Повышение электробезопасности сельских электрических сетей с изолированной нейтралью путем разработки методики прогнозирования и способов идентификации замыканий на землю

• Автор: Чернышов, Вадим Алексеевич
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 183 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л Анализ электротравматизма, связанного с возникновением замыканий на землю в сельских электрических сетях с изолированной нейтралью

1.2 Характерные особенности сельских электрических сетей с изолированной нейтралью Ю

1.3 Анализ существующих методов и способов обеспечивающих электробезопасность сельских электрических сетей с изолированной нейтралью

1.4 Выводы по главе и задачи исследований.

ГЛАВА 2. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ

НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ПРИ

ОБЕСПЕЧЕНИИ ИХ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

2.1 Обоснование необходимости прогнозирования однофазных замыканий на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью
2.2 Обоснование критерия эксплуатационной безопасности электрической распределительной сети 6 кВ с изолированной нейтралью.
2.3 Разработка обобщенного критерия технического состояния линии электропередачи распределительной сети с изолированной нейтралью.
2.4 Сбор информации о замыканиях на землю, анализ их закономерностей,
статическая обработка и графическая интерпретация.
2.5 Разработка методики прогнозирования однофазных замыканий в сельских электрических сетях с изолированной нейтралью.
2.6 Исследование влияния погодноклиматических факторов на возникновение замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ
3.1 Разработка способов определения линии с замыканием на землю в сети
с изолированной нейтралью.
3.2 Разработка способа защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю
3.3 Разработка способа мониторинга изоляции в распределительных сетях
с изолированной нейтралью.
3.4 Разработка способов идентификации опоры с замыканием на землю
в распределительных сетях с изолированной нейтралью.
3.5 Разработка способа дистанционного отключения линии с замыканием
на землю в распределительных сетях с изолированной нейтралью
3.6 Разработка способа предупреждения об опасности при приближении
к опоре ЛЭП с замыканием на землю в сетях с изолированной нейтралью
3.7 Разработка способа предупреждения хищения проводов в сетях с изолированной нейтралью при отыскании места замыкания на землю
при снятом напряжении.
3.8 Разработка конструкции ограничителя тока искусственного двойного замыкания на землю
3.9 Разработка конструкции регистратора тока замыкания на землю для опор
линий электропередачи.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ПРАКТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.
4.1 Разработка программного обеспечения прогнозирования замыканий на
землю в сельских электрических сетях с изолированной нейтралью
4.2 Результаты расчета критерия эксплуатационной безопасности элементов распределительной сети кВ с изолированной нейтралью Орловской энергосистемы
4.3 Результаты прогнозирования однофазных замыканий на землю в распределительных сетях кВ с изолированной нейтралью и повышения их эксплуатационной безопасности.
ГЛАВА 5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
5.1 Техникоэкономическая эффективность средств идентификации однофазных замыканий на землю в распределительных сетях кВ
5.2 Оценка ущерба от заболеваемости и травматизма вызванного возникновением в распределительных сетях кВ замыканий на землю.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Из выпускаемых промышленностью устройств селективной сигнализации однофазных замыканий на землю для воздушных сетей кВ в сельской местности применяются, главным образом, направленная защита типа ЗЗГМ, реже, импульсная защита типа ИЗС. На подстанциях с кабельными линиями кВ для этих целей используется групповое устройство с прибором УСЗЗМ. Произведем краткое рассмотрение наиболее распространенных защит. Направленная защита от однофазных замыканий на землю типа ЗЗП1М предназначена для селективного отключения линий кВ при однофазных замыканиях на землю и может применятся в сетях с суммарным емкостным током не менее 0,2А, как указывается в информации заводаизготовителя . Однако в связи с большой вероятностью возникновения однофазных замыканий на землю на ВЛ кВ через переходные сопротивления и с учетом некоторого запаса по чувствительности применение, устройства ЗЗП1М целесообразно в тех сетях кВ, где минимальное значение суммарного емкостного тока по крайней мере в 2, раза выше, т. А 0. Токовые цепи защиты ЗЗП 1М подключаются к кабельному трансформатору тока нулевой последовательности ТТНП типа ТЗР, ТЗЛ и т. ЗЗП1М, ограничивающим ее применение. Цепи напряжения защиты ЗЗП1М включаются на напряжение нулевой последовательности ЗИо, получаемое от специальной обмотки трансформатора напряжения ТН типа ПТМИ, соединенной в разомкнутый треугольник. Импульсная защита сети типа ИЗС относится к группе волновых защит от замыканий на землю в сетях с изолированной или заземленной через компенсирующие катушки нейтралью . Устройство контролирует направление распространения электромагнитных разрядных волн фаза земля, возникающих при замыканиях фазы на землю. Токовые цепи устройства ИЗС могут подключаться к кабельному трансформатору тока нулевой последовательности так же, как защиты ЗЗП1М или к трехтрансформаторному фильтру токов нулевой последовательности. Это является достоинством устройства ИЗС, поскольку иногда проще установить три трансформатора тока вместо. В. Цепи напряжения ЗЦ подводятся от специальной обмотки трансформатора напряжения ТН, соединенной в разомкнутый треугольник. Устройство сигнализации замыканий па землю типа УСЗЗМ представляет собой измерительный прибор, включенный на среднее значение суммы высших гармонических составляющих тока замыкания на землю 9. С помощью кнопочного переключателя устройство поочередно подключается к трансформаторам тока нулевой последовательности всех кабельных линий, отходящих от подстанции или секции. Сравнивая показания измерительною прибора, дежурный выявляет наибольшее из них, которое и, указывает на поврежденную кабельную линию. Таким образом, с помощью УСЗМ можно обнаружить только устойчивое замыкание на землю, но это не считается недостатком и не препятствует применению этих устройств. Имеются разработки автоматических устройств для одновременного измерения сумм высших гармоник на всех отходящих линиях, сравнения этих значений между собой и выявления поврежденной линии , , . Наряду с селективными защитами на каждой секции кВ питающей подстанции 0 или кВ выполняется устройство контроля изоляции, фиксирующее факт появления замыкания на землю в любой точке электрически связанной сети и действующее на сигнал , . В настоящее время практически все устройства контроля изоляции выполняются с использованием трансформаторов напряжения, либо трехфазных пятистержневых ТН типа НТМИ, либо трех однофазных ТН и даже двух однофазных ТН, соединенных по схеме открытого треугольника с заземленной нейтралью. Как правило, на питающих подстанциях устанавливаются ТН типа НТМИ. Устройство контроля изоляции может быть выполнено несколькими способами. Например, с помощью трех вольтметров, включенных на фазные напряжения вторичной обмотки трансформатора напряжения. Может быть установлен один вольтметр с переключателем. В нормальном симметричном режиме все три вольтметра показывают одинаковые фазные напряжения. При замыкании одной фазы на землю показания вольтметра этой фазы резко понизятся, вплоть до нуля при металлическом замыкании. Показания вольтметров других фаз увеличатся, вплоть до 1, фазного, также при металлическом замыкании.