Geum.ru

Развитие теории переходных процессов при замыканиях на землю, разработка методов и средств повышения надежности работы электрических сетей с изолированной и компенсированной нейтралью

Вид материалаАвтореферат
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.
Подобный материал:
1   2   3

Заключение



Основные выводы и практические рекомендации заключаются в следующем.
  1. Применение режима изолированной нейтрали в силу присущих ему принципиальных недостатков, связанных с опасностью возникновения дуговых перенапряжений и трудностью организации РЗЗЗ, должно быть ограничено только сетями с повышенными требованиями к электробезопасности.
  2. Повсеместный переход к резистивному заземлению нейтрали должен быть ориентирован на принципиальную управляемость режима нейтрали.
  3. На основе экспериментальных и теоретических исследований показаны основные закономерности процесса и предложена гипотеза развития замыкания на землю во внутренней изоляции от перемежающегося режима к устойчивому.
  4. Предложенная гипотеза положена в основу разработки методов и средств ограничения дуговых перенапряжений и устройств релейной защиты.
  5. Обосновано применение управляемого резистивного заземления нейтрали для ограничения дуговых перенапряжений. Предложен ряд технических решений, предотвращающих избыточность воздействия накладываемого активного тока, в том числе, новый способ ограничения дуговых перенапряжений с помощью резистора в нейтрали без наложения активного тока на место повреждения.
  6. Разработаны принципы и алгоритмы управления резистивным заземлением нейтрали, а также схемные решения для обеспечения селективности простых токовых защит от замыканий на землю.
  7. Впервые показано, что процесс перехода к устойчивому горению заземляющей дуги в компенсированных сетях связан с возможностью глубоких циклических насыщений ДГР, переходом в режим перекомпенсации и опасностью дальнейшего развития аварии. Предложен новый способ компенсации в режиме насыщения ДГР.
  8. Для обеспечения селективности простых токовых защит от замыканий на землю в компенсированных сетях впервые обосновано и предложено использование адаптивного управления резистором в нейтрали, обеспечивающее оптимальное воздействие на процесс.
  9. Разработаны основные принципы управления защитным резистором в сети с комбинированным заземлением нейтрали, предложено несколько алгоритмов работы автоматики для различных эксплуатационных условий и ряд конкретных технических решений, в том числе, на основе использования новых параметров управления: интеграла кривой Uпф, скорости изменения напряжения на поврежденной фазе и угла между напряжением на нейтрали и напряжением источника питания, - обеспечивающих максимальное быстродействие и точность.
  10. Впервые предложен принцип организации непрерывного управления напряжением на поврежденной фазе в режиме замыкания на землю сети с комбинированным заземлением нейтрали по двум параметрам: отклонению и производной отклонения по времени.
  11. Показано, что непрерывное управление при увеличении коэффициентов усиления по обоим каналам вырождается в импульсное управление, легко технически реализуемое.
  12. Предложен новый способ резкого увеличения селективности токовых защит от замыканий на землю для сетей с частыми эксплуатационными изменениями емкости нулевой последовательности в широких пределах. Способ основан на управляемой компенсации собственных емкостных токов ТТНП присоединений и реализован в виде конкретного схемного решения.
  13. Предложена возможность применения нового критерия селективности при отключении двойных замыканий. Показано, что для сетей с ослабленной изоляцией сохранение режима однополюсного замыкания на землю после отключения МТЗ одного из мест повреждения двойного замыкания не является целесообразным. Для локализации аварийного режима предложено создание централизованной защиты от двойных замыканий, установленной на присоединениях центра питания, с использованием существующей простой токовой защиты от однополюсных замыканий. Рассмотрены особенности функционирования защиты для различных вариантов схем сетей.
  14. На основе проведенных исследований разработаны, изготовлены и внедрены на 11 секциях кабельной сети г. Павлодара устройства автоматического резистивного заземления нейтрали для защитного отключения на реле типа РТ-40, РТЗ-51 и УСЗ-2М, доказавшие в течение трех лет опытной эксплуатации высокие технические характеристики, простоту эксплуатации, надежность и обеспечивших заметное уменьшение аварийности кабельных сетей. Оценка технико-экономической эффективности предложенных технических решений показывает, что срок окупаемости при их внедрении значительно ниже нормативного.
  15. Предмет исследований диссертационной работы представляет собой столь сложный комплекс научно-технических проблем, что в принципе трудно говорить о полном решении даже их части. В работе поставлена и решена задача обеспечения управляемости, а следовательно, большей оптимальности режима резистивного заземления нейтрали. Проработан весь необходимый для практического применения перечень вопросов теоретического обоснования, разработки технических решений, практической реализации и оценки технико-экономической эффективности.
  16. Предложены рекомендации по конкретному использованию разработанных устройств резистивного заземления нейтрали и организации защитного отключения в городских кабельных сетях и сетях внутризаводского электроснабжения.
  17. В результате проведенных исследований произведено уточнение и развитие ряда положений теории переходных процессов при замыканиях на землю в сетях средних классов напряжения. В основном, это вопросы, касающиеся горения заземляющих дуг и развития процесса замыкания во времени для внутренней изоляции. Выявление основных закономерностей позволило сформулировать требования к устройствам РЗЗЗ и управления резистивным заземлением, разработать алгоритмы управляющей автоматики и конкретные схемы реализации этих алгоритмов. Все разработанные в диссертационной работе технические решения защищены авторскими свидетельствами СССР и патентами РФ и РК.
  18. Экономический эффект от внедрения результатов исследований и разработок для компенсированных сетей составляет ориентировочно около 2,5 млн. тенге на 1 секцию, а для сетей с изолированной нейтралью при переводе в режим резистивного заземления и организации РЗЗЗ, работающей на отключение, около 3 млн. тенге на 1 секцию.



Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1 Рыжкова Е.Н. Анализ характеристик заземляющих дуг в сетях с изолированной нейтралью/ Е.Н. Рыжкова //Новое в российской электроэнергетике. – 2008. – №6. – С. 23 – 28.

2 Рыжкова Е.Н. Управление комбинированным заземлением нейтрали/ Е.Н. Рыжкова //Известия ВУЗов, сер. Проблемы энергетики. – 2008. – № 7-8. – С. 78 – 84.

3 Рыжкова Е.Н. О влиянии параметров цепи тока замыкания на режимы горения заземляющих дуг/ Е.Н. Рыжкова //Вестник МЭИ. – 2008. – №4. – С. 80 – 85.

4 Рыжкова Е.Н. О некоторых возможностях управления режимом нейтрали сетей средних классов напряжения/ Е.Н. Рыжкова // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.- 2008.- № 5.- С. 46-49.

5 Рыжкова Е.Н. О повышении эффективности управления защитным резистором в режиме замыкания на землю/ Е.Н. Рыжкова //Новое в российской электроэнергетике. – 2008. – №10. – С. 42 – 48.

6 Рыжкова Е.Н. Управление защитным резистором для сетей 6 – 35 кВ с активно-индуктивным заземлением нейтрали / Е.Н. Рыжкова //Электричество. – 2007. – №3. - С. 16 – 20.

7 Рыжкова Е.Н. О некоторых возможностях организации релейной защиты от двойных замыканий на землю в кабельных сетях 6-10 кВ / Е.Н. Рыжкова //Известия ВУЗов, сер. Электромеханика. – 2006. – № 6. – С. 23 – 26.

8 Рыжкова Е.Н. Управление режимом нейтрали сетей 6-10 кВ для повышения селективности защиты от замыканий на землю./ Е.Н. Рыжкова, В.Е. Поляков // Изв. ВУЗов. Энергетика. – 1993. - №5-6. – С. 35 – 37.

9 Поляков В.Е. Заземление нейтрали сетей 6 – 10 кВ через управляемое активное сопротивление / В.Е. Поляков, Е.Н. Рыжкова // Известия ВУЗов, сер. Энергетика. – 1991. - №11. – С. 3 – 7.

10 Рыжков В.П. Передача информации о состоянии фидерных выключателей для целей быстродействующей автоматической настройки компенсации: тезисы докл. ХIV сесси семинара «Кибернетика эн. систем», Новочеркасск, 1992 / Рыжков В.П., Рыжкова Е.Н //Изв. ВУЗов, сер. Электромеханика. – 1992. – №6. – С.72.

11 Устройство для заземления нейтрали в сетях с малыми токами замыкания на землю: а.с. № 1136251 СССР /В.П. Рыжков, Е.Н. Рыжкова; опубл. 23.01.85, Бюл. №3.

12 Устройство для защиты от дуговых перенапряжений в сетях с изолированной нейтралью: А.с. № 1220053 СССР /В.П. Рыжков, Е.Н. Рыжкова; опубл. 23.03.86, Бюл. №11.

13 Устройство для защиты от дуговых перенапряжений в сетях с изолированной нейтралью: а.с. № 1277294 СССР /В.П. Рыжков, Е.Н. Рыжкова; опубл. 15.12.86, Бюл. №46.

14 Устройство для защиты от дуговых перенапряжений в сетях с изолированной нейтралью: пат. № 2024150 РФ / В.Е. Поляков, В.П. Рыжков, Е.Н. Рыжкова; опубл. 30.11.94, Бюл. №22.

15 Конденсаторно-реакторная приставка : пат. №2092953 РФ / В.П. Рыжков, Е.Н. Рыжкова; опубл.10.10.97, бюл. №28.

16 Способ коррекции настройки компенсации в режиме замыкания на землю: пат. № 2025016 РФ / В.П.Рыжков, Е.Н. Рыжкова; опубл.15.12.94, Бюл.№ 23.

17 Устройство для защиты от дуговых перенапряжений в сетях с компенсированной нейтралью: а.с. № 1427469 СССР /В.П. Рыжков, Е.Н. Рыжкова; опубл. 30.09.88, Бюл. №36.

18 Устройство для защиты от дуговых перенапряжений в сетях с компенсированной нейтралью: а.с. № 1757011 А2 СССР /В.Е.Поляков, В.П. Рыжков, Е.Н. Рыжкова; опубл. 23.08.92, Бюл. №31.

19 Способ настройки компенсации емкостного тока в режиме замыкания на землю: Пат. № 17484 РК / В.П. Рыжков, Е.Н. Рыжкова; опубл. . 15.06.2006, бюл. № 6.

20 Способ ограничения дуговых перенапряжений в сетях с компенсацией емкостных токов замыкания на землю: пат. № 18942 РК / В.П. Рыжков, Е.Н.Рыжкова; опубл. 15.11.2007, бюл.№11.

21 Способ повышения чувствительности защит от замыкания на землю: пат. № 16872 РК. / Е.Н. Рыжкова; опубл.16.01.2006, Бюл. №1.

22 Устройство для резистивного заземления нейтрали сетей с малыми токами замыкания на землю: пат. № 18943 РК / В.П. Рыжков, Е.Н.Рыжкова; опубл. 15.11.2007, бюл.№11.

23 Способ повышения селективности защиты от замыканий на землю: пат. № 19642 РК / В.П. Рыжков, Е.Н.Рыжкова; опубл. 16.06.2008, бюл.№6.

24 Способ управления заземляющим резистором: пат. № 19643 РК / В.П. Рыжков, Е.Н.Рыжкова; опубл. 16.06.2008, бюл.№6.

25 Устройство для повышения селективности защиты от замыканий на землю: пат. № 19740 РК / В.П. Рыжков, Е.Н.Рыжкова; опубл. 15.07.2008, бюл.№7.

26 Способ управления резистивным заземлением нейтрали: пат. № 19955 РК / В.П. Рыжков, Е.Н.Рыжкова; опубл. 15.08.2008, бюл.№8.

27 Способ повышения эффективности управления защитным резистором в режиме замыкания на землю: пат. № 19956 РК / В.П. Рыжков, Е.Н.Рыжкова; опубл. 15.08.2008, бюл.№8.

28 Рыжков В.П. О возможностях управляемого резистивного заземления нейтрали в сетях с малыми токами замыкания на землю. / В.П. Рыжков, Е.Н. Рыжкова // Электрика. – 2007. – №5. – С. 30 – 33.

29 Рыжкова Е.Н. Селективная сигнализация в режиме устойчивого замыкания на землю в сетях 6 – 10 кВ с компенсированной нейтралью / Е.Н. Рыжкова //Вестник ВКГТУ. – 2004. – №3. – С.134 – 136.

30 Рыжкова Е.Н. Централизованная защита от двойных замыканий на землю в кабельных сетях / Е.Н. Рыжкова // Вестник ПГУ. – 2006. – №4. – С. 132 – 139.

31 Рыжкова Е.Н. Повышение селективности токовых защит от замыканий на землю в сетях 6 – 10 кВ / Е.Н. Рыжкова // Вестник ПГУ. - 2004. – №2. – С. 104 – 107.

32 Рыжкова Е.Н. Развитие процесса замыкания на землю при учете нелинейности ДГР / Е.Н. Рыжкова // Поиск. – 2007. – №1. – С. 216 – 221.

33 Рыжкова Е.Н. Особенности учета электроэнергии в сетях с изолированной нейтралью в режиме замыкания на землю / Е.Н. Рыжкова, В.П. Рыжков // Наука и техника Казахстана. – 2003. – №2. – С.185 – 189.

34 Рыжкова Е.Н. Локализация многоместных повреждений при двойных замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью / Е.Н. Рыжкова // Вестник ПГУ. – 2004. – №2. – С. 104 – 107.

35 Рыжкова Е.Н. Активно-индуктивное заземление нейтрали сетей 6 – 35 кВ / Е.Н. Рыжкова // Вестник ПГУ. – 2006. – №4. – С. 123 – 131.

36 Поляков В.Е. Коррекция настройки компенсации при насыщении дугогасящего реактора в режиме замыкания на землю / В.Е. Поляков, Е.Н. Рыжкова // Тезисы докладов IV НТК, Харьков, 1992. – С. 19 – 20.

37 Рыжков В.П. Исследование переходных процессов в компенсированной сети с учетом нелинейности ДГК с помощью моделирования на ЦВМ / В.П. Рыжков, Е.Н. Рыжкова // Тезисы докладов НПК по повышению надежности и эффективности энергетического оборудования, Павлодар, 1983. – С.46.

38 Рыжков В.П. Ограничение дуговых перенапряжений с помощью быстродействующего управления режимом нейтрали / В.П. Рыжков, Е.Н. Рыжкова // Тезисы докладов областной научно-практической конференции «Молодые ученые области – ускорению научно-технического прогресса и развитию науки», Павлодар, 1987. – С. 71 – 72.

39 Рыжкова Е.Н. Автоматическое шунтирование поврежденной фазы в сетях промышленных предприятий / Е.Н. Рыжкова // Тезисы докладов областной научно-практической конференции «Молодые ученые области – ускорению научно-технического прогресса и развитию науки», Павлодар, 1987. – С. 69 – 70.

40 Рыжкова Е.Н. Заземление нейтрали сетей 6 – 35 кВ через резистор / Е.Н. Рыжкова, И.В. Огулева // Сб. тр. научной конференции молодых ученых, студентов и школьников « V Сатпаевские чтения», сер. Студенты. – Павлодар, 2005. – С.209 – 213.

41 Рыжкова Е.Н. Исследование особенностей процесса развития режима замыкания на землю в электрических сетях 6 – 10 кВ / Е.Н. Рыжкова // Тр. Международной конференции «Наука и образование – ведущий фактор стратегии «Казахстан – 2030», Караганда, 2006. – С.456 – 458.

42 Рыжкова Е.Н. Настройка компенсации при насыщении дугогасящего реактора в режиме замыкания на землю / Е.Н. Рыжкова, В.П. Рыжков // Тезисы докладов МНТК «Проблемы энергетики Казахстана», Павлодар, 1994. – С. 42.

43 Рыжкова Е.Н. Насыщение ДГР в процессе замыкания на землю и возможность его устранения / Е.Н. Рыжкова // Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт: Тр. 3-й междунар. научн.-техн. конф.: ч.2/ под ред. В.П. Горелова, С.Н. Журавлева, В.А. Глушец. – Омск: Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. – С.164 – 168.

44 Рыжкова Е.Н. О влиянии режима замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью на учет электрической энергии / Е.Н. Рыжкова // Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт: Тр. 2-й междунар.науч-техн. конф./ Под ред. В.П.Горелова, Н.Н. Лизалека. – Тобольск: Новосиб. Гос. Акад. Водн. Трансп., 2004. – С. 78 – 81.

45 Рыжкова Е.Н. О возможности насыщения дугогасящего реактора в процессе развития замыкания на землю / Е.Н. Рыжкова // Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты: Труды Х1-ой Международной конференции . 18 – 23 сентября 2006. Алушта. / Институт электротехники ГОУВПО «МЭИ(ТУ)». – 2006. – С. 80 –82.

46 Рыжкова Е.Н. О перспективах применения режима компенсированной нейтрали в сетях 6 – 35 кВ / Е.Н. Рыжкова, Л.А. Посредникова // Сб. тр. научной конференции молодых ученых, студентов и школьников « V Сатпаевские чтения», сер. Студенты. – Павлодар, 2005. – С.213 – 218.

47 Рыжкова Е.Н. Повышение чувствительности токовых защит от замыканий на землю / Е.Н. Рыжкова // Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт: Тр. 3-й междунар. научн.-техн. конф.: ч.2/ под ред. В.П. Горелова, С.Н. Журавлева, В.А. Глушец. – Омск: Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. – С.168 – 170.

48 Рыжкова Е.Н. Управление заземляющим резистором при эксплуатационных изменениях емкости сети / Е.Н. Рыжкова //Энергетика, телекоммуникации и высшее образование в современных условиях: Тр. 5-ой междунар. научн.-техн. конф. – Алматы, 2006. – С.214 – 215.

49 Рыжкова Е.Н. Управление защитным резистором в сетях с комбинированным заземлением нейтрали для ограничения дуговых перенапряжений / Е.Н. Рыжкова // Энергетика, экология, энергосбережение: Материалы 1 международной научно-технической конф., 2 – 4 июня 2005. / Изд-во ВКГТУ. – Усть-Каменогорск, 2005. – С.215 – 216.

50 Рыжкова Е.Н. Управление настройкой компенсации в режиме замыкания на землю по величине фидерной емкости нулевой последовательности / Е.Н. Рыжкова //Энергетика, телекоммуникации и высшее образование в современных условиях: Тр. 4-ой междунар. научн.-техн. конф. – Алматы, 2004. – С.214 – 215.

51 Рыжкова Е.Н. Управление режимом нейтрали как способ повышения надежности сетей средних классов напряжения.// Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт: Тр. 3-й междунар. научн.-техн. конф.: ч.2/ под ред. В.П. Горелова, С.Н. Журавлева, В.А. Глушец. – Омск: Иртышский филиал ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», 2007. – С.148 – 151.

52 Рыжкова Е.Н. Устройство защиты сетей 6 – 10 кВ с помощью фазового управления тиристорным коммутатором заземляющего резистора в нейтрали / Е.Н. Рыжкова // Тез. докл. Х научно-технической конференции по обмену опытом проектирования, наладки и эксплуатации устройств релейной защиты и автоматики. 21 – 23 апр. 1992г. – Екатеринбург, 1992. – С.54 – 55.

53 Амбарников Г.А. Оценка надежности работы сети промпредприятий в режиме изолированной нейтрали./ Г.А. Амбарников, Е.Н.Рыжкова, Л.А. Перфилов // Тезисы докладов НПК по повышению надежности и эффективности энергетического оборудования, Павлодар, 1983. – С. 36.