Исследование и разработка требований и средств обеспечения безопасной эксплуатации тиристорных преобразователей в условиях угольных шахт

• Автор: Высоцкий, Василий Павлович
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 215 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Состояние разработки, изготовления и применения тиристорного электрооборудования в угольной промышленности.
1.2. Влияние коммутационных процессов на формирование наводок в заземляющей и контрольных жилах силового кабеля.
1.3. Влияние частотных и электрических характеристик тиристоров на безопасность эксплуатации в угольных шахтах аппаратов, выполненных на их основе.

1.4. Задачи и методы исследований.

1.5. Средства и методика исследований.

2. ФИЗИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИМПУЛЬСНЫХ НАВОДОК В КОНТУРЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ И ЖИЛАХ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВОГО КАБЕЛЯ ПРИ РАЬЙГ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.
2.1. Влияние распределенных емкостей кабеля на формирование наводок в контуре заземления
2.2. Аналитическая оценка уровня наводок и тока в контуре заземления забойной машины с тиристорным приводом.
2.3. Особенность импульсных наводок в контуре заземления и жилах управления силового кабеля при работе тиристорного преобразователя частоты
3. ЭКСПЕРШЕНТАЛН1ЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАВОДОК В КОНТУРЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ И ЖИЛАХ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВОГО КАБЕЛЯ
3.1. Исследование наводок в жиле заземления кабеля ГРШЭ
в процессе коммутации контактного аппарата
3.2. Исследование наводок в контуре заземления при включениях тиристора в силовой цепи кабеля
3.3. Исследование зависимости наводок от напряжения сети и токовой нагрузки при работе управляемого выпрямителя.
3.4. Исследование наводок в контуре заземления при работе тиристорного преобразователя частоты.
3.5. Зависимость импульсных наводок от протяженности кабельной линии
3.6. Оценка уровня импульсных наводок в жилах контрольного кабеля.
3.7. Оценка искроопасности наводок б контуре заземления
Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ РАБОТЫ ТИРИСТОРОВ НА ИЗМЕНЕНИЕ ИХ ЧАСТОТНЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ.
4.1. Влияние длительности работы тиристоров на изменение
их времени переключения и выключения
4.2. Влияние тока утечки на безопасность эксплуатации тиристорных аппаратов и изменение его в процессе длительной работы
4.3. Изменение токов управления тиристоров в процессе эксплуатации
4.4,. Изменение напряжения переключения тиристоров в процессе их эксплуатации
Выводы
о. СПОСОБЫ ii СРЕДСТВА ОБьСИьЧиШ БьЗОПЛСаОСТь ii БОТЫ ТИРИСТОРНЫХ УСТРОЙСТВ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ
5.1. Снижение наводок путем экранирования заземляющей .силы гибкого кабеля.
6.2. Применение разделительного трансформатора в сетях
с тиристорными преобразователями
6.3. Применение дросселей насыщения для снижения наводок
в контуре заземления
6.4. Снижение наводок с помощью двухобыоточных дросселей.
0.6. Расчет дросселя насыщения с прямоугольной петлей
гистерезиса для снижения уровня наводок.
6.6. Эксперименты по снижению наводок с помощью двухобмоточных дросселей.
5.7. Способы обеспечении безопасности работы тиристорных устройств в угольных шахтах .
Выводы
ЗАКЛЮЧИ iii.
ЛИТЕРАТУРА


Большой научный и практический вклад в исследование, разработку и обеспечение безопасной эксплуатации тиристорных устройств для угольных шахт внесли коллективы ИГД им. А.А. Скочинского, МГИ, ГУА, ВНИИВЭ, ВостНИИ, МакНИИ, КНИУИ, КузПИ, ПНИУИ, ПА , др. Бырька В. Ф., Гаврилов П. Д., Демидов В. Я., Дикий Ю. А., Киамло Е. М., Коровкин В. А., Ковалев П. Ф., Коринев Б. Л., Колосюк В. П., Краус Э. Г., Оборотов В. Д., Парфенов В. В., Петриенко В. Д., Плащанский , Траубе Е. С., ТУлин , Убийко Г. Хорунжий Ю. В., Щуцкий В. И и др. Однако следует отметить, что вопросы безопасной эксплуатации тиристорного электрооборудования в условиях взрывоопасный среды во многом остаются нерешенными. Практикой эксплуатации первых тиристорных аппаратов, госконтрольными испытаниями, проведенными в ВостНИИ и МакНИИ, а также научноисследовательскими работами в этой области . Сложность заключается в том, что перечисленные параметры не остаются постоянными, а изменяются в процессе эксплуатации СПП ,. Отсутствие средств подавления наводимых э. Влияние силовых цепей переменного тока промышленной частоты на наведение э. Исследованиями МакНИИ установлено, что в заземляющей жиле гибкого кабеля типа КРПСН при нагрузке А и длине м наводятся э. Расчеты в работе проведены по формуле 1. Еп наводимая э. ЧъЧЪ расстояние между силовыми и заземляющей жилами,м поназывает,что значения наводимых э. В этом случае наводки в заземляющей жиле кабеля являются результатом одновременного действия электромагнитных потоков, создаваемых силовыми токами трех фаз. Для угольной промышленности был разработан экранированный кабель ГРШЭ с центральным расположением заземляющей жилы. В этом случае силовые токи не создают э. О . Таким способом была обеспечена искробезопасность контура заземления забойной машины. Однако при испытании тиристорных преобразователей постоянного тока было установлено, что в контуре заземления и жилах управления кабеля ГРШЭ наводятся значительные э. Кроме того, испытаниями ВостНИИ было установлено, что наводки в контуре заземления забойной машины с управляемым выпрямителем являются искроопасными. Искроонасными являются также наводки в жилах управления, имеющими гальваническую связь с землей. В работах , показано отрицательное влияние наводок в оперативной цепи аппаратов защиты от утечек на землю, что оказывает непосредственное влияние на безопасность эксплуатации тиристорных преобразователей во взрывоопасной среде. Аналогичные данные о самовключении тиристорного коротителя приведены в работе . Коротитель был установлен в сети переменного тока промышленной частоты, а управление тиристором было гальванически связано с заземляющей жилой кабеля ГРШЭ, и самопереюпочения происходили в момент включения в силовой сети контактного аппарата. Влияние коммутационных процессов на формирование перенапряжений в силовых сетях представлено значительным количеством работ . Данные работы направлены на исследование уровней перенапряжений и влияние их на элементы схем в силовой сети, на изоляцию токоприемников. Ляп 0. Аналогичные данные приведены в работах ,, в которых исследованы коммутационные процессы в высоковольтных управляемых выпрямителях. При включении контактных аппаратов и работе тиристорных преобразователей к кабельной линии участковой сети прикладываются импульсы напряжения с высоким значением исН . I, С5 1. Очевидно, величина этого тока обусловливает уровень наводимых э. Из анализа работ, приведенного выше, был сделан вывод об определяющем значении скорости нарастания напряжения, прикладываемого к кабельной линии, на формирование и уровень э. Таким образом, исследование влияния Гп на процесс формирования э. Не менее важным, с точки зрения безопасности и функциональной надежности тиристорных устройств, представляется время выключения Т тиристоров. Особую значимость этот параметр имеет при расчете контуров принудительной коммутации ,. Для обеспечения нормальной коммутации в инверторе параметры коммутирующего контура рассчитываются из условия превышения коммутирующего тока Iк над максимальным током нагрузки 1м ,т.