Разработка методов повышения эффективности оценки технического состояния электроустановок электростанций. Учет свойств автоматических выключателей, кабелей, двигателей и их взаимного влияния. Анализ ресурсных показателей и оценки остаточного ресурса.
При низкой оригинальности работы "Повышение эффективности оценки технического состояния электроустановок до 1000 В электростанций", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Повышение эффективности оценки технического состояния электроустановок до 1000 В электростанций Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» и Федеральном государственном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Петербургский энергетический институт повышения квалификации».Такое представление реально отвечающее техническому состоянию требует обоснования более совершенных моделей, для чего необходим высокий уровень исследований на основе математического и физического моделирования, теоретических и экспериментальных исследований свойств элементов системы электроснабжения напряжением до 1000 В в условиях возникновения и развития дефектов, изучения свойств признаков технического состояния, задающих динамические и статические свойства признаковых пространств, характеризующих текущее ТС. Обоснование новых признаков ТС, выбор состава и размерности признаковых пространств должно опираться на тщательное изучение свойств участников процесса (автоматических выключателей, кабелей, двигателей, трансформаторов, ограничителей перенапряжения и т.д.) и их взаимное влияния. Оценка состояния ЭУ, опирающееся на представление ТС как процесса, в котором участвуют и взаимно влияют все объекты эксплуатации на разработку новых технологий оценивания, является одним из ключевым элементов функционирования систем электроснабжения до 1000 В электростанций, что позволяет констатировать актуальность темы диссертационной работы. Разработать модель, позволяющую провести анализ динамических свойств технического состояния электроустановок до 1000 В, учитывающую свойства автоматических выключателей, кабелей, двигателей и их взаимное влияние. Разработать методику определения динамических свойств текущего состояния, ресурсных показателей и оценки остаточного ресурса автоматических выключателей, кабелей и двигателей.Первая глава содержит обзор методов оценки ТС и анализ повреждаемости ЭУ, дано обоснование необходимости исследования свойств электрооборудования систем электроснабжения до 1000 В и повышения эффективности оценки ТС ЭУ электростанций. Значительный вклад в анализ метод и средств оценки состояния энергетического оборудования как важнейшего инструмента обеспечения надежности, безопасности и экономичности, в развитии теории, ускорение внедрения в практику внесли участники Международного научно-технического семинара «Методы и средства оценки состояния энергетического оборудования». Литературный анализ показал, что фактический сработанный ресурс ЭУ при воздействии электрических эксплуатационных факторов может быть определен по выражению: , (1) где ІЭ=1…NЭ - количество воздействующих электрических факторов; - кратность ІЭ-го электрического фактора; - относительное отклонение ІЭ-го электрического фактора; - нормативное значений ІЭ-го эксплуатационного фактора; R*=R/R0 - фактический сработанный ресурс в относительных единицах. На примере имеющихся статистических данных показано, что по мере старения ограничителей перенапряжения и изменения их вольт-амперных и вольт-секундных характеристик изменяются процессы в сторону ускорения старения двигателей, кабелей и автоматических выключателей. На основе проведенных исследований в главе 1 сформулированы следующие задачи поставленной цели: разработка модели, позволяющей провести анализ динамических свойств технического состояния электроустановок до 1000 В, учитывающей свойства автоматических выключателей, кабелей, двигателей и их взаимное влияние; разработка методики определения динамических свойств текущего состояния, ресурсных показателей и оценки остаточного ресурса автоматических выключателей, кабелей и двигателей; разработка методики учета влияния коммутационных перенапряжений на триинговые процессы, как в водной фазе, так и в фазе частичных разрядов, а также методики анализа динамических свойств развития дефекта в кабелях с полимерной изоляцией; усовершенствование модели тепловых процессов в электроустановках.
План
Основное содержание работы
Список литературы
Исследования, выполненные в диссертационной работе, обеспечили решение ряда научных и технических задач, направленных на повышение эффективности оценки технического состояния электроустановок до 1000 В электростанций. Повышение эффективности основывается на учете динамических свойств технического состояния электроустановок. Наиболее существенные научные и практические результаты заключаются в следующем: 1. Разработана модель, позволяющая провести анализ динамических свойств технического состояния электроустановок до 1000 В. Отличительной особенностью ее является учет кинематической схемы автоматического выключателя на этапе включения и отключения, свойств коммутируемых присоединений (активная, индуктивная и емкостная нагрузки). Модель основана на учете временных характеристик начальной стадии горения электрической дуги и изменении кривой напряжения на дуге по мере увеличения количества циклов включений и отключений. Модель является базой для анализа влияния процессов в автоматических выключателях на смежные электроустановки, на их ресурсные показатели.
2. На основе разработанной математической модели проведен анализ процессов, влияющих на коммутационную и механическую износостойкость, отключающую способность автоматических выключателей. Обоснована методика определения динамических свойств текущего состояния и ресурсных показателей. Показано, что существенно влияют линейные составляющие коэффициентов внутренних и внешних пружин включения и отключения. Получены данные влияния свойств автоматических выключателей на надежность кабелей и двигателей. Показано, что по мере старения автоматических выключателей, увеличивается длительность включения и отключения, что приводит к увеличению термического воздействия на кабели и двигатели.
3. Опираясь на разработанную математическую модель, был проведен анализ коммутационных перенапряжений, воздействующих на изоляцию кабеля. Показано, что при коммутациях присоединений в виде кабельной и двигательной нагрузки возникают высокочастотные перенапряжения, ускоряющие рост триингов, как в водной фазе, так и в фазе возникновения частичных разрядов. На этой основе обоснована методика учета динамических свойств ресурса и развития дефекта.
4. Разработана методика исследования динамических свойств триинговых процессов, позволяющая определить ресурсные свойства кабеля из полимерной изоляции. Методика основана на учете в теории термофлуктуационных колебаний комбинированного процесса воздействия влаги и электрического поля.
5. Разработана новая методика оценки остаточного ресурса автоматических выключателей, основанная на контроле времени горения электрической дуги на стадии жидкометаллического мостика и изменении напряжения на дуге. Обоснованная методика позволяет организовать обслуживание и ремонт автоматических выключателей по состоянию, что обеспечивает увеличение межремонтных периодов.
6. Усовершенствована модель тепловых процессов в электроустановках, которая позволяет априорно определить признаки технического состояния, а также решить обратную задачу для определения теплового поля. По сравнению с традиционными представлениями в модели учитываются изменения температурных пространств изза изменения конвективных потоков. Модель позволяет более объективно учитывать эксплуатационные факторы при инфракрасном термографическом обследовании.
7. Усовершенствован способ оценки технического состояния обмотки электродвигателя. Способ основан на наложении дополнительного сигнала на контролируемую цепь, что позволяет получить параметры, обеспечивающие более высокую достоверность оценки состояния.
8. Проведен комплекс исследований на основе математического и физического моделирования, подтверждающих основные результаты, выносимые на защиту. Получены количественные характеристики по частотным свойствам кабелей с поливинилхлоридной изоляцией, динамике развития дефектов с учетом воздействия перенапряжений, новые данные в процессах дугогасительных устройств автоматических выключателей при отключении предельных токов короткого замыкания.
3. Маркевич, Н.В. Оптимизация параметров силовых автоматических выключателей серии ВАЭ ОАО «Новая ЭРА» [текст] / Н.В. Маркевич, Е.Н. Тонконогов, Ю.А. Кулагин, В.В. Сорокин // В кн. «Методы и средства оценки состояния энергетического оборудования» под ред. А.И. Таджибаева, В.Н. Осотова. Вып. 28. - Санкт - Петербург, 2005. - С. 109-111.
4. Маркевич, Н.В. Численное моделирование процессов отключения в дугогасительных устройствах низкого напряжения [текст] / Молодые ученые - промышленности северо - западного региона. Материалы семинаров Политехнического симпозиума. - Санкт - Петербург, 2005. - С. 53.
5. Таджибаев, А.И. Модели сетей и оценка технического состояния кабелей с полимерной изоляцией / А.И. Таджибаев, Н.В. Маркевич, А.Н. Казаков: Учебное пособие - Санкт - Петербург: ПЭИПК, 2007. - 110 с.
6. Таджибаев, А.И. Модели тепловых процессов в электрооборудовании напряжением до 1000 В [текст] / А.И. Таджибаев, Н.В. Маркевич // Матер. Междунар. науч.-техн. конф. «Полимерные изоляторы и изоляционные конструкции высокого напряжения» - 16 июня - 19 июня, Санкт - Петербург: ПЭИПК, 2008. - С. 58-70.
7. Назарычев, А.Н. Влияние процессов в автоматических выключателях на надежность кабелей с полимерной изоляцией систем электроснабжения собственных нужд электрических станций и подстанций [текст] / А.Н. Назарычев, А.И. Таджибаев, Н.В. Маркевич // Матер. Междунар. науч.-техн. конф. «Полимерные изоляторы и изоляционные конструкции высокого напряжения» - 16 июня - 19 июня, Санкт - Петербург: ПЭИПК, 2008. - С. 90-97.
8. Маркевич, Н.В. Процессы в выключателях и их воздействие на кабели с полимерной изоляцией / Н.В. Маркевич, А.И.Таджибаев, М.К. Ярмаркин: Учебное пособие. - Санкт - Петербург: ПЭИПК, 2007. - 58 с.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
