Исследование коммутационных процессов и разработка мероприятий по повышению надежности шунтирующих реакторов
Диссертация
В натурных экспериментах исследованы процессы, возникающие при коммутациях шунтирующих реакторов элегазовыми выключателями. Установлено, что при отключениях перенапряжения не превышают 550.660 кВ. При включениях максимальные значения коммутационных перенапряжений при работе элегазового выключателя с синхронизатором не превышали 520.550 кВ и без синхронизатора — 650 кВ. Кроме того, при… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ШУНТИРУЮЩИЕ РЕАКТОРЫ И ИХ КОММУТАЦИИ ЭЛЕГАЗОВЫМИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМИ
- 1. 1. Назначение и конструктивные особенности шунтирующих реакторов
- 1. 2. Переходные процессы при коммутациях реакторов
- 1. 3. Процессы в изоляции шунтирующих реакторов
- 1. 4. Показатели надежности шунтирующих реакторов
- 1. 5. Процессы в элегазовых выключателях при коммутациях
- 1. 6. Выводы по главе и постановка задач исследований
- ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АМПЛИТУДНО-ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ НА ШУНТИРУЮЩИЙ РЕАКТОР ПРИ ЕГО КОММУТАЦИЯХ ЭЛЕГАЗОВЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ
- 2. 1. Описание аварии шунтирующего реактора
- 2. 2. Разработка схемы регистрации
- 2. 3. Измерения амплитудно-временных параметров перенапряжений при коммутациях Р4−1104 (первая серия исследований)
- 2. 4. Измерения амплитудно-временных параметров перенапряжений при коммутации Р4−1104 (вторая серия исследований)
- 2. 5. Выводы по главе
- ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ КОММУТАЦИИ РЕАКТОРА
- 3. 1. Моделирование схемы коммутаций реактора
- 3. 2. Расчетные модели и результаты расчетов
- 3. 2. 1. Проверка адекватности модели
- 3. 2. 2. Перенапряжения, возникающие при отключении реактора
- 3. 2. 3. Расчет перенапряжений, возникающих при включении реактора
- 3. 2. 4. Специфические случаи включения индуктивной нагрузки элегазовым выключателем
- 3. 3. Влияние параметров импульса на электрическую прочность изоляции
- 3. 3. 1. О различии испытательных и реальных воздействий
- 3. 3. 2. Об электрической прочности изоляции
- 3. 3. 3. О пробое жидких диэлектриков при напряжении высокой частоты
- 3. 3. 4. Влияние длительности фронта
- 3. 4. Меры защиты
- 3. 5. Оценка состояния изоляции реактора
- 3. 6. Выводы по главе
- ГЛАВА 4. ПРОЦЕССЫ В МАСЛЕ
- 4. 1. Оценка состояния маслонаполненного оборудования методом газовой хроматографии
- 4. 2. Критерии граничных концентраций газов, растворенных в масле шунтирующих реакторов
- 4. 3. Определение граничных концентраций газов, растворенных в масле статистическими методами
- 4. 4. Выводы по главе
- ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОБМОТКИ
- 5. 1. Обзор методик частотного анализа
- 5. 2. Измерение амплитудно-частотной характеристики реактора
- 5. 3. Аналитический расчет резонансных частот реактора
- 5. 4. Выводы по главе
Список литературы
- Техника высоких напряжений. /Под ред. М. В. Костенко. М.: «Высшая школа», 1973 528 с.
- Villa A. Autotransformer and Reactor Models Development for Core and Shell Type Windings for Frequency Analysis Studies // Proc. of Session CI-GRE 2008, Paris, A2−212 9 p.
- Мастрюков JI.A. Новый высокоэкономичный шунтирующий реактор РОМБС-110 000/750/110 для ЛЭП 750 кВ с компенсированной нейтралью // Электро 2005 — № 6 — с. 21−27.
- Bengtson С., et al. Design and testing of 300 Mvar Shunt Reactors //Proc. of Session CIGRE 2008, Paris, A2−305 9 p.
- Киш JI. Нагрев и охлаждение трансформаторов. Трансформаторы, вып. 36. Под ред. Г. Е. Тарле. М.: Энергия, 1980 208 с.
- Тарле Г. Е. Ремонт и модернизация систем охлаждения трансформаторов. Трансформаторы, вып. 28. М., Энергия, 1975 192 с.
- Техника высоких напряжений. Учебник для студентов электротехнических и электроэнергетических специальностей вузов. /Под общей ред. Д. В. Разевига. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1976 — 488 с.
- Богатенков И.М., и др. Техника высоких напряжений: Учебник для вузов. /Под ред. Г. С. Кучинского. — СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отд-ние, 2003. — 608 с.
- Каш S. Modelling of Restriking and Reignition Phenomena in Three-phase Capacitor and Shunt Reactor Switching //Proceedings of, the 2006 Australasian Universities^ Power Engineering Conference (AUPEC'06), Melbourne, Australia — Section TS6.
- Tsireki C.D., Hatziargyriou N.D. Control of Shunt Capacitors and Shunt Reac-tors Energization Transients //Proc. of International Conference on Power Systems Transients IPST 2003, New Orleans, USA, 2003. — Paper 4a-4.
- Rivera-Colon A., Vargas-Figueroa J. L., Orama-Exclusa L.R. Transient Analysis of Shunt Reactor Switching. Project of INEL 6077: Surge Phenomena
- Prikler L. Disconnecting EHV shunt reactors by SF6 and air-blast breakers. ATP Case-study book. Electrical Engineering Dept., TU Budapest, Hungary, 1989 Rev. 0.1b 1. Shunt reactor switching 3.2
- Prikler L., Ban G., Banfai G. EMTP models for simulation of shunt reactor switching transients. International Conference on Power Systems Transients -IPST 1995 in Lisbon, Portugal, 1995. Section 4.
- Jung T. et al. Application of modern technology to optimize switching of compensated lines //Proc. of Session CIGRE 2010, Paris, A3−101 9 p.
- Uglesic I. at al. Transients due to switching of 400 kV shunt reactor //Proc. of International Conference on Power Systems Transients, Rio de Janeiro, Brazil, June 24−28, 2001. Paper 045.
- Brunke J.H. Application of power circuit breakers for switching capacitive and small inductive currents //IEEE Tutorial Course 93 EHO 388−9-PWR, 1993−15 p.
- Prousalidis J.M., Hatziargyriou N.D., Papadias B.C. A circuit breaker model for small inductive current interruption. International Conference on Power Systems Transients IPST 1999 in Budapest, Hungary. — Paper 057−21.2.
- Peelo D.F. et al. Stresses on Shunt Reactors due to Switching. //Proc. of Session CIGRE 2008, Paris, A2−304 8 p.
- Kim H.K. et al. An optimal design tool of SF6 gas circuit breaker to improve the small current interrupting performance. // Proc. of Session CIGRE 2008, Paris, A3−208 7 p.
- Силовые трансформаторы. Справочная книга. /Под ред. С. Д. Лизунова, А. К. Лоханина. М.:Энергоиздат, 2004. 616 с.
- Беляков H.H., Кадомская К. П., Левинштейн М. Л. Процессы при однофазном автоматическом повторном включении линий высоких напряжений. Под ред. М. Л. Левинштейна. М.: Энергоатом из дат, 1991. — 256 с.
- Khodabakhchian B. at al. Potential Risk of Failures in Switching EHV Shunt Reactors in Some One-and-a-half Breaker Scheme Substations //Proc. of International Conference on Power Systems Transients IPST 2003, New Orleans, USA, 2003. — Paper 4a-3.
- Florkowski М., Furgal J. Terminal based recognition of resonance overvoltages in transformer windings // Proceedings of the 16th International symposium on High Voltage engineering, Innes House, Johannesburg, 2009. Paper A-l.
- Кандаков C.A. Схема замещения силового трансформатора при анализе резонансных перенапряжений. //Сборник научных трудов НГТУ. — Новосибирск, 2006. № 3(45). — с. 61−66.
- Кандаков С.А. Математическая модель силового трансформатора при исследовании резонансных перенапряжений. // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации». Новосибирск, 2006. с. 191−193.
- Calazans A., Lima J. N. de, et al. Improving System and Equipment Performance by Controlled Switching. // Proc. of CIGRE 2010 Session, Rep. A3−202.
- Вдовико В.П. Образование и развитие частичных разрядов в бумажно-масляной изоляции высоковольтного оборудования в условиях эксплуатации //Электро 2004 — № 1 — с. 36−40.
- Липштейн Р.А., Шахнович М. И. Трансформаторное масло. М.: Энерго-атомиздат, 1983. 296 с.
- Vogel F.G., Peterson С.С., Match L.M. Deterioration of transformer oil and paper insulation by temperature. // AIEE Transactions, Vol.78 Nol — 1951 -pp. 18−21.
- Basseches H, McClean D.A. Gassing in liquid dielectrics under electrical stress. // Industrial and Engineering Chemistry, Vol.47 No 9, Part 1 — 1955 -pp. 1782−1794
- Sheppard H.R. The mechanism of gas generation in oil-filled transformers. //Minutes of Thirtieth International Conference of Double Clients, 1963, Section 6−601.
- Pederson G. Gassing in insulating oils under the influence of an electric discharges. //Broun Bovery Rewiev, Vol.55 No 415 — 1968 — pp. 222−228.
- Baguhn A.H., Reinhard R.E., Oake S.L. Gas generation during interruption under oil. // AIEE Transaction 1962 — 237 p.
- Sloay T.K., Johnson J.L., Sommerman M.L. Gas evolution from transformer oils under high voltage stress. //IEEE Trans., Vol. PAS-86 N 3 — 1967 -pp. 69−72.
- Halsted W.D. A thermodynamic assemble of the formation of gaseous hydrocarbons in faulty transformers. //Journal Inst. Petroleum, Vol.59 Sept. 1973 -pp. 239−241.
- Baker F.E. Gas composition in corona discharge. //Minutes of Forte-Ninth International Conference of Double Clients 1983 — Section 10−701.
- Inoue Y., Suganuma K., Kamba M., Kikkawa M. Development of Oil- Dissolved Hydrogen Gas Detector for Diagnosis of Transformers //IEEE Trans., Vol. PD-5 No 1 — Jan. 1995 — pp. 226−232.
- Nick Dominelli. The Analysis of Transformer Oil for Degradation Products from Overhead Solid Insulation //Minutes of Fifty-Eighth International Conference of Double Clients 1991 — Section 6−12.1.
- Griffin PJ., Lewand L.R., Pahlavanpour B. Paper Degradation By-Products Generated Under Insipient-Fault Conditions //Minutes of Sixty-First International Conference of Double Clients 1994 — Section 10−5.
- Grant D.H. A study of furanic compounds generated in transformers during heat runs //Minutes of fifty-ninth international conference of double clients -1992-Section 10−5.1.
- Oommen T.V., Petrie E.M., Reckleff J.G. Furanic compounds analysis by GSMS, and its diagnostic value for transformer insulating aging //Minutes of sixtieth international conference of double clients 1993 — Section 10−5
- Duval M., Lamarre C. The characterization of electrical insulating oils by high-performance liquids chromatography //IEEE Trans. Electr. Insul. 1977 — Vol. El-12 — № 5 — pp. 340−348.
- Кучинский Г. С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. JI. Энергия. 1979−224 с.
- Manger Н.С. Combustible Gas Ratios and Problems Detected //Minutes of Forty-Fifth International Conference of Double Clients-1978- Section 6−11 011.
- Emsley A.M., Stevens G.C.F Reassessment of the low temperature thermal degradation of cellulose // 16-th Int. conf. dielectric materials, Measurements and application, Manchester Sept. 7−10 — 1992 — 5 p.
- Moser H.P., Dainden V, Shnelder E. New result of aging of aramid and cellulose pressboard under selective conditions //Cigre Symp. 05−87, 1987 7 p.
- Testa G., Sardella A., Rossi E., Bozzi C., Seves A. The kinetics of cellulose fiber degradation and correlation with some tensile properties // Acta Polymeries Vol. 45, Issue 1, Feb. 1994, pp. 47−49.
- Emsley A.M., Heywood R.J., АН M., Eley C.M. On the kinetics of degradation of cellulose // Cellulose, Vol. 4, Number 1. March-1997, pp. 1−5.
- Emsley A.M., Slevens G.C. Kinetics and mechanism of the low temperature degradation of cellulose // Cellulose, Vol. 1, Number 1. April 1994, pp. 26−56.
- Fung D.P.C. Kinetics and mechanisms of thermal degradation of cellulose in vacuous // Tappi 52, 1969, p. 319.
- Zou X., Gumagul-N., Uesaka Т., Bouchard J. Accelerated aging of papers of pure cellulose: mechanism of cellulose degradation and paper embitterment //Polymer Degradation and Stability, vol. 43, № 3, 1994. pp.393−402.
- ГОСТ 13 003–88. Масла изоляционные. Метод определения газостойкости в электрическом поле. М.: Издательство стандартов, 1989 8с.
- Rouse Т. О. Mineral insulating oil in transformers // IEEE Electrical Insulation Magazine, No. 3, 1998. pp. 6−16.
- Овсянников А.Г. Разработка методов диагностики изоляции высоковольтного энергетического оборудования под рабочим напряжением на основе регистрации частичных разрядов. Дис.д.т.н., Новосибирск, 2001 г 452 с.
- Концепция диагностики электротехнического оборудования подстанций и линий электропередачи электрических сетей ОАО «ФСК ЕЭС». М.: 2004, 172 с
- Sokolov V., Mudrik A. Report on the condition assessment of Shunt Reactors 525 kV. Elaborated for: ENDESA-CIEN, 2007, page 56.
- Jarman P., et al. Experience of specifying and using reactors in a transmission network. // Proc. of Session CIGRE 2008, Paris, A2−302, 8 p
- Cancino A. et al. Core-form versus shell-form shunt reactors, utility and manufacturer position. // Proc. of Session CIGRE 2008, Paris, A2−301, 8p
- Гохберг Б.М. Известия АН СССР, серия Физика 10, № 4, 1946 с 425 433.
- Опаловский А.А., Лобков Е. У. Гексафторид серы. // Успехи химии -1975-№ 2.-С. 193−213.
- Таджибаев А. Процессы в дугогасительных системах и в электрических сетях 6(10) кВ при коммутациях выключателями //Новости Электротехники 2002 — № 3 — с. 51 -53.
- Овсянников А.Г., Шиллер О.Ю и др. Перенапряжения при коммутациях блочного трансформатора 500 кВ элегазовым выключателем. //Электро -2010-№ 6-с. 24−27.
- Автоматические выключатели с дугогасящей камерой под напряжением. Справочник покупателя. Каталог 1HSM 9543 22−00еп. Издание 4, 2008 -128 с.
- A. Ovsyannikov, S. Zhivodernikov. Inverted Diagram of Calibration for Partial Discharge Measuring //Proc. of 2008 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, Beijing, April 21−24 2008. — C. 93−95.
- Перенапряжения и защита от них в воздушных и кабельных электропередачах высокого напряжения /М.В. Костенко, К. П. Кадомская, M.JI. Jle-винштейн, И. А. Ефремов. Л.: Наука, 1988. — 302 с.
- Перенапряжения в электрических системах и защита от них: Учебник для вузов /В.В. Базуткин, К. П. Кадомская, М. В. Костенко, Ю. А. Михайлов. СПб.: Энергоатомиздат, С-П. отделение, 1995. — 320 с.
- Суслов В.М. Учет провисания проводов при определении удельных потенциальных коэффициентов воздушных высоковольтных линий электропередач //Проблемы региональной энергетики 2005 — № 1 — с.78−83.
- Headley A. Meeting system requirements with modern switchgear //Proceedings of IEEE Symp. on trends in modern switchgear design 3.3−150 kV. Newcastle, 1984. — C. 9.1−9.5
- Кадомская К.П., Лавров Ю. А., Лаптев О. И. Электрооборудование высокого напряжения нового поколения. Основные характеристики и электромагнитные процессы, Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. 343 с.
- ГОСТ Р 52 565—2006 Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2007 86 с.
- Лизунов С.Д., Сапожников А. В. Влияние рабочего напряжения на импульсные перенапряжения в обмотках трансформаторов //Электричество 1966-№ 10-с. 11−16
- Автоматические выключатели с дугогасящей камерой под напряжением. Справочник покупателя. Каталог 1HSM 9543 22−00еп. Издание 4, 2008 г, 128 с.
- Controlled Switching, ABB Buyer’s and Application Guide. Document ID-1HSM 954 322−01 en. Edition 3, 2009, 54 p.
- Jung T, et al. Application of modern technology to optimize switching of compensated lines // Proc. of CIGRE 2010 Session, Rep. A3−101
- ГОСТ 1516.3−96 (2003). Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Минск, Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2003 54 с.
- Коробейников С.М., и др. Пробой жидкостей при импульсном напряжении. Томск: Изд-во НТЛ, 2005. 488 с.
- РД 34.45−51.300 97. Объем и нормы испытаний электрооборудования. Москва, Издательство НЦ ЭНАС, 2004 — 156 с.
- ЦСО-Д-02−2010М. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле шунтирующих реакторов напряжением 500 кВ производства ОАО «Электрозавод». Москва, 2010 13 с.
- РД 153−34.0−46.302−00. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле. — Москва, 2001 26 с.
- Соколов В.В. Избранные труды /сост. Овсянников А. Г., Осотов В. Н., Бережной В.Н.-Екатеринбург: Издательский дом «Автограф», 2010 324 с.
- Соколов В.В. Разработка методов повышения эффективности диагностики состояния изоляции мощных силовых трансформаторов высокого напряжения. //Автореф. дис. канд. техн. наук, Киев, 1982 -20 с.
- IEEE Std 62 1995. IEEE Guide for Diagnostic Field Testing of Electric Power Apparatus. Part 1. Oil Filled Power Transformers, Regulators and Reactors. //Institute of Electrical and Electronics Engineers, May 1995, 68 p.
- IEC 60 599 ed 2.1. Minerai oil-Impregnated electrical equipment in service -Guide to the interpretation of dissolved and free gases analysis. 2007, 65 p
- IEEE Std C57.104−2008 (Revision of IEEE Std C57.104−1991). IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Oil-Immersed Transformers. IEEE-SA Standards Board, 2008 39 p.
- Курбатова А.Ф., Гречко О. Н., Соколов В. В., Маяков В. П., и др. Разработка системы диагностики трансформаторов тока на основе длительных испытаний и опыта эксплуатации // Журнал Известия Академии Наук. Энергетика № 4 — 2000 г.
- Тьюки Дж. Анализ результатов наблюдений. М.: Мир, 1981 693 с.
- Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972 376 с.
- Коробейников С.М., Дарьян Л. А. Оценки диффузионных процессов в маслонаполненном электрооборудовании //Научный вестник НГТУ. — 2007-№ 2(27). с. 131−142.
- Р50.1.037−2002. Прикладная статистика. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим. Часть 2. Непараметрические критерии. М.: Госстандарт России, 2002 68 с.
- Большее Л.Н., Смирнов Н. В. Таблицы математической статистики. — М.: Наука, 1983 -416 с.
- Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи.-7-е изд., перераб. И доп.-М.:Высш.школа, 1978. 528 е., ил.176