Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Электрические станции, сети и системы

Диссертационная работа:

Батулько Дмитрий Васильевич. Определение поврежденной воздушной линии с однофазным замыканием на землю в сети с изолированной нейтралью : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.02 Омск, 2007 165 с., Библиогр.: с. 119-127 РГБ ОД, 61:07-5/4589

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕММЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПОВРЕЖДЕННОЙ ЛИНИИ ПРИ ОДНОФАЗНОМ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В
СЕТЯХ 6-35 KB 8

  1. Способы определения поврежденной линии при однофазном замыкании на землю 8

  2. Устройства защиты и сигнализации 033 14

  3. Сравнительный анализ существующих устройств и способов защиты и

сигнализации 033 17

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА СЕЛЕКТИВНОГО
ОРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОЙ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ 23

  1. Работа сети в нормальном режиме 23

  2. Однофазные замыкания на землю 25

  3. Емкость воздушных и кабельных линий 30

  4. Расчет тока замыкания на землю 33

  5. Феррорезонансные процессы в сети с изолированной нейтралью 37

2.8 Модель сети 6-35 кВ 45

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ДАТЧИКОВ ТОКА
НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ 51

  1. Фильтры тока нулевой последовательности 53

  2. Влияние электромагнитного поля ЭМП на работу трансформаторов тока нулевой последовательности ТТНП. Экранирование ТТНП 58

  3. Лабораторные испытания 64

  4. Вставка МИР ВС-01 82

  5. Результаты испытаний на объектах 85

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА СИГНАЛИЗАЦИИ
033 99

  1. Назначение и технические характеристики устройства 99

  2. Структурная схема и описание работы устройства 102

  1. Моделирование работы устройства 105

  2. Методика проведения испытаний на объектах 107

  1. Результаты испытаний и эксплуатации 108

  2. Практическая значимость работы 117

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 118

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 119

Введение к работе:

Актуальность работы. Обеспечение надежности работы элеютль ческих сетей является одной из важных задач. С целью повышения надежности энергоснабжения потребителей несколько десятилетий назад было принято решение о переходе в сетях 6-35 кВ на режим работы с изолированной нейтралью Однофазные замыкания на землю (ОЗЗ) являются основным видом электрических повреждений в этих сетях Количество ОЗЗ составляет от 75 до 90 % от общего числа повреждений, и ОЗЗ часто являются причиной аварий, сопровождающихся значительным экономическим ущербом. Кроме того, вблизи места ОЗЗ возникает опасность для жизни человека и животных Длительное неустранение ОЗЗ может привести к выходу из строя некоторых типов трансформаторов напряжения, а также к перерастанию однофазного замыкания на землю в двухфазные или трехфазные короткие замыкания (КЗ).

В России согласно ПУЭ защита от ОЗЗ в сетях 6-35 кВ выполняется с действием на сигнал и только в случаях, когда необходимо по условиям безопасности - с действием на отключение Повышенные требования к безопасности имеют линии, питающие передвижные подстанции и механизмы, торфяные разработки, горные шахты

Для поиска поврежденного присоединения поочередно отключают отходящие линии, что приводит к увеличению времени поиска и ликвидации повреждения

Оборудование нефтедобычи имеет свои особенности Даже при кратковременном исчезновении напряжения процесс останавливается на длительное время Согласно ПУЭ допускаются кратковременные отключения воздушных линий (BJI) Непродолжительность отключений обеспечивается устройствами автоматического повторного включения (АПВ). Восстановление нефтедобычи осуществляется автоматикой самозапуска насосов и задвижек. Успешность АПВ зависит от класса напряжения на В Л напряжением 110 кВ успешность АПВ составляет 90...95 %, на ВЛ 35 кВ - 60 %, а на ВЛ 6 кВ - не более 40 %. Таким образом, в большинстве случаев при кратковременных ОЗЗ останавливаются станки-качалки и погружные насосы, что приводит к недобору нефти и убыткам нефтяных компаний.

Однофазное замыкание в сети с изолированной нейтралью не сопровождается появлением больших токов замыкания

Большинство сетей 6-35 кВ работают с изолированной нейтралью и большое значение в этих сетях имеет время и точность определения поврежденной линии

В решение проблем создания устройств защиты и сигнализации от ОЗЗ значительный вклад внесли Цапенко Е Ф, Вайнштейн Р А., Кискачи В.М., Шу-ин В Л, Бухтаяров В Ф, Шалин А И и др На сегодняшний день создано большое количество устройств защиты и сигнализации от ОЗЗ, однако сложность процессов, происходящих в разных режимах ОЗЗ, и трудности в измерении тока нулевой последовательности не позволили создать универсальное устройство, позволяющее подключать его к сети с ВЛ и селективно определять поврежденную линию

В настоящее время выпускается большое количество устройств защиты и сигнализации замыкания на землю, такие как УСЗ-3, ЗЗП-1, НМФ-10Т, ПЗЗМ, Импульс, Спектр, ЗЕРО, ЗЗН, ЗЗМ и др Несмотря на различный принцип действия, подавляющее число устройств обладают общими чертами

ни одно из устройств не получило "всенародного" признания и действительного широкого применения, несмотря на то, что принципы действия устройств известны достаточно давно,

характерной особенностью существующих защит является либо большое количество ложных срабатываний, либо низкая чувствительность,

все устройства предназначены для работы с внешними (то есть не входящими в состав прибора или устройства) первичными датчиками тока и напряжения,

большинство подстанций 35/6 и 35/10 кВ с В Л и воздушными выводами не имеют в составе защиты от 033, в связи с отсутствием возможности подключения На таких объектах имеется только общесекционная сигнализация ОЗЗ

Цель работы. Целью работы является исследование процессов, возникающих в сети 6(10) кВ с ВЛ в нормальном режиме работы и при ОЗЗ, исследование параметров стандартных и специальных трансформаторов тока нулевой последовательности (ТТНП) с целью определения эффективности их применения для измерения тока нулевой последовательности и подключения к устройствам защиты и сигнализации от ОЗЗ, разработка устройства для определения поврежденной В Л с ОЗЗ с учетом особенностей сетей 6(10) кВ с В Л, определение наиболее эффективного способа измерения тока нулевой последовательности в сетях с изолированной нейтралью и ВЛ

Основные задачи исследования:

анализ существующих методов и устройств защиты и сигнализации от однофазных замыканий на землю и определение наиболее эффективного для использования в сетях 6(10) кВ с В Л,

анализ существующих ТТНП с учетом применения в сетях с ВЛ,

разработка ТТНП прямоугольной формы для установки в шкафы комплектных распределительных устройств (КРУ) с воздушными выводами и измерения тока нулевой последовательности,

разработка нового устройства сигнализации поврежденной воздушной линии при однофазном замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью, учитывающего особенности сетей с ВЛ,

разработка нового устройства для установки в шкафы КРУ и измерения тока нулевой последовательности на подстанции с воздушными выводами,

исследование зависимости выходного сигнала от входного и угловой погрешности разных типов ТТНП,

обеспечение соответствия параметров разработанного устройства и измерения тока нулевой последовательности на подстанции с воздушными выводами требованиям, предъявляемым к Шкафам КРУ,

исследование влияния магнитного поля на различные типы ТТНП,

исследование сигналов на выходе различных ТТНП и трансформаторов напряжения при ОЗЗ в сети

Методы исследования. В ходе работы проводились расчеты с использованием теории электрических цепей, моделирование на ЭВМ, лабораторные и производственные испытания

Достоверность и обоснованность основных научных положений и выводов работы обеспечивается адекватным выбором методов исследований параметров ТТНП, подтверждается результатами проведенных лабораторных и производственных испытаний, и согласуется с опытом эксплуатации разработанного устройства для юмерения тока нулевой последовательности в шкафах КРУ с воздушными выводами и разработанного устройства сигнализации от ОЗЗ

Научная новиз на работы.

Исследованы параметры стандартных и специальных ТТНП для измерения тока нулевой последовательности при 033 в сети с ВЛ

Исследована эффективность использования специальных ТТНП различных типов конструкции

Проведена разработка и испытания ТТНП прямоугольной формы для установки на проходные изоляторы шкафа КРУ с воздушным выводом

Разработано новое устройство для измерения тока нулевой последовательности на подстанциях с воздушными выводами - вставка МИР ВС-01

Определена эффективность использования вставки МИР ВС-01 для измерения тока нулевой последовательности

Проведен анализ результатов работы разработанного устройства для определения поврежденной ВЛ с ОЗЗ

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Получены зависимости выходного тока от входного и угловой погрешности для трансформаторов ТЗЛМ, ТЗЛ-1 05 1, ТЗЛК-05 1, ТЗЛМ-1 На основании полученных данных проведены расчеты погрешности трансформаторов тока

Получены данные о помехоустойчивости датчиков тока ТДЗЛВ-10УЗ и трансформаторов тока ТЗЛМ к магнитному полю

На основании проведенных исследований сделаны выводы о применении датчиков тока ТДЗЛВ-10 для измерения тока нулевой последовательности при ОЗЗ в сетях с изолированной нейтралью 6(10) кВ

По результатам диссертационной работы разработаны новые устройства ТТНП прямоугольной формы, определитель поврежденной линии МИР ОПЛ-01 (далее - определитель МИР ОПЛ-01) и вставки МИРВС-01

Получены зависимости выходного сигнала от входного для датчиков тока ТДЗЛВ-10 и ТТНП прямоугольной формы

Проведены исследования и в результате выявлена возможность применения ТТНП прямоугольной формы для измерения сигнала тока нулевой последовательности в сетях с изолированной нейтралью 6(10) кВ

Проведены квалификационные испытания, получены сертификаты на определитель поврежденной линии МИР ОПЛ-01 и вставку МИРВС-01

На основании положительных результатов испытаний органом по сертификации АНО "НТЦ" ОС ЭЛМАТЭП' г Санкт-Петербург выдан сертификат № РОСС RU МЕ05 Н03613, позволяющий эксплуатировать вставки МИР ВС-01 в составе шкафов КРУ класса напряжения 6 кВ

Для оценки работоспособности устройств проведены натурные испытания Разработанные устройства установлены и эксплуатируются на объектах ПРЭО "Сутарминскнефть" г Муравленко, ОАО "Энергоуправление" г Ленинск-Кузнецкий Результаты исследования могут быть использованы при разработке устройств защиты и сигнализации для сетей 6-35 кВ с изолированной нейтралью иЦЛ, » -

Положения, выносимые на защиту.

  1. Сравнительный анализ испытаний различных типов ТШП

  2. Разработанный ТТНП прямоугольной формы

  3. Новое устройство для измерения тока нулевой последовательности на подстанции с В Л - вставка МИР ВС -01

  4. Новое устройство сигнализации ОЗЗ - определитель поврежденной линии МИР ОПЛ-01

  1. Результаты испытаний и эксплуатации устройств - определителя поврежденной линии МИР ОПЛ-01 и вставок МИР ВС-01

Апробация работы. Результаты работы по теме диссертации докладывались на 5 международной научно-технической конференции "Динамика систем механизмов и машин" Омск 2004, VI межрегиональном совещании «Автоматизированные системы учета энергоресурсов как инструмент снижения себестоимости продукции Создание и эксплуатация АИИС КУЭ субъектов ОРЭ» (международное) май 2006, г Омск; международной конференции "Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование", Санкт-Петербург, 2006 г, научно-технической конференции "Ограничение перенапряжений Режимы заземления нейтрали. Электрооборудование сетей 6-35 кВ" 26-28 сентября 2006, г Новосибирск, Россия

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 12 печатных работ из них 2 статьи в сборнике научных трудов, 4 - материала по докладам конференций На разработанные устройства получены 2 патента на изобретения

Объём и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка литературы из 105 наименований, 10 приложений Общий объем диссертации 162 страницы, в том числе 84 рисунка и 27 таблиц

Подобные работы
Колодяжный Виталий Владимирович
Усовершенствование токовой защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью на основе исследований перемежающихся дуговых замыканий
Куликов Сергей Геннадьевич
Подавление кондуктивных электромагнитных помех по току замыкания на землю в сетях от 6 до 35 кВ с изолированной нейтралью
Хабаров Андрей Михайлович
Разработка и исследование характеристик защит от однофазных замыканий на землю в сетях 6-35 кВ с резистивным заземлением нейтрали
Тимофеева (Гречухина) Ирина Владимировна
Исследование и разработка преобразователей тока нулевой последовательности для защит от замыканий на землю электрических сетей 6-10 кВ
Кузьмин Роман Сергеевич
Совершенствование методов и средств снижения однофазных замыканий на землю в распределительных сетях 6-35 кВ промышленных предприятий
Неделчев Неделчо Ангелов
Разработка дистанционных защит от коротких замыканий на землю на микропроцессорной базе применительно к сетям НР Болгарии
Наволочный Александр Альбертович
Защита электрической сети 6-10кВ от однофазных замыканий на землю
Олейник Сергей Иванович
Разработка защиты от однофазных замыканий, селективной в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью
Баяр Бат-Эрдэнэ
Разработка методов повышения эффективности определения мест повреждения воздушных линий электропередачи 110-220 кв
Баланцев Григорий Андреевич
Определение мест повреждений воздушных линий электропередачи напряжением 110-220 кВ и рациональное размещение фиксирующих приборов на подстанциях энергосистемы

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net