Информационно-измерительная система для электромагнитных испытаний шунтирующих реакторов

• Автор: Гнеденко, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ШУНТИРУЮЩИХ РЕАКТОРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л. Объем испытаний шунтирующих реакторов
1.2. Измерение мощности потерь
1.2Л. Основные результаты электромагнитного расчета параметров реактора
1.2.2. Анализ сигналов в измерительной цепи реактора
1.2.3. Основные схемы измерения мощности потерь реактора
1.3. Измерение сопротивления обмоток постоянному току
1.4. Анализ методов и средств построения ИИС для электромагнитных испытаний шунтирующих реакторов
Выводы
2. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК РЕАКТОРА ПОСТОЯННОМУ ТОКУ
2.1. Синтез структурной схемы ИПС
2.2. Определение времени установления тока в измерительной цепи при испытании реакторов без магнитопровода
2.3. Определение времени установления тока в измерительной цепи при испытании реакторов с магнитопроводом
2.4. Анализ динамической погрешности измерения сопротивления обмотки реактора
Выводы
3. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

3.1. Анализ методов и средств измерения активной мощности
3.1.1. Измерение мощности с цифровым перемножением сигналов
3.1.2. Измерение мощности с аналоговым перемножением сигналов
3.1.3. Измерение мощности с аналого-цифровым (гибридным) перемножением сигналов
3.2. Метод определения ИХПС по мгновенным значениям сигналов, равномерно распределенным по периоду
3.2.1. Анализ погрешности, обусловленной приближенным выполнением операции интегрирования
3.2.2. Анализ динамической погрешности измерения ИХПС
3.2.3. Анализ погрешности из-за нестабильности частоты входного сигнала

3.3. Методы уменьшения погрешности из-за нестабильности частоты
входного сигнала
3.4. Структурная схема универсального измерительного преобразователя
Выводы
4. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И
ВНЕДРЕНИЯ
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.
Развитие электроэнергетики страны характеризуется созданием мощных объединенных энергосистем, охватывающих большие по площади районы страны. При этом часто приходится передавать электроэнергию на значительные расстояния от мест генерации до мест потребления II/.
Передача реактивной мощности связана с рядом нежелательных явлений, приводящих к ухудшению технико-экономических показателей работы сетей системы и работе приемников электроэнергии при недопустимых отклонениях напряжения от номинальных значений 121.
Для снижения перетоков по сетям реактивной мощности применяются компенсирующие устройства, устанавливаемые в непосредственной близости от мест ее потребления или генерации. Повышенная генерация реактивной мощности возникает, как правило, на линиях сверхвысокого напряжения вследствие большой емкостной проводимости на землю. В качестве компенсирующих устройств здесь используются устройства индуктивного характера - реакторы /3/.
Кроме того, шунтирующие реакторы выполняют функции обеспечения возможности непосредственного присоединения линии толчком к источнику питания на передающем конце, облегчения перенапряжений после сброса нагрузки или короткого замыкания, облегчения восстановления энергосистемы после короткого замыкания.
В настоящее время выпускаются шунтирующие реакторы без магнито-провода, со стержневой магнитной системой и с броневым магнитопроводом. Реакторы без магнитопровода обеспечивают лучшую добротность, однако это приводит к увеличению их габаритов /4/.
Одним из элементов контроля качества реакторов являются электромагнитные испытания /5/. Большой объем испытаний, а также, предусмотренная стандартом, автоматическая регистрация результатов требуют разработки информационно-измерительных систем (ИИС), обеспечивающих цифровую обработку измерительной информации, предусматривающих возможность дистанционного управления процессом испытания реакторов.
При электромагнитных испытаниях основными измеряемыми параметрами являются: электрическое сопротивление, активная мощность, среднеквадратические значения напряжения и тока. В создании теоретических основ и реализации средств измерения этих величин большой вклад внесли ученые: Кизилов В.У., Куликовский K.JL, Мартяшин А.И., Орнатский П.П., Попов B.C., Шахов Э.К. и другие.
Особенностями испытания реакторов в режиме измерения мощности потерь являются низкий коэффициент мощности и наличие высших гармонических составляющих в сигналах (у реакторов с магнитопроводом). Это предъявляет высокие требования к точности, быстродействию и широкопо-лосности измерительных средств.

самовозбуждение или асинхронное (колебательное) самовозбуждение/31/. Граница зоны синхронного самовозбуждения определяется выражением:
(хсэ ~ХсіІхсз ~хд)+Гэ=0, граница зоны асинхронного самовозбуждения:
где хсэ и гэ - эквивалентные емкостное и активное сопротивления цепи; хс!, хц и х’л - индуктивные сопротивления генератора.
Самовозбуждение не возникает, если выполняются неравенства:
(хсэ ~)(*сэ "*,,)+?э >0;
(хсэ - ХдГ )(хсэ - х?)+ гэ > 0.
Достаточным условием отсутствия самовозбуждения является выполнение одного из следующих требований:
ХСЭ ~ Хд ХСЭ - х'а
•ч Л'Л

ХСЭ > Хс1 >
ХСЭ <х'<1-
При однофазном режиме работы (испытание однофазных реакторов) необходимо добавить сопротивление обратной последовательности генератора х2. Тогда условие отсутствия самовозбуждения примет вид:
хсэ =хс-хь>ха+х2.
Так как реактивные сопротивления генератора заданы в относительных единицах, их необходимо умножить на базисное сопротивление генератора иг /5 и привести к стороне ВН промежуточного трансформатора умножением на кпГ Тогда
хс-хь> (х<; + х2 Рг / $к2пт или
ХС ХЬ "* (Х(1 Х2 Р Г I к ПТ
В таблице 1.5 приведены (с учетом условий возможного самовозбуждения генератора и колебаний частоты) допустимые значения хь / хс при испытании шунтирующих реакторов на 750, 500 и 400 кВ.
Требуемое число //последовательно включенных кассет КБ равно:
N -хсп/хК,
где хс - требуемое реактивное сопротивление КБ;
п - число параллельно включенных конденсаторов в кассете; хк - реактивное сопротивление одного конденсатора.