Разработка способа и адаптивного устройства контроля параметров нулевого провода воздушных линий 0,38 кВ

• Автор: Сережин, Константин Сергеевич
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ стр.

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Основные понятия и определения

1.2 Требования к системам заземления. Сравнительный

Анализ систем заземления.

1.2.1 Типы электрических сетей напряжением до 1 кВ

1.2.2 Электрическая сеть НМС.

1.2.3 Электрическая сетьТМЯ

1.2.4 Электрическая сеть ТЫС.

1.2.5 Электрическая сеть ТТ.

1.2.6 Сравнительный анализ сетей при различных
режимах нейтрали
1.2.7 Повторные заземления нулевых проводников
1.2.8 Выводы
1.3 Существующие способы и устройства контроля непрерывности нулевого провода
в сетях 0, кВ с глухозаземленной нейтралью.
1.3.1 Способы и устройства периодического контроля непрерывности нулевого провода.
1.3.2 Способы и устройства непрерывного автоматического контроля непрерывности нулевого провода.
1.4 Классификация способов и устройств контроля
непрерывности нулевого провода.
1.5 Выводы и постановка задач исследования
2 ОСНОВЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Методика исследования на математической модели
2.1.1 Теория симметричных составляющих.
Обоснование применимости
2.1.2 Основные допущения.
2.1.3 Обоснование зависимостей, позволяющих организовать
контроль системы нулевой провод
совокупность повторных заземлитетей
2.2 Обоснование схемы исследования
2.3 Проведение исследований в программной
среде МАТЬАВ.
2.3.1 Назначение и особенности программной
среды МАТЬАВ
2.3.2 Составление схемы замещения в среде МАТЬАВ Определение параметров моделирования.
2.3.3 Результаты моделирования.
2.3.4 Выводы.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1 Определение условий проведения экспериментов.
Выбор воздушной линии. Измерение параметров
исследуемой линии
3.2 Результаты экспериментальных исследований
3.3 Оценка погрешности экспериментальных исследований
3.4 Выводы.
4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ
4.1 Исходные положения.
4.2 Разработка устройства контроля параметров нулевого
провода с элементами адаптивности.
4.2.1 Определение адаптивной защиты.
4.2.2 Микропроцессорная техника для средств защиты
4.2.3 Реализация функции адаптивности в устройстве контроля параметров нулевого провода воздушных
линий 0, кВ
4.2.4 Элементная база устройства
4.3 Монтажная схема подключения устройства в реальной сети
4.4 Оценка эффективности разработанного
способа и устройства
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В случае обрыва нулевого защитного проводника и замыкания фазы на корпус за местом обрыва эта опасность резко повышается, поскольку напряжение относительно земли оборванного участка нулевого провода и присоединенных к нему корпусов может достигать фазного напряжения сети. Следует также отметить, что при обрыве нулевого провода состояние повторных заземлителей оказывает существенное влияние на величину перенапряжения, ведь «отказ» повторных заземлителей в данном случае приведет к максимально возможной для рассматриваемого режима несимметрии напряжений, то есть явится вероятной причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования, возгорания, возникновения электроопасной ситуации. Следовательно, для этих сетей чрезвычайно важным является наличие надежной и селективной защиты от любых аварийных и ненормальных режимов, непрерывный автоматический контроль как параметров нулевого провода, гак и контроль состояния повторных заземлителей. В [6] п. Для электродвигателей п. Для других электроприборов от ненормальных режимов в этих сетях защита не предусмотрена. В связи с указанными обстоятельствами необходимость разработки способа и устройства контроля параметров нулевого провода неоспорима. Цель работы. Целью диссертационного исследования является повышение уровня электробезопасности в сетях напряжением 0, кВ с глухоза-землённой нейтралью путём организации непрерывного контроля параметров системы «нулевой провод - совокупность повторных заземлителей». Объектом исследования являются линии 0, кВ с глухозазсмлениой нейтралью для системы заземления ТЫ-С, как наиболее распространенной. Предметом исследования является распределение токов в системе «нулевой провод - совокупность повторных заземлителей» при изменяющихся характере нагрузки и состоянии указанной системы. Идея работы состоит в том, что для контроля параметров системы «нулевой провод - совокупность повторных заземлителей» производится измерение и анализ распределения токов по участкам нулевого провода, за счет чего определяется место обрыва нулевого провода и повторных заземлителей с учетом заданной погрешности. Основные методы научных исследований. При проведении работы использованы фундаментальные положения теоретических основ электротехники, прикладной математики, теории элсктробезопасности, а также методы физического и математического моделирования и методы натурного испытания, теория вероятностей и статистической обработки информации. Достоверность полученных результатов. Обоснованность и достоверность научных положений, теоретических выводов, основных результатов и рекомендаций диссертации подтверждены корректным применением известных методов расчёта и анализа электрических цепей; экспериментальными исследованиями режимов работы сети с последующей обработкой данных методами теории вероятностей и математической статистики; корректным использованием соответствующего математического аппарата, вычислительных программных комплексов; удовлетворительной сходимостью результатов математического и физического моделирования с результатами экспериментов и измерений в реальных электрических сетях (погрешность не превышает %). Классификация способов контроля непрерывности нулевого провода до 1 кВ с глухозаземлённой нейтралью. Распределение токов в системе «нулевой провод — совокупность повторных заземлителей» характеризует состояние нулевого провода в сети напряжением до 1 кВ с глухозаземлённой нейтралью. Зависимости токов в нулевом проводе на участках между повторными заземлителями в функции от расстояния до места обрыва нулевого провода; разности токов в нулевом проводе в начале линии и за первым повторным за-землителем в функции от места обрыва нулевого проводника, количества и величины сопротивления растекания заземляющего контура повторных заземлителей. Способ автоматического контроля параметров нулевого провода воздушных линий 0,4 кВ, заключающийся в измерении тока в нулевом проводе в начале линии и тока в нулевом проводе за первым повторным заземлите-лем, отличающийся от известных тем, что дополнительно производят определение разности токов в нулевом проводе в начале линии и в нулевом проводе за первым повторным заземлителе (Патент №, заявл. Бюл.