Повышение надежности систем электроснабжения с электродвигательной нагрузкой 0,4 кВ путем нормирования разновременности размыкания контактов коммутационной аппаратуры, использования устройств комплексной защиты электродвигателей с элементами адаптивности.
При низкой оригинальности работы "Повышение надежности систем электроснабжения с электродвигательной нагрузкой 0,4 кВ при внешних воздействиях", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукОднако электронная аппаратура, как правило, весьма чувствительна к помехам, появляющимся во вторичных цепях, источниками которых являются коммутационные аппараты, удары молний, токи короткого замыкания и т.д. С другой стороны, внедрение новой техники и технологий способствует ухудшению показателей качества электроэнергии (ПКЭ), что приводит к снижению надежности электронной аппаратуры и резкому возрастанию отказов в работе или ложным срабатываниям. Исходя из поставленной цели, в работе решаются следующие научные и практические задачи: - исследовать и проанализировать внешние воздействия в СЭСЭН 0, 4 КВ такие как коммутационные перенапряжения, несинусоидальность и несимметрия напряжения; исследовать условия возникновения максимальных коммутационных перенапряжений с учетом разновременности размыкания контактов коммутационных аппаратов и нормирование указанной разновременности; Математическая модель системы «электрическая сеть-УКЗЭ-АД», позволяющая в комплексе исследовать различные электромеханические процессы с учетом несимметрии питающего напряжения, наличия гармонических составляющих, изменения момента на валу ЭД, насыщения трансформаторов тока (ТТ), а также различные виды КЗ.Показана научная новизна и практическая значимость работы, приведены основные положения, выносимые на защиту, сведения об апробации и внедрении результатов работы. Большой вклад в изучение режимов работы, создание обобщенных математических моделей, расчета электромагнитных полей и параметров электродвигателей внесли известные ученые и исследователи А.И. Анализ современных УКЗЭ показал: 1) микропроцессорные устройства релейной зашиты имеют ряд преимуществ перед устройствами, построенными на электромеханических реле и на операционных усилителях: возможность работы в составе АСУ; гибкость - возможность изменения алгоритмов защиты, режимов работы и уставок с незначительными временными и материальными затратами (полностью или частично автоматически); универсальность; Однако недостаточная гибкость таких защит в части реагирования на показатели качества электроэнергии влияет на снижение надежности защиты ЭД. Анализ способов и устройств защиты АД позволил разработать классификацию средств защит, которая приведена на рис.В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи повышения надежности системы электроснабжения с электродвигательной нагрузкой 0, 4 КВ путем нормирования разновременности размыкания контактов силовой коммутационной аппаратуры и использования УКЗЭ, способного изменять уровни срабатывания исполнительных органов в зависимости от напряжения прямой и обратной последовательностей. Установлено, что среднее значение наиболее вероятных кратностей перенапряжения находится в диапазоне 3, 8…4, 2; коэффициент несимметрии по обратной последовательности - в диапазоне 1, 9…3, 9; а коэффициент несинусоидальности - в диапазоне 9, 27…15, 28. Разработана математическая модель системы «электрическая сеть-УКЗЭ-АД», позволяющая исследовать различные электромеханические процессы, с учетом несимметрии питающего напряжения, наличия гармонических составляющих, изменения момента на валу ЭД, насыщения ТТ, обрыва фаз, симметричных и несимметричных КЗ, витковых замыканиях обмотки статора.
План
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Вывод
В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи повышения надежности системы электроснабжения с электродвигательной нагрузкой 0, 4 КВ путем нормирования разновременности размыкания контактов силовой коммутационной аппаратуры и использования УКЗЭ, способного изменять уровни срабатывания исполнительных органов в зависимости от напряжения прямой и обратной последовательностей.
Основные научные и практические результаты, полученные в работе, заключаются в следующем.
1. Проведены исследования внешних воздействий в СЭСЭН. Установлено, что среднее значение наиболее вероятных кратностей перенапряжения находится в диапазоне 3, 8…4, 2; коэффициент несимметрии по обратной последовательности - в диапазоне 1, 9…3, 9; а коэффициент несинусоидальности - в диапазоне 9, 27…15, 28.
2. Разработана математическая модель системы «электрическая сеть-УКЗЭ-АД», позволяющая исследовать различные электромеханические процессы, с учетом несимметрии питающего напряжения, наличия гармонических составляющих, изменения момента на валу ЭД, насыщения ТТ, обрыва фаз, симметричных и несимметричных КЗ, витковых замыканиях обмотки статора.
3. Получены зависимости влияния времени разновременности размыкания контакта одной из фаз относительно двух других низковольтной коммутационной аппаратуры на уровни перенапряжений при отключении пускового тока АД и при установившемся режиме работы АД различной номинальной мощности и различных длинах питающего кабеля. Рекомендуемый норматив времени разновременности размыкания контактов составляет не более 0, 005 с.
4. Получены зависимости влияния напряжения прямой и обратной последовательностей на максимальный электромагнитный момент АД, положенные в основу способа адаптивной защиты АД.
5. Разработана адаптивная микропроцессорная защита АД, принцип действия которой основан на автоматическом изменении уставки срабатывания защиты АД по максимальному моменту от напряжений прямой и обратной последовательностей.
Внедрение в практику эксплуатации электроустановок разработанных способа и устройства комплексной адаптивной защиты ЭД позволило в цеховых сетях 380 В ОАО «ТГК-14» повысить надежность системы электроснабжения.
2. Портнягин, А.В. К вопросу электромагнитной совместимости асинхронных электродвигателей и вакуумных выключателей [Текст] / А.В. Портнягин, И.Ф. Суворов // Сборник докладов «Седьмой Российской научно-технической конференции по электромагнитной совместимости (ЭМС-2002)».?С-Петербург: ВИТУ, 2002. ? С. 43-46.
3. Портнягин, А.В. Моделирование коммутационных перенапряжений при отключении электродвигателя в сети 6 КВ [Текст] / А.В. Портнягин, И.Ф. Суворов // Труды второй Всероссийской научно-технической конференции «Ограничение перенапряжений и режимы заземления нейтрали сетей 6-35КВ». - Новосибирск: НГТУ, 2002.? С.152-154.
4. Портнягин, А.В. К вопросу о выборе датчиков тока для устройств защитного отключения электродвигателей [Текст] / А.В. Портнягин, И.Ф. Суворов // Материалы III Международной научно-практической конференции «Современные энергетические системы и комплексы и управление ими». ? Новочеркасск, 2003. Часть 2.? С. 56-58.
5. Портнягин, А.В. Влияние выбега при трехфазном замыкании в сети 0, 38 КВ [Текст] / А.В. Портнягин, И.Ф. Суворов // Тезисы докладов второй межрегиональной научно-практической конференции "Энергетика в современном мире". ? Чита: ЧИТГУ, 2003.? С. 50-52.
6. Портнягин, А.В. Электромагнитная совместимость устройств защитного отключения электродвигателей и электрической сети [Текст] / А.В. Портнягин, И.Ф. Суворов // Материалы Международной начно-технической конференции «Электроэнергетика и будущее цивилизации». ? Томск, 2004.? С. 146-148.
7. Портнягин, А.В. Влияние коммутационных перенапряжений в сети 0, 4 КВ на работу устройств защитного отключения электродвигателей [Текст] / А.В. Портнягин, И.Ф. Суворов // Тезисы докладов IV-ой межрегиональной научно-практической конференции «Кулагинские чтения». ? Чита: ЧИТГУ, 2004.? С. 196-199.
8. Портнягин, А.В. Влияние качества электроэнергии на работу фильтров симметричных составляющих [Текст] / А.В. Портнягин, И.Ф. Суворов // Сборник трудов V Международной научно-технической конференции «Эффективность и качество электроснабжения промышленных предприятий». ? Мариуполь, 2005.? С. 107-108.
9. Портнягин, А.В. Влияние несинусоидальности на работу фильтров напряжения обратной последовательности [Текст] / А.В. Портнягин, И.Ф. Суворов // Электрика.? 2005.?№11.? С. 22-24.
10. Портнягин, А.В. Электромагнитная обстановка в сети с электродвигательной нагрузкой 0, 4 КВ [Текст] / А.В. Портнягин, И.Ф. Суворов // Тезисы докладов V всероссийской научно-практической конференции «Кулагинские чтения». ? Чита: ЧИТГУ, 2005.? С. 159-163.
11. Портнягин, А.В. Математическое моделирование электромеханических процессов в асинхронном электродвигателе [Текст] / А.В. Портнягин, И.Ф. Суворов // Труды международной конференции «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке и технике» Том 3.? Ульяновск, 2006.? С.168-171.
12. Портнягин, А.В. Использование адаптивной защиты электродвигателей для обеспечения ЭМС в сети 0, 4 КВ [Текст] / А.В. Портнягин, И.Ф. Суворов // Сборник докладов «Девятой Российской научно-технической конференции по электромагнитной совместимости (ЭМС-2006)».? С?Петербург: ВИТУ, 2006.? С. 162-165.
13. Суворов, И. Ф. Применение адаптивных защит ответвления «коммутационный аппарат - электродвигатель» с опережающим контролем изоляции [Текст] / И. Ф. Суворов, А.В. Портнягин, В.И. Петуров, В.А. Пономарев // Сборник материалов III всероссийской научно-практической конференции (с международным участием) «Безопасность жизнедеятельности в третьем тысячелетии». ? Челябинск, 2006.? С. 59-62.
14. Пат. 2294586 Российская Федерация, МПК Н02Н 7/08. Устройство для защиты электродвигателя от неполнофазных режимов и перегрузки/ Портнягин А.В., Суворов И.Ф., Коряков Д.В., Матвеев С.В. ; заявитель и патентообладатель ЧИТГУ.?№ 2005116193/09; заявл. 27.05.05 ;опубл. 27.02.07, Бюл. №6.? 7 с.:ил.
15. Пат. 2302691 Российская Федерация, МПК Н02Н 7/08. Способ защиты асинхронного электродвигателя от аварийных режимов/ Портнягин А.В., Суворов И.Ф., Пономарев В.А. ; заявитель и патентообладатель ЧИТГУ.?№ 2005138203/09; заявл. 08.12.05 ;опубл. 10.07.07, Бюл. №19.?7 с.:ил.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
