Разработка защиты от аварийных режимов шахтной участковой сети с переменной частотой и напряжением до 1000 В

• Автор: Шпрехер, Дмитрий Маркович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1995
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 242 с. : ил.

Введение
СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Обзорный анализ принципов и устройств защит от коротких замыканий в сети с промышленной частотой
1.1.1. Применение максимальных токовых защит
1.1.2. Применение фильтровых токовых защит
1.1.3. Применение фазочувствительных защит
1.2. Анализ возможности применения защит различного типа
от коротких замыканий .в*сети с переменной частотой... 21
1.2.1. Применение максимально-токовой защиты, реагирующей
на установившееся значения тока к.з. (защита УМЗ)
1.2.2. Применение защиты, реагирующей на производную тока
по времени
1.2.3. Применение фильтровой токовой и фазочувствительной защит
1.3. Обзорный анализ специальных методов и устройств защит от коротких замыканий в сетях с преобразователями частоты
1.4. Анализ исследований переходных процессов при коротких замыканиях в сетях с переменными частотой и напряжением
1.5. Обоснование и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ В УЧАСТКЕ СЕТИ С ПЕРЕМЕННЫМИ ЧАСТОТОЙ И НАПРЯЖЕНИЕМ
2.1. Математическая модель системы " преобразователь частоты - участок шахтной кабельной сети - асинхронный двигатель
2.1.1. Математическая модель асинхронного электродвигателя
2.1.2. Математическая модель системы " преобразователь частоты - участок шахтной кабельной сети с переменными частотой и напряжением"
2.1.3. Оценка достоверности модели
2.2. Математическая модель системы преобразователь частоты - участок шахтной кабельной сети - асинхронный двигатель при коротком замыкании
2.3. Исследование переходных процессов при трехфазном коротком замыкании в сети между преобразователем частоты и асинхронным электродвигателем
2.4. Исследование переходных процессов при двухфазном коротком замыкании в сети между преобразователем частоты и асинхронным электродвигателем
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И ОСНОВНЫХ УЗЛОВ ЗАЩИТЫ ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ В СЕТИ С ПЕРЕМЕННЫМИ ЧАСТОТОЙ И НАПРЯЖЕНИЕМ
3.1. Разработка структурной схемы и алгоритма работы защиты
3.2. Разработка и исследование блока определения знака электромагнитной мощности асинхронного электродвигателя
3.2.1. Разработка структурной и принципиальной схем блока определения знака электромагнитной мощности
3.2.2. Экспериментальные исследования блока электромагнитной мощности и рекомендации по его настройке
3.3. Разработка и экспериментальные исследования датчика направления тока
3.3.1. Выбор структуры датчика
3.3.2. Экспериментальные исследования ДНТ
3.4. Разработка пускового органа защиты
3.5. Разработка и исследование параметров узла контроля целостности кабельной линии
3.5.1. Разработка структурной и принципиальной схем узла.. 6 Тб
3.5.2. Метод расчета параметров узла контроля целостности кабельной линии
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ ЗАЩИТЫ ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ С ПЕРЕМЕННЫМИ ЧАСТОТОЙ И НАПРЯЖЕНИЕМ
4.1. Методика экспериментальных исследований
4.2. Результаты экспериментальных исследований защиты от аварийных режимов в лабораторных условиях
4.3. Внедрение защиты от аварийных режимов в частотно-регулируемом электроприводе комбайна КШ1КГУ
4.4. Внедрение защиты от аварийных режимов в частотно-ре-

Idii /dtI
k4= : 1,5, (1.16)

Для количественной оценки зоны действия MTS, реагирующей на первую производную тока по времени, методом последовательных приближений были решены уравнения (1.14) и (1.15) после их подстановки в (1.16) при фиксированных значениях относительной частоты сети а и различной мощности АД.
Результаты расчетов предельной длины кабельной линии для конкретных значений относительной частоты сети, питающего напряжения и различной мощности АД приведены в табл. 1,4.
Из анализа данных табл. 1,4 можно сделать следующие выводы.
1. Зона действия максимально-токовой защиты типа БМЗ, реагирующей на первую производную тока к.з. по времени, увеличивается с увеличением относительной частоты напряжения ПЧ в диапазоне от 0,1 до
1,4. Так, при иНОм=б60 В для мощности АД, равной 30 кВт с увеличением й от 0,1 до 1,4 зона действия защиты увеличивается с 27,7 м до 423,5 м.
2. С увеличением мощности АД зона действия защиты уменьшается при неизменном сечении кабеля, соединяющего ПЧ с электродвигателем, например, для ct=0,l у АД с РномЗ кВт - Lnp=31,8 м, а при РномЗО кВт - Lnp=27,7 м). Если мощность электродвигателя увеличилась настолько, что необходимо увеличить сечение соединяющего ПЧ с АД кабеля по предельной плотности тока, (что приведет к уменьшению его активного и индуктивного сопротивлений), то зона действия максимально-токовой защиты, реагирующей на первую производную тока к.з. по времени, увеличивается. Так, для питания АД с ЦномббО В и РНом=53 кВт необходим кабель сечением 16 мм2, а при том же напряжении для АД с