Разработка и исследование принципа защиты от однофазных замыканий на землю, основанного на контроле пульсирующей мощности
Диссертация
Основные теоретические результаты работы использованы при разработке алгоритма и модели устройства новой защиты от 033, основанной на контроле пульсирующей мощности защищаемых линий. Модель устройства защиты реализована на базе персонального компьютера с применением современных микропроцессорных устройств, апробирована на физической модели распределительной сети и может служить основой для… Читать ещё >
Содержание
- 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИЗВЕСТНЫХ СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 6−35 КВ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
- 1. 1. Способ защиты от 033, основанный на контроле установившихся токов нулевой последовательности защищаемых линий
- 1. 2. Способ защиты, основанный на контроле направления мощности нулевой последовательности в установившемся режиме
- 1. 3. Способ защиты, основанный на контроле характеристик и параметров переходного процесса при
- 1. 4. Способ защиты, основанный на контроле высших гармонических составляющих в токах нулевой последовательности защищаемых линий
- 1. 5. Способ защиты, основанный на использовании дополнительных контрольных токов
- 1. 6. Постановка целей и задач диссертационной работы
- 2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НОВОГО СПОСОБА ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 6−35 КВ, ОСНОВАННОГО НА КОНТРОЛЕ ИЗМЕНЕНИЙ ПУЛЬСИРУЮЩЕЙ МОЩНОСТИ
- 2. 1. Мгновенная мощность линий распределительной сети
- 2. 2. Новый принцип контроля однофазных замыканий на землю в распределительной сети
- 3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТАХ ЗАЗЕМЛЕНИЯ НЕЙТРАЛИ
- 3. 1. Обоснование расчетной схемы распределительной сети для разработки обобщенной математической модели
- 3. 2. Математическое описание процессов в сети, характеризующих функционирование новой защиты
- 3. 2. 1. Напряжения в сети
- 3. 2. 2. Распределение токов в сети
- 3. 2. 3. Пульсирующие мощности в сети
- 3. 3. Обоснование возможности функционирования новой защиты с использованием линейных напряжений источника
- 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НА УСПЕШНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТЫ ФАКТОРОВ НЕСИММЕТРИИ И НЕСИНУСОИДАЛЬНОСТИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
- 4. 1. Оценка влияния на функционирование защиты несимметрии напряжений источника питания
- 4. 2. Оценка влияния на функционирование защиты асимметрии собственных проводимостей фаз линий сети на землю
- 4. 3. Оценка влияния на успешность функционирования защиты возможной несинусоидальности источника питания
- 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НОВОЙ ЗАЩИТЫ НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СЕТИ. ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОРАБОТКА СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ЗАЩИТЫ
- 5. 1. Описание физической модели распределительной сети
- 5. 2. Результаты исследований характеристик защиты
- 5. 3. Исследование влияния несимметрии нагрузок защищаемых линий
- 5. 5. Исследование влияния высших гармонических составляющих напряжений и токов
Список литературы
- Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. М., Высшая школа, 2006.
- Атабеков Г. И. Теоретические основы электротехники. M.-JL: Энергия, 1964.
- Басараб М.А. Цифровая обработка сигналов на основе теоремы Уиттекера-Котельникова-Шеннона / Басараб М. А., Зелкин Е. Г., Кравченко В. Ф., Яковлев В. П. М.: Радиотехника, 2004.
- Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. 11-е изд. — М.: Гардарики, 2006.
- Бухтояров В.Ф. Новые устройства для защиты от замыканий на землю в электрических сетях разрезов (обзор). М., ЦНИЭПуголь, 1976.
- Борухман В.А. Об эксплуатации селективных защит от замыканий на землю в сетях 6−10 кВ и мероприятия по их совершенствованию. // Энергетик, 2000, № 1.
- Вайнштейн P.A., Коломиец Н. В., Шестакова В. В. Режимы заземления нейтрали в электрических системах. Томск, изд-во ТПУ, 2006.
- Вайнштейн P.A., Головко С. И. О гармоническом составе токов нулевой последовательности в сетях с компенсацией емкостного тока при замыкании на землю через перемежающуюся дугу. // Изв. вузов. Сер. Энергетика. 1978.
- Вайнштейн P.A., Головко С. И., Григорьев B.C. Защита от замыканий на землю в компенсированных сетях 6−10 кВ. // Электрические станции, 1998, № 7.
- Вайнштейн Р. А., Шестакова В. В., Юдин С. М. Защита от замыканий на землю в сети с высокоомным заземлением нейтрали. // Новости электротехники, 2008, № 6.
- Васюра Ю.Ф. Режимы работы сетей с изолированной нейтралью: уч.-метод. пособие. Киров, ВГУ, 2002.
- Вильгейм Р., Уотерс М. Заземление нейтрали в высоковольтных системах. M.-JL: Госэнергоиздат, 1959.
- Виштебеев A.B. О необходимости перевода электрических сетей 635 кВ на режим резистивного заземления нейтрали. // Проблемы энергетики, 2002, № 3.
- Виштибеев В.И., Виштебеев A.B., Дубровский В. В. К вопросу об учете токов небаланса при выборе уставок токовых защит от 033. // Ограничение перенапряжений и режимы заземления нейтрали сетей 6−35 кВ: Труды Второй Всерос. НТК. Новосибирск, 2002.
- ГОСТ 13 109–97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
- Головко С.И., Вайнштейн P.A., Албул В. Н. Условие селективной работы защит с наложением контрольного тока при перемежающихся дуговых замыканиях.//Известия ВУЗов. Энергетика, 1988, № 7.
- Григорьев A.B. Защита от однофазных замыканий на землю в компенсированных сетях, реагирующая на наложенный ток. М.: МЭИ, 1967.
- Гуревич В.И. Микропроцессорные реле защиты. Устройство, проблемы, перспективы. М.: Инфра-Инженерия, 2011.
- Дрехслер Р. Измерение и оценка качества электроэнергии при несимметричной и нелинейной нагрузке. М.: Энергоатомиздат, 1985.
- Евдокунин Г. А., Гудилин C.B., Корепанов A.A. Выбор способа заземления нейтрали в сетях 6−10 кВ. // Электричество, 1998, № 12.
- Езерский В.Г. Комбинированная защита от однофазных замыканий на землю. Материалы НТК «Защита от перенапряжений», г. Новосибирск, 2006.
- Емельянов Н.И., Ширковец А. И. Актуальные вопросы применения резистивного и комбинированного заземления нейтрали в электрических сетях 6−35 кВ. // Энергоэксперт, 2010, № 2.
- Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. -М., Энергоатомиздат, 2000.
- Защита сетей 6−35 кВ от перенапряжений. Под ред. Ф. Х. Халилова, Г. А. Евдокунина, А. И. Таджибаева. СПб.: Энергоатомиздат, 2002.
- Ильиных М.В., Сарин Л. И., Челазнов A.A. Применение высокоомных резисторов в сети с компенсированной нейтралью. // Ограничение перенапряжений и режимы заземления нейтрали сетей 6−35 кВ: Труды Второй Всерос. НТК. Новосибирск, 2002.
- Ильиных М., Сарин Л., Ширковец А. Компенсированная и комбинированно заземленная нейтраль. Опыт эксплуатации сети 6 кВ металлургического комбината // Новости Электротехники, 2007, № 2.
- Кискачи В.М. Защита от однофазных замыканий на землю ЗЗП-1 (описание, наладка, эксплуатация). -М.: Энергия, 1972.
- Кискачи В.М., Назаров Ю. Г. Устройства сигнализации замыканий на землю в кабельных сетях 6−10 кВ. В кн.: Сигнализация замыканий на землю в компенсированных сетях. Под ред. В.И. Иоэльсо-на. -М.: Госэнергоиздат, 1962.
- Кискачи В.М. Селективность сигнализации замыканий на землю с использованием высших гармоник токов нулевой последовательности. // Электричество, 1967, № 9.
- Круг К.А. Основы электротехники. M.-JL: Госэнергоиздат, 1946.
- Кузнецов В.Г., Каплычный H.H., Третьяк В. Т. Определение несимметрии и неуравновешенности в трехфазных сетях с нулевым проводом. // Проблемы технической электродинамики, 1975, вып. 3.
- Лайон В. Анализ переходных процессов в электрических машинах переменного тока методом симметричных составляющих. М.-СПб.: Государственное энергетическое издательство, 1958.
- Лихачев Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и компенсацией емкостных токов. М.-Л.: Энергия, 1971.
- Лобастов C.B. Исследование высокочастотных переходных процессов в кабельных сетях 6−35 кВ при дуговых замыканиях на землю. // Электрика, 2009, № 3.
- Лямец Ю.Я., Подшивалини А. Н., Нудельман Г. С. Развитие теоретических основ микропроцессорной релейной защиты. // Релейная защита и автоматика энергосистем: Сборник докладов НТК. М.: 2010.
- Михель A.A., Иванов A.B., Сарин Л. И. и др. Результаты экспериментальных исследований процессов при замыкании на землю в сети 6 кВ Оренбургского газоперерабатывающего завода. // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока, 2008, № 1.
- Многофункциональное реле защиты с функциями местного управления Siprotec 7SJ63. Siemens, 2009.
- Обабков В.К., Осипов Э. Р. Сравнительный анализ способов заземления нейтрали в задаче подавления дуговых замыканий на землю. // Изв. вузов. Горный журнал, 1988, № 3.
- Основы теории цепей / Г. В. Зевеке и др. 5-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1989.
- Патент № 2 309 507 (1Ш). Способ защиты трехфазной сети от однофазных замыканий на землю. Авторы: Сапунков М. Л. (1Ш), Сапун-ков Л.М. (ЯЦ) — опубл. 27.10.2007- бюл. № 30.
- Пашковский С.Н. Исследование и разработка защиты от замыканий на землю в электрических сетях с комбинированным заземлением нейтрали: дис. канд. техн. наук: спец. 05.14.02. Новосибирск, 2010.
- Пивняк Г. Г., Шкрабец Ф. П. Несимметричные повреждения в электрических сетях карьеров: Справочное пособие. М.: Недра, 1993.
- Попов И.Н., Лачугин В. Ф., Соколова Г. В. Релейная защита, основанная на контроле переходных процессов. М., Энергоатомиздат, 1986.
- Попов И.Н., Соколова В. Г., Махнев В. И. Импульсная направленная защита электрических сетей от замыканий на землю типа ИЗС. // Электрические станции, 1978, № 4.
- Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей / Министерство топлива и энергетики Российской Федерации. -М.: Энергосервис, 2003.
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ-7). 7-е изд. — М.: Юрайт, 2007.
- РД 34.20.179 (ТИ 34−70−070−87). Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 635 кВ.
- РД 34.35.310−97. Общие технические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем.
- Сирота И.М., Кисленко С. Н., Михайлов A.M. Режимы нейтрали электрических сетей. Киев: Наук, думка, 1985.
- Сирота И.М. Сигнализация замыканий на землю в компенсированной сети, основанная на использовании тока второй гармоники. В кн.: Сигнализация замыканий на землю в компенсированных сетях. Под ред. В. И. Иоэльсона. — М.: Госэнергоиздат, 1962.
- Сиротин Ю.А. Мощность разбаланса и пульсации мгновенной мощности при симметричном напряжении. // Электрика, 2009, № 11.
- Соколова Г. В. Разработка защиты от замыканий на землю с использованием волновых переходных процессов. В кн.: Вопросы оптимального развития энергосистем и новые технические средства их защиты. М., Наука, 1970.
- Суранов А.Я. LabVIEW 7: справочник по функциям. М.: ДМК Пресс, 2005.
- Тентиев Р.Б. Совершенствование источников контрольного тока с частотой 25 Гц для защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов: дис. канд. техн. наук: спец. 05.14.02. Томск, 2009.
- Титенков С. 4 режима заземления нейтрали в сетях 6−35 кВ. Изолированную нейтраль объявим вне закона. // Новости электротехники, 2003, № 3.
- Трэвис Дж., Кринг Дж. LabVTEW для всех. М.: ДМК Пресс, 2008.
- Украинцев A.B., Нагай В. И., Чмыхалов Г. Н. Защита от замыканий на землю в сетях 6−10 кВ. Расширение функциональных возможностей. // Релейная защита и автоматика энергосистем: Сборник докладов НТК.-М.: 2010.
- Устройство определения повреждения с однофазным замыканием на землю «Сириус-ОЗЗ». Руководство по эксплуатации. М.: ЗАО «Радиус-автоматика».
- Федосеев A.M. Релейная защита электрических систем. М., Энергия, 1976.
- Харкевич A.A. Спектры и анализ. 4-е изд. — М.: URSS: JIKH, 2007.
- Цапенко Е.Ф. Замыкания на землю в сетях 6−35 kB. М.: Энерго-атомиздат, 1986.
- Цапенко Е.Ф., Камаль Ю. Контроль симметричных составляющих линейных напряжений сетей 6−10 кВ.//Известия вузов. Энергетика, 1991, № 5.
- Черников A.A. Компенсация емкостных токов в сетях с незазем-ленной нейтралью. М.: Энергия, 1974.
- Шабад М.А. Защита от однофазных замыканий на землю в сетях 635 кВ. СПб.: изд-во ПЭИпк, 2003.
- Шабад М.А. Обзор режимов заземления нейтрали и защиты от замыканий на землю в сетях 6−35 кВ России. // Энергетик. 1999. № 3.
- Шалин А.И. Релейная защита от замыканий на землю в сетях с ре-зистивным заземлением нейтрали. Избранные труды НГТУ 2004. — Новосибирск, изд-во НГТУ, 2004.
- Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6−35 кВ. Направленные защиты. Характеристики, особенности применения. // Новости электротехники, 2005, № 6
- Шалин А.И. Замыкания на землю 6−35 кВ. Влияние электрической дуги на направленные защиты. // Новости электротехники, 2006, № 37.
- Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. М.: Энергоатомидат, 2007.
- Шуин В.А., Гусенков A.B. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6−10 кВ. М., НТФ «Энергопресс», приложение к журналу «Энергетик», 2001.
- Шуин В.А., Гусенков A.B., Дроздов А. И. Централизованное направленное устройство сигнализации однофазных замыканий на145землю с использованием переходных процессов. // Электрические станции, 1993, № 9.
- Шуин В., Сарбеева О., Чугрова Е. Токовые защиты замыканий на землю. Исследование динамических режимов функционирования. // Новости электротехники, 2010, № 2.
- DAQ Е series user manual. National Instruments, 2007.
- DAQ PCI E series register-level programmer manual. Multifunction I/O boards for PCI bus computers. National Instruments, 1998.
- IEEE Standart C37.111−1999. Common format for trancient data exchange for power systems.
- Lab VIEW real-time application: development course manual. National Instruments, 2005.
- Traditional NI-DAQ (legacy) user manual. National Instruments, 2005.