Підвищення експлуатаційної надійності розподільчих мереж підприємств гірничо-збагачувального комплексу - Автореферат

У свою чергу ріст робочих напруг і збільшення кількісних показників розподільних мереж і устаткування приводять до росту інтенсивності й імовірності ушкоджень, до погіршення умов електробезпечності. Зазначені ушкодження, відповідно до діючих "Правил безпеки", повинні відключатися відповідними пристроями захисту в системах з пересувними електроустановками (карєрні мережі), що приводить до значних простоїв добувного і транспортного устаткування. У системах електропостачання зі стаціонарними електроустановками, до яких відносяться і підприємства збагачувального комплексу, негайного відключення однофазного замикання на землю не потрібно, що з одного боку дозволяє визначений час зберігати в роботі технологічне устаткування, а з іншого - за певних умов сприяє розвитку аварії і, як наслідок, також приводить до простоїв, пошкодження устаткування і зниженню рівня електробезпечності. Провідна роль у розробці і впровадженні методів і засобів підвищення надійності та електробезпечності систем електропостачання гірничих і гірничозбагачувальних підприємств належить колективам науково-дослідних інститутів ІЕД НАН України, НДІАЧЕРМЕТ, МАКНДІ, СХІДНДІ, ІГД ім. Робота виконувалася відповідно з планами НДР НГУ (ГП-267 "Дослідження екстремальних характеристик перехідних процесів в електричних мережах напругою вище 1000 В при несиметричних ушкодженнях і розробка методів і способів їхнього обмеження для умов гірничозбагачувальних комплексів", № держ. регіст.У дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача розвитку теорії та створення принципів і технічних засобів оперативного і безперервного контролю параметрів ізоляції електричної мережі і селективного захисту від несиметричних ушкоджень, що полягає у виявленні характеру залежностей бі-частотних оперативних сигналів від параметрів ізоляції розподільчих мереж; в обґрунтуванні непрямого метода визначення параметрів ізоляції мережі без відключення робочої напруги; в розкритті нових властивостей режиму нейтралі і дозволяє забезпечити підвищення рівня надійності й електробезпечності розподільчих мереж напругою 6 - 35 КВ підприємств гірничозбагачувального комплексу. На основі статистичних досліджень і огляду літературних джерел встановлено, що найбільш розповсюдженими ушкодженнями в розподільчих мережах напругою 6 і 35 КВ системи електропостачання підприємств гірничозбагачувального комплексу є однофазні замикання на землю, що в загальному випадку становлять небезпеку як для ізоляції електричних мереж і установок, так і для обслуговуючого персоналу. Розроблені математичні моделі, що дозволяють оцінювати вплив заземлення нейтралі на складові аварійних струмів і параметри нульової послідовності при однофазних замиканнях на землю в розподільчих мережах напругою 6 - 35 КВ. Установлено, що заземлення нейтралі трифазної електричної мережі через індуктивність чи резистор приведе до істотних, і, в умовах експлуатації, практично не прогнозованим, змінам значень і особливо фазових характеристик аварійних струмів і параметрів нульової послідовності, що практично виключає можливість використовувати в таких мережах для виявлення і локалізації ушкоджень засобів захисту, що реагують на параметри сталого аварійного режиму.// Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць/ Ін-т геотехнічної механіки НАН України,-Дн-ськ, 2001. Теоретическое обоснование способа определения параметров изоляции электрических сетей // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць/ Ін-т геотехнічної механіки НАН України, - Дн-ськ, 2000. //Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць/ Ін-т геотехнічної механіки НАН України, - Дн-ськ, 1998. // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць / Ін-т геотехнічної механіки НАН України,-Дн-ськ, 1999. Эксплуатационные режимы работы распределительных сетей открытых горных работ // Гірнича електромеханіка та автоматика: Наук.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНО В РОБОТАХ

У дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача розвитку теорії та створення принципів і технічних засобів оперативного і безперервного контролю параметрів ізоляції електричної мережі і селективного захисту від несиметричних ушкоджень, що полягає у виявленні характеру залежностей бі-частотних оперативних сигналів від параметрів ізоляції розподільчих мереж; в обґрунтуванні непрямого метода визначення параметрів ізоляції мережі без відключення робочої напруги; в розкритті нових властивостей режиму нейтралі і дозволяє забезпечити підвищення рівня надійності й електробезпечності розподільчих мереж напругою 6 - 35 КВ підприємств гірничозбагачувального комплексу.

Основні наукові результати, висновки і практичні рекомендації дисертаційної роботи полягають у наступному: 1. На основі статистичних досліджень і огляду літературних джерел встановлено, що найбільш розповсюдженими ушкодженнями в розподільчих мережах напругою 6 і 35 КВ системи електропостачання підприємств гірничозбагачувального комплексу є однофазні замикання на землю, що в загальному випадку становлять небезпеку як для ізоляції електричних мереж і установок, так і для обслуговуючого персоналу.

2. Розроблені математичні моделі, що дозволяють оцінювати вплив заземлення нейтралі на складові аварійних струмів і параметри нульової послідовності при однофазних замиканнях на землю в розподільчих мережах напругою 6 - 35 КВ.

Установлено, що заземлення нейтралі трифазної електричної мережі через індуктивність чи резистор приведе до істотних, і, в умовах експлуатації, практично не прогнозованим, змінам значень і особливо фазових характеристик аварійних струмів і параметрів нульової послідовності, що практично виключає можливість використовувати в таких мережах для виявлення і локалізації ушкоджень засобів захисту, що реагують на параметри сталого аварійного режиму.

3. Виконана оцінка впливу режиму заземлення нейтралі розподільчої мережі на експлуатаційну надійність систем електропостачання, на умови електробезпечності в сталому і перехідному режимах замикання фази на землю, на працездатність відомих засобів захисту від замикань на землю. Запропоновані обґрунтовані організаційні і технічні рекомендації.

4. Визначення рівня повної ізоляції і її складових (активної і ємнісної провідностей ізоляції) у трифазній електричній мережі з ізольованою нейтраллю напругою вище 1000 В пропонується здійснювати способом непрямого виміру, заснованим на штучному одержанні напруги нульової послідовності шляхом включення додаткової активної провідності в одну з фаз електроустановки.

Розроблений спосіб визначення провідності ізоляції мережі дозволяє визначити шукані значення провідностей з припустимою похибкою.

5. Теоретично обґрунтований і розроблений новий метод і пристрій безупинного контролю і виміру активного опору ізоляції і ємності відносно землі всієї мережі та окремих приєднань без зняття робочої напруги, заснований на використанні бі-частотних оперативних синусоїдальних сигналів. Також на основі використання накладених на мережу бі-частотних оперативних сигналів розроблений новий принцип дії і пристрій спрямованого захисту від несиметричних ушкоджень у розподільчих мережах, що забезпечує виконання функціональних характеристик незалежно від режиму заземлення нейтралі.

6. Реалізація і впровадження розроблених методів і пристроїв контролю ізоляції і захисту для розподільчих мереж напругою 6 - 35 КВ дозволить підвищити умови електробезпечності і надійності систем електропостачання в цілому та за рахунок профілактичних, а також аварійних селективних відключень ушкоджених елементів мережі та одержати економічний ефект.