Метод и средство диагностирования изоляции ВЛ-10 кВ в системе электроснабжения агропромышленного комплекса

• Автор: Гарипов, Ильсур Халилевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 233 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ОТКАЗОВ ЭЛЕМЕНТОВ И АППАРАТОВ ВЛ кВ И

МЕТОДОВ ИХ ДИА1 НОСТИРОВАНИЯ

1.1. Анализ отключений, вызванных климатическими факторами и отказами элементов в воздушных линиях ЮкВ

1.2. Анализ работоспособности элементов и аппаратов ВЛ кВ

1.3. Анализ методов диагностирования внешней изоляции ВЛ кВ, регламентируемых нормативными документами

1.4. Сравнительная оценка эффективности методов диагностирования изоляторов

1.5. Выводы по главе

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ

СИГНАЛОВ, ГЕНЕРИРУЕМЫХ ДЕФЕКТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

КАК ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ПРИЗНАКА СОСТОЯНИЯ
ИЗОЛЯЦИИ ВЛ кВ
2.1. Возникновение высокочастотных сигналов от дефектных элементов ВЛкВ
2.2. Механизм образования высокочастотных сигналов от штыревых линейных изоляторов высокого напряжения
2.3. Математическое описание автогенерации частичных разрядов в изоляционных материалах
2.4. Электромагнитные волны на воздушных линиях электропередачи при разрядах в дефектном изоляторе. Колебательные процессы при разрядах
2.5. Математическое моделирование электромагнитных полей вокруг трехпроводной линии при прохождении сигналов от дефектных изоляторов
2.6. Моделирование распространения импульсных сигналов по трехпроводной воздушной линии
2.7. Выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБОСНОВАНИЮ
ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ СОСТОЯНИЯ ВНЕШНЕЙ
ИЗОЛЯЦИИ ВЛ кВ
3.1. Экспериментальные исследования ВЧизлучений
в лабораторных условиях гальваническим и антенным методами
3.2. Исследование ВЧсигналов, излучаемых образцами изоляторов с различными видами дефектов, антенным методом
3.3. Экспериментальные исследования распространения ВЧсигналов вдоль ВЛ кВ
3.4. Вы воды по гл аве
4. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВА И МЕТОДА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ I
ВНЕШНЕЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЛкВ
4.1. Разработка метода и средства диагтестирования изоляции ВЛ кВ с использованием результатов математического моделирования и экспериментальных исследований
4.2. Информационноизмерительная система диагностирования внешней изоляции
4.3. Исследование ВЧизлучения гальваническим и антенным методами
4.4. Методика диагностирования внешней изоляции. Обработка результатов исследований высокочастотных сигналов
4.5. Анализ результатов моделирования распространения сигналов по трехпроводной линии
4.6. Экономическая эффективность от применения предлагаемого метода и средства диагностирования ВЛ кВ
4.7. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Анализ статистических данных показал, что 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 , , . Дефекты монтажа и заводаизготовителя вызвали 8, аварийных отключений. Из общего числа отключений воздушных линий кВ аварийные составляют ,5 по количеству и ,6 по длительности суммарных отключений. Среднее число аварийных отключений на 0 км линий за год 4,6 случаев. Длительность аварийного отключения на 0 км воздушных линий равна в среднем ,7 ч. Средняя длительность одного аварийного отключения составляет 5,8 ч. На основании статистического анализа на рис. Наибольшее число отключений приходится на весеннелетние месяцы. Это объясняется интенсивной грозовой деятельностью. Анализ распределения отключении но часам суток показывает, что большая часть аварийных отключений происходит в дневное время суток с 8 до ч. 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 воздушных линиях 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 рис. Вероятностностатистический анализ позволил получить параметры и функции плотности вероятности теоретических распределений аварийных отключений ВЛ кВ табл. Как видно из табл. ВЛ кВ удельное количество аварийных отключений на 0 км и вероятность продолжительности отключений хорошо аппроксимируется экспоненциальной функцией. Исследования показали, что ,6 аварийных отключений произошло изза обрыва проводов, изза пробоя изоляции, изза перехода однофазных замыканий в междуфазные. Это свидетельствует о слабости таких элементов ВЛ кВ, как изолятор и провод , , , . На примере аварийных отключений были проведены исследования и анализ причин отказов элементов воздушных линий. Средняя одною отключения. Отказы изоляционных элементов ТП, КТП, ЗТП 5 ,6 1 ,0 4,6 ,9 7,7 0. Всею 0,0 0,0 5. Общее число отключений В том числе по месяцам, нгт. Причины, вызвавшие отключение а Б. О о В ОС В Л с. Прочие причины иабросы. Число аварийных отключений на 0 км в год, шт. Общее В том числе по месяцам, шт. Причина число А февраль март л Л . Л н л о. Причины отказов элементов устанавливались на основании актов расслсдова
ния 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. Характер отказа изменение работоспособности элемента, учитывающее короткое замыкание, пробой, обрыв, падение, схлестывание, перекры тие 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 перетяжка проводов при монтаже, некачественная вязка, а весной изза недостаточного заглубления опор в грунте и плохой трамбовки. В результате некачественного монтажа происходит в целом ,4 обрывов. Средняя частота аварийных отключений, вызванных обрывом провода на 0 км линий Яср 1, отключений в год. 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 выбор и эксплуатацию воздушных линий кВ.