмотке ААГ для разработки устройств защиты
4.2 Устройство дифференциальнофазной защиты асинхронного генератора от межфазных КЗ
4.3 Устройство дифференциальной защиты асинхронного генератора
4.4 Устройство защиты асинхронного генератора на основе использования сигнала вибродатчика
4.5 Техникоэкономическое обоснование применения устройства защиты асинхронного генератора
4.6 Основные выводы по главе ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А Программа расчета трехфазных симметричных КЗ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Изменение основных гармонических составляющих при КЗ в статорной обмотке асинхронного генератора
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Уравнения регрессии при планировании эксперимента
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Материалы по патентам и внедрению
ВВЕДЕНИЕ


В мощных энергосистемах передавать на большие расстояния целесообразно только активную мощность, используя для этой цели и асинхронные генераторы, получающие реактивную мощность от синхронных генераторов. Для получения постоянного тока или переменного тока стабильной частоты в широком диапазоне мощностей, а также для осуществления стартерных режимов запуск двигателей постоянного тока перспективно применение асинхронных генераторов с вентильным возбуждением, которые могут выполняться как с короткозамкнутым, так и с фазным ротором. Все более очевидной также становится возможность применения асинхронных генераторов в сельском хозяйстве. На рисунке 1. ААГ. Рисунок 1. Следует отметить, что ААГ являются наиболее целесообразными источниками питания ручного инструмента . Для питания электрифицированных сельскохозяйственных инструментов предложена малогабаритная передвижная электростанция с асинхронным самовозбуждающимся генератором частотой 0 Гц. В качестве генератора используется асинхронный короткозамкнутый двигатель с синхронной частотой вращения 0 обмин . Широкое распространение в агрегатах ручной дуговой электросварки получили коллекторные генераторы постоянного тока, вентильные генераторы на базе синхронной машины и вентильные генераторы на базе индукторной машины. Однако массогабаритные показатели этих генераторов уступают соответствующим показателям ААГ, особенно при возбуждении последних с помощью, например конденсаторов серии К . Надежность работы сельской элекгрической сети в большой степени зависит от ее схемы, так как именно она определяет возможности резервирования, а также эффективность устанавливаемых в сети коммутационных аппаратов, средств автоматики, сбора, фиксации и передачи информации о месте повреждения. Основное требование к схеме обеспечение максимальной степени резервирования при минимальной общей длине линий и при минимальном количестве резервных связей и оборудования. Крупные ответственные потребители животноводческие комплексы, птицефабрики с нагрузкой 1 мВт и выше, как правило, должны питаться от своей подстанции 0 кВ. В данной работе рассматривается вопросы резервирования системы вентиляции птичника на двадцать четыре тысячи голов мясного направления ОАО ППЗ Русь Кореновского района Типовой проект 5 3. Разработан проектным институтом УКРНИИГИПРОСЕЛЬХОЗ. Утвержден МСХ СССР года. Введен в действие институтом УКРНИИГИПРОСЕЛЬХОЗ с года Приказ от года. Данный объект можно отнести ко второй категории электроснабжения. В настоящее время большое внимание уделяется техническим решениям, позволяющим одновременно повысить надежность систем электроснабжения сельскохозяйственных предприятий и сократить расходы на энергообеспечение. При этом, чем меньше будут экономические затраты на внедрение таких решений, тем доступнее они станут для массового использования. При выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты и автоматики при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжелых системных авариях. Если предприятие существует много лет, то проблемы реконструкции и модернизации особенно актуальны. При этом электроснабжение может осуществляться с помощью двух раздельно работающих линий линии I и II на рисунке 1. Либо в качестве резервного источника питания может использоваться автономная электростанция, в которой можно использовать асинхронный генератор рисунок 1. Специфические условия эксплуатации электрических сетей вызывают большое число отказов их элементов. Отказы электрооборудования и перерывы в электроснабжении предприятий АПК влекут за собой как прямой экономический ущерб, связанный с его восстановлением, так и технологический, обусловленный порчей сельхозпродукции например, массовой гибели птицы. При этом аварии могут происходить как в линиях 6. В, так и в линиях 0,4 кВ. Например, на рисунке 1. ВЛ кВ в Зерноградском РЭС. Поток отказов ВЛ кВ за гг. Рисунок 1. Рисунок 1.