автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Повышение эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок от ненормальных и аварийных режимов работы

На правах рукописи

СОМОВ Иван Яковлевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ОТ НЕНОРМАЛЬНЫХ И АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ

Специальность: 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Волгоград 2005

Работа выполнена на кафедре электроснабжения сельского хозяйства и теоретических основ электротехники Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии

Научный консультант ■

доктор технических наук, профессор Баев В.И.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Воробьев В.А.;

доктор технических наук, профессор Гольдберг О.Д.;

доктор технических наук, профессор Мамедов Ф.А.

Ведущая организация - Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭС)

Защита состоится 18 апреля 2005 года на заседании диссертационного совета Д 220.04.02 в Московском государственном агроинженерном университете им. В.П. Горячкина, по адресу: 127550, г.Москва, ул. Тимирязевская, 58 (Лиственничная аллея, 6).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГАУ.

Автореферат разослан 17марта 2005 года_

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, профессор

Загинайлов В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Эксплуатационные режимы работы асинхронного двигателя как преобразователя электрической энергии в механическую определяются нагрузкой на валу и показателями качества электрической энергии, подводимой к обмотке статора. Реакции двигателя на воздействия со стороны вала и со стороны обмотки статора определяются его свойствами как преобразователя энергии. Устройство защиты, контролируя эти реакции, делит режимы работы на допустимые и недопустимые. Эффективность устройства защиты определяется его возможностями выполнять эту функцию в заданном объеме с требуемой точностью. Эти возможности связаны с его надежностью и функциональными и измерительными свойствами. Устройство защиты тем эффективнее, чем выше его надежность, шире набор функциональных свойств (способностей реагировать на различные простые и сложные, симметричные и несимметричные недопустимые режимы) и выше показатели измерительных свойств.

Техника защиты асинхронных двигателей прошла значительный путь в своем развитии от первых электромеханических и тепловых реле до устройств защиты на современной элементной базе. С помощью теории асинхронных машин выполнены исследования зависимостей основных величин, характеризующих работу асинхронного двигателя в ненормальных режимах, от таких внешних факторов, как перегрузка по моменту, снижение напряжения, несимметрия трехфазного напряжения, обрыв цепи одной фазы. В то же время статистика преждевременного выхода из строя асинхронных двигателей в сельском хозяйстве говорит о неудовлетворительном состоянии дела.

Проблема недостаточной эффективности защиты асинхронных двигателей, работающих в условиях сельскохозяйственного и промышленного производства, обусловлена во многом схожими причинами, связанными с общим уровнем развития и условиями практического использования техники в нашей стране. Главные особенности сельского хозяйства, в плане этой проблемы, вытекают из значительной протяженности сельских сетей, невысокой их надежности, неудовлетворительного качества электрической энергии, несовершенства технологических процессов и рабочих машин, недостатка квалифицированных кадров и измерительной техники, необходимой для контроля состояния и наладки электрооборудования. Асинхронные двигатели сельскохозяйственных электроустановок чаще, чем в высокотехнологичных отраслях промышленности, оказываются в простых и сложных, симметричных и несимметричных ненормальных и аварийных режимах работы. Сельское хозяйство несет значительный ущерб от преждевременного выхода электродвигателей из строя. Этим определяется актуальность проблемы повышения эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок.

Значительный вклад в исследование надежности, режимов работы и защиты асинхронных электродвигателей внесен профессорами: О.Д. Гольдбер-гом, И.А. Сыромятниковым, Ф.А. Мамедовым, A.M. Мусиным, P.M. Славиным, Н.И. Кириллиным, Ю.А. Судником, Е.А. Ворониным, В.В. Овчаровым,

H.H. Сырых, Г.П. Ерошенко, В.А. Воробьевым, В.Н. Даниловым, С.В.Оськиным, А.О. Грундулисом, В.Г. Петько, М.А. Тарановым, В.Ф. Мина-ковым и другими отечественными учеными. Проблема защиты асинхронных электродвигателей занимала значительное место в научной работе таких научно-исследовательских и учебных учреждениях, как ВИЭСХ, ВИМ, ВНИПТИМЭСХ, МГАУ, РГАЗУ, Саратовский ГАУ, Ставропольский ГАУ, Кубанский ГАУ, Челябинский ГАУ, Азово-черноморский ГАУ.

Трудности решения проблемы обусловлены недостаточной изученностью асинхронного двигателя как объекта защиты в сложных режимах работы, отсутствием теоретической базы общего характера, позволяющей решать научными методами задачи создания устройств защиты и анализа эффективности их действия в сложных режимах.

Научная проблема состоит в построении основ общей теории устройств защиты, раскрытии свойств асинхронного двигателя как объекта защиты в сложных режимах работы, создании единой математической модели технической системы «асинхронный двигатель - устройство защиты».

Концепция научного решения проблемы заключается в объединении методов и результатов исследования ненормальных и аварийных режимов работы асинхронного двигателя, изобретательского творчества и методов анализа и синтеза устройств защиты в единый научно обоснованный метод создания и использования техники защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок.

Представленные в работе материалы являются итогом многолетних исследований автора, выполненных индивидуально и совместно с другими исследователями по всероссийским и региональным программам и планам: «Способы и технические средства развития электрификации сельского хозяйства Волгоградской области с применением энергосберегающих режимов и технологий» на 1986... 1990 гг.; «Способы и технические средства электрификации сельского хозяйства с использованием энерго- и ресурсосберегающих режимов и технологий» на 1991... 1995 гг.; «Система ведения агропромышленного производства Волгоградской области» на 1996...2010 гг.

Целью исследования является создание базы знаний для решения задач повышения эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок.

Задачами исследования были:

- разработка общих основ теории устройств защиты;

- исследование сложных ненормальных режимов работы асинхронного двигателя;

- исследование аварийных режимов работы асинхронного двигателя;

- математическое описание работы технической системы «асинхронный двигатель - устройство защиты» и исследование поведения устройств защиты при возникновении различных ненормальных и аварийных режимов работы асинхронного двигателя;

- разработка измерительных органов устройств защиты с расширенными функциональными возможностями и повышенной чувствительностью.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являлась совокупность вопросов теории и практики повышения эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок Предметами исследования были

- основы общей теории устройств защиты асинхронных двигателей,

- асинхронный двигатель как объект защиты,

- преобразователи, используемые в устройствах защиты,

- измерительные органы устройств защиты

Методика исследований В работе использовался теоретико-экспериментальный метод исследований, включающий в себя формулирование исходных положений теории, получение и решение уравнений, подготовку и проведение экспериментов, анализ теоретических и экспериментальных результатов

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые построены основы теории устройств защиты асинхронных двигателей, исследованы сложные ненормальные режимы работы этих двигателей, получена альтернативная теория трансформатора, экспериментальным путем дополнительно установлены закономерности изменения основных величин при различных видах замыканий в обмотке статора асинхронного двигателя, показана возможность применения предложенной теории к решению задач повышения эффективной защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок

Реализация результатов исследований По результатам исследований были разработаны и внедрены в производство

- устройство защиты электродвигателей погруженных насосов в хозяйствах Волгоградской области (устройство защищено авторским свидетельством № 1427467),

- устройство максимальной токовой защиты повышенной чувствительности на предприятии «Волгоградские областные электрические сети»,

Начиная с 1970 года результаты исследований используются студентами ВГСХА в курсовом и дипломном проектировании

На защиту выносятся

- основные положения теории устройств защиты асинхронных двигателей от ненормальных и аварийных режимов работы,

- приложения основ теории к исследованию устройств защиты с одной и двумя контролируемыми величинами,

- теория и методы проектирования основных преобразователей, используемых в устройствах защиты,

- результаты исследования асинхронного двигателя как объекта защиты,

- измерительные органы устройств защиты с расширенными функциональными возможностями и повышенной чувствительностью

Апробация работы. Основные результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на

- ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава ВСХИ ВГСХА по итогам научно-исследовательской работы в 1966 1970 гг, 1972 1974 гг, 1976 1980 гг, 1982 1984 гг, 1986 2002 гг,

- всесоюзном совещании по проблемам электроснабжения, эксплуатации и электробезопасности сельских электроустановок, Москва, 1975 г.;

- всесоюзном научно - техническом совещании по вопросам реконструкции сельских электрических сетей, г. Киров, 1977 г.;

- всесоюзном научно - техническом семинаре «Опыт электрификации сельского хозяйства на основе ускорения научно-технического прогресса», г.Тирасполь, 1987 г.;

- всесоюзной научно-практической конференции по вопросам механизации и автоматизации технологических процессов в агропромышленном комплексе, г. Новосибирск, 1989 г.;

- международной научно-практической конференции по проблемам научного обеспечения экономической эффективности орошаемого земледелия, Волгоград, 2001 г.

Научно-методическими основами работы являются:

- известные научные знания в области теории и практики релейной защиты электроустановок;

- современная теория трансформаторов и асинхронных машин и методы анализа их режимов работы;

- теория и методы решения систем дифференциальных уравнений.

Значительную роль в формировании исходных представлений о проблеме основ теории, защиты и определении содержания исследований сыграли работы отечественных ученых: A.M. Федосеева, Г.И. Атабекова, ВЛ.Фабриканта, И.А. Сыромятникова, И.Ф. Бородина, Н.И. Кириллина, (ХД.Гольдберга, А.М. Мусина, Ф.А. Мамедова, И.А. Будзко, Г.П. Ерошен-ко,А.О. Грундулиса, В.Н. Данилова, Е.А. Воронина, С.В. Оськина, В.Г.Петько, В.В. Овчарова, H.H. Сырых, М.И. Пронниковой и др. Академик РАСХН И.Ф. Бородин являлся научным консультантом по несимметричным режимам работы асинхронных двигателей.

Место выполнения. Работа выполнена в Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии на кафедре электроснабжения сельского хозяйства и теоретических основ электротехники и на кафедре автоматизации и релейной защиты энергетических систем Московского энергетического института. Все экспериментальные исследования выполнялись в лабораториях ВГСХА. Испытания разработанных устройств защиты в производственных условиях проводились в хозяйствах Среднеахтубинского района Волгоградской области и на предприятии «Волгоградские областные электрические сети».

Публикации. Основное содержание работы отражено в органе Академии наук СССР «Электричество» № 5 за 1975 г. и № 2 за 1978 г., журнале «Известия ВУЗов, «Электромеханика» № 6 за 1969 г., журнале «Механизация и электрификация сельского хозяйства» № 6 за 1969 г., № 10 за 2001 г., № 3, № 7, № 9 за 2004 год; в журнале «Достижения науки и техники АПК» № 8 и № 9 за 2004 год; в 19 работах, опубликованных в материалах всесоюзных и международных конференций, совещаний, семинаров, в сборниках трудов ВСХИ-ВГСХА, в монографии «Вопросы теории и техники релейной защиты сельских электроустановок».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов по работе и приложения Изложена на 330 страницах, включает 9 таблиц, 158 рисунков и библиографический список из 274 наименований Приложение к диссертации дано на 185 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования. Отмечен вклад ученых и специалистов в исследование проблемы защиты асинхронных электродвигателей.

В первой главе «Обзор литературы, выводы, направления работы» проанализировано состояние проблемы защиты асинхронных электродвигателей в промышленном и сельскохозяйственном производстве, выделены особенности сельского хозяйства в плане этой проблемы, сделаны выводы о развитии и состоянии техники защиты, определены направления работы.

Во второй главе «Основы теории устройств защиты» сформулированы исходные положения для построения основ теории, изложена теория устройств защиты с одной и двумя контролируемыми величинами и электротепловых устройств.

Современную теорию устройств защиты условно можно назвать физической теорией. Каждое устройство в ней рассматривается как отдельный физический объект, с присущим ему принципом работы, физическими процессами, схемой и т.д.

Главная ее особенность заключается в наличии глубоких разработок по отдельным видам преобразователей и реле, по каждому отдельно взятому виду защиты и практическом отсутствии основ общей теории работы этих устройств.

Если исходить не из видов защит, принципов их работы, схем и т.д., а из той задачи, которую они все решают, и способов ее решения, то раскрыв общий смысл этой задачи и изложив метод ее решения, мы получим основы общей теории устройств защиты. В работе они построены на следующих исходных положениях. Электрическую цепь любого устройства защиты условно можно разделить на отдельные участки или звенья. Обтекаемые током звенья электрической цепи можно рассматривать как преобразовательную цепь с последовательным, параллельным или смешанным соединением преобразователей. В устройствах защиты к выходу такой цепи подключается реагирующий орган. Отсутствие перед реагирующим органом преобразовательной цепи равносильно наличию таковой с функцией тождественного преобразования входной величины в выходную.

Преобразовательная цепь с любой схемой соединения преобразователей является объектом, поддающимся строгому математическому анализу. Если отвлечься от физического содержания процессов, протекающих в ней, а рассматривать только процесс преобразования входной величины в выходную и описывать его функцией преобразования, а реагирующий орган характеризо-

вать постоянным числом (уставкой срабатывания), то можно записать уравнения срабатывания и возврата в исходное положение устройства защиты.

Используя понятия «функция преобразования», «уставка срабатывания», «уравнение срабатывания» и учитывая влияние различных факторов на работу устройств защиты, можно ввести математически строго определенную систему количественных показателей измерительных свойств этих устройств. Такие уравнения срабатывания и возврата и система показателей позволяют решать задачи анализа и синтеза устройств защиты.

Рассмотренные исходные положения позволяют строить теорию устройств защиты не только с одной, но и большим числом контролируемых величин. Число контролируемых устройством защиты величин определяет число независимых переменных функции преобразования. В работе рассмотрена теория устройств защиты с одной и двумя контролируемыми величинами.

В условиях эксплуатации на нормальную работу преобразовательной цепи (ПЦ) оказывают действие мешающие факторы, влияющие на параметры элементов самой цепи и мешающие факторы электромагнитной природы. В этих условиях, в общем случае, функция преобразования (ФП) является функцией с изменяющимися параметрами, на которую оказывают влияние наводки от внешних электромагнитных полей.

у/х.а/у;,...,^,..., (2.1)

где х - контролируемая величина; а¡, ,а„ - параметры функции преобразования; V/, ,у„ -мешающие факторы, оказывающие влияние на параметры ФП; & - наводки от внешних электромагнитных полей

При отсутствии мешающих факторов функция преобразования является номинальной и имеет вид:

у(х.а,.....ад. (2.2)

Каждое устройство защиты, не зависимо от принципа работы и схемы, условно можно представить в виде трех основных частей: преобразовательной цепи, реагирующего органа и вспомогательных устройств. Преобразовательная цепь и реагирующий орган вместе образуют главную часть устройства защиты. Свойства преобразовательной цепи описываются ее функцией преобразования, свойства реагирующего органа - его параметрами, свойства главной части - уравнениями срабатывания и возврата. В этих уравнениях содержится информация о количественных показателях измерительных и функциональных свойств. Полученный аппарат анализа позволяет определять эти показатели и сравнивать по ним различные устройства.

Уравнения срабатывания и возврата, при использовании общих и номинальных функций преобразования, соответственно имеют вид:

у[х,а,(уь---,ут),..., ап(уь...,ут),£ь...,Щ = ус (2.3)

У[х,а,(уь...,ут)„.., ап(у= У„ (2.4)

у(х,а,,..., ап) = ус (2.5)

у(х,аь..., а„) = ув (2.6)

Параметры элементов преобразовательных цепей и реагирующих органов могут иметь разброс и претерпевать изменения под воздействием мешающих факторов. На значения функций преобразования также могут оказывать влияние различные наводки. Каждой совокупности мешающих факторов

и параметров ПЦ и РО соответствуют свои реализации функции преобразования и уставки реагирующего органа. Если разброс, изменения мешающих факторов и изменения параметров имеют границы, то функция преобразования и уставка реагирующего органа имеют граничные реализации.

Свойства главной части УЗ при номинальных и граничных условиях описываются тремя уравнениями срабатывания и тремя уравнениями возврата.

Уравнения срабатывания:

Уравнения возврата:

где а1 Хп>С!. & и Л - значения параметров и мешающих факто-

ров, относящиеся, соответственно, к минимальной и максимальной реализации ФП, ус, Уса, Уср - номинальная уставка РО и ее минимальная и максимальная реализации, у„, ую, у„р -номинальная уставка возврата РО и ее минимальная и максимальная реализации

Здесь и далее индексами а и В обозначаются минимальные и максимальные величины.

Уравнения (2.7) - (2.9) и (2.10) - (2 12) называются, соответственно: "номинальное", "типа аР " и "типа Ра".

Без объективных и доступных показателей нельзя сравнить измерительные свойства устройств одного назначения, различающихся по конструктивному исполнению и принципу работы Необходимость в таком сравнении особенно остро ощущается в настоящее время, когда на основе полупроводниковых приборов и интегральных микросхем представляется возможность создавать большое число различных устройств одного назначения.

Введенные выше уравнения срабатывания позволяют определить чувствительность УЗ, запас отстроенности по контролируемой величине, запас отстроенности реагирующего органа, отрицательную и положительную погрешность реализации уставки защиты по контролируемой величине, разброс реализации этой уставки Для определения названных показателей, корни уравнений 2 7-29 соответственно, обозначим Хс, Х^, Хш Будем различать два понятия чувствительности 1) чувствительность защиты и 2) чувствительность устройства защиты В литературе используется только первое понятие Количественно, чувствительность различных защит определяется коэффициентами чувствительности, являющимися смешанными показателями свойств

защищаемого объекта и устройства защиты. При сравнении различных устройств защиты, безотносительно к конкретным электроустановкам на которые они могут быть установлены, нужен показатель чувствительности самих устройств защиты. Определим его как величину, обратную минимальному приращению контролируемой величины, необходимому для срабатывания устройства защиты.

(2.13)

4.=

-относительная величина минимального приращения, необходимого для сра-

где

батывания защиты

При линейном преобразовании контролируемой величины показатель чувствительности устройства защиты не зависит от свойств функции преобразования и определяется только свойствами реагирующего органа. При нелинейном преобразовании он зависит от свойств реагирующего органа и от свойств функции преобразования. Это позволяет, используя соответствующие нелинейные функции преобразования, создавать устройства защиты с более высокой чувствительностью.

Для показателей минимальной и максимальной чувствительности имеем:

Запас отстроенности по контролируемой величине. К ~ — = Д,.»,

(2.16)

или в процентах

Ч = Ю0 Дса.. (2.17)

Запас отстроенности реагирующего органа

(2.18)

Отрицательная и положительная погрешность реализации уставки защиты по контролируемой величине

Разброг. лея ттттзятттттт \т \ 'л ш^н 100.

хг

(2.21)

Важными являются и такие показатели как кратность срабатывания

Мс=1 + Дс, , (2.22)

и минимальная кратность контролируемой величины, необходимая для обеспечения заданного коэффициента чувствительности защиты Кг

N„ = N„1^. (2.23)

Последние два показателя широко используются в настоящее время.

Уравнения срабатывания и возврата и совокупность показателей измерительных свойств образуют аппарат анализа свойств устройств защиты. При решении задач, связанных с синтезом УЗ, в общем случае заданными являются желаемые показатели свойств, а искомыми:

- параметры реагирующего органа;

- вид и параметры функции преобразования контролируемой величины;

- преобразовательная цепь.

Для устройств защиты с независимой выдержкой времени, когда последняя превышает время затухания переходных процессов, функция преобразования представляется алгебраическим выражением. Определение параметров реагирующего органа в этом случае не представляет затруднений Задача синтеза сводится к определению вида и параметров функции преобразования и преобразовательной цепи, реализующей эту функцию. Для УЗ с зависимой выдержкой времени в общем случае в качестве оператора преобразования контролируемой величины в выходную выступает система дифференциальных уравнений.

С позиций изложенного подхода создание устройства защиты с заданными свойствами представляет собой решение конкретной научно-технической задачи избранным методом. Использование нелинейных функций позволяет с высокой чувствительностью контролировать две независимые величины одним реагирующим органом Это определяет особенность теории устройств защиты с двумя контролируемыми величинами.

Подобно защитам с одной контролируемой величиной для устройств защиты с двумя контролируемыми величинами записываются три уравнения срабатывания, которые описывают номинальную характеристику срабатыва-

ния и ее граничные реализации

у (хь Х2, аь а2, ... ,ап) = ус, (2.24)

Уа(хь х2, а'ь а'2,... , а'„) = усР , (2.25)

ур(хьх2,а"ьа"2, • ••, а"„) = ую (2.26)

где хь Х2 - контролируемые величины, аь аг, , а„ , а'ь а'г, , а'„, а"ь а"2, , а"„ - пара-

метры соответственно номинальной функции преобразования и ее минимальной и максимальной реализаций, ус, уср, Уса - номинальная уставка срабатывания реагирующего органа и ее максимальная и минимальная реализации

Номинальная характеристика возврата и ее граничные реализации опи-

сываются раипрпшшл'

у(хьх2, аьа2, ... ,а„) = у,; (2.27)

уа(хь х2, а'ь а'2,... , а'п) = у„р, (2.28)

Ур(хь х2, а"ь а"2,... , а"„ ) = Ува (2.29)

Третьей характеристикой является характеристика отстройки, представляющая собой линию на плоскости Х1Х2, ограничивающую область режимов, от которых защита должна быть отстроена. Эта характеристика определяется свойствами защищаемого объекта и выбором контролируемых величин.

Реальные срабатывания устройств защиты с двумя контролируемыми величинами могут представлять собой переходы с характеристики отстройки на характеристику срабатывания не только по кратчайшим путям и быть обусловленными не только одновременным изменением обеих контролируемых величин.

При одновременном изменении обеих величин изображающая точка на плоскости может перемещаться от точки на характеристике отстройки к точке на характеристике срабатывания по разным траекториям. Каждой траектории соответствует своя чувствительность. Под линией максимальной чувствительности понимается траектория, описывающая максимальную чувствительность при срабатывании из заданной точки характеристики отстройки. Множеству точек характеристики отстройки соответствует множество линий максимальной чувствительности, которое может быть задано дифференциальным уравнением

(Ьс, сЬс,

д , л д , ч' ах, ах,

(2.30)

где.г^ - функция преобразования

Решения дифференциального уравнения при соответствующих начальных условиях являются линиями максимальной чувствительности. Рассмотрим в качестве примера устройство защиты с функцией преобразования в виде уравнения поверхности эллиптического параболоида

V2

2 = (2.31)

2 р 2?

Такая функция может быть реализована как с помощью специальной преобразовательной цепи, так и непосредственно в двухсистемных электродинамических и ферродинамических реле, а также в тепловых реле с двумя нагревателями, работающими на одну биметаллическую пластинку.

Характеристика срабатывания устройства описывается уравнением

и имеет вид эллипса на плоскости х,у. Через обозначены коор-

динаты точки отстройки, а через Н- показатель отстройки. Уравнение линии максимальной чувствительности, проходящей через точку отстройки, имеет вид

р- 1п|х| - Я- 1п|у| = р- 1п|х„| - я- 1п|уот| (2.33)

Совместное решение этого уравнения с уравнением характеристики срабатывания дает координаты точки срабатывания, по которым вычисляется показатель максимальной чувствительности.

Наиболее сложными в теоретическом отношении являются электротепловые устройства защиты. Возможности и методы аналитического описания работы теплового реле прямо связаны с его конструкцией. Свойства теплового реле лишь в простейшем случае определяются только свойствами биметаллической пластинки. В общем случае они связаны с распределением энергии между его элементами и накоплением ее в них.

Динамика процессов распределения и накопления энергии в реле зависит не только от собственных свойств реле, но и от законов изменения во времени внешних воздействий. У двигателей с различными механическими характеристиками, приводящих в движение разные рабочие машины, законы изменения тока, в процессе разбега, разные.

При выявлении собственных динамических свойств разных реле и их сравнении в качестве унифицированных внешних воздействий, могут использоваться семейства прямоугольных импульсов мощности: семейство импульсов с постоянной мощностью и нарастающим временем действия, и семейство импульсов с постоянной энергией и соответственно изменяющимися мощностью и временем действия. Первое семейство позволяет изучить, как распределяется энергия импульсов между элементами реле, в каких количествах она накапливается в них, какая часть ее рассеивается в окружающую среду по мере увеличения длительности действия импульса. На основании этой информации вносятся необходимые изменения в конструкцию реле с целью приблизиться к желаемым свойствам.

Тепловое реле, как динамический объект, по-разному откликается на импульсы одинаковой энергии, но различающиеся мощностью и временем действия. То есть каждое реле обладает своими избирательными свойствами. Практически важно знать импульс какой мощности и какой продолжительности при заданной энергии обеспечивает накопление наибольшего количества энергии в биметаллической пластинке данного реле. Такая информация о реле облегчает решение вопроса отстройки устройства защиты от пускового режима двигателя. Импульс, обеспечивающий максимум накапливаемой в биметаллической пластинке энергии, является экстремалью функционала энергии пластинки.

В тех случаях, когда другими видами теплообмена, кроме конвективного, можно пренебречь, работа реле, при соответствующих допущениях, может быть описана системами обыкновенных линейных дифференциальных уравнений.

Тепловая модель реле, включающая в себя нагревательный элемент и биметаллическую пластинку, описывается системой уравнений.

С, ^+Ч|.(0,-02)+с2 в| = Р, (2.34)

Сг.^+Ч, 02 = Ч] (©,-©,)■ (2.35)

где С], Сг - тепловые емкости нагревателя и биметаллической пластинки, 91; 02 -температуры перегрева этих тел, - теплоотдача нагревателя пластинке на один градус разности их температур перегрева, q2 - теплоотдача нагревателя в окружающую среду на один градус его температуры перегрева, дз - теплоотдача биметаллической пластинки в окружающую среду на один градус ее температуры перегрева

Обозначив

получим систему дифференциальных уравнений в общем виде

66, Л

ае2 л

+ а, 0,- а2 02

С,

- Ь, 0, + Ь2 © 2 = 0 .

(2.36) (2 37)

Выражения для температуры нагревателя и биметаллической пластинки имеют вид:

1

С,

-К ®1и+а2 ®2„ -а>)

-0,

+ 0,,

0,40

®1и+ а2 е^ + еДц-а,) е"2 [Ъ, ©,„->,ь 02„ + ©2(>.1Ь-Ь2

[Ь, ©,„ -Х|Ь ©2я + ©2(Х,ь-Ь2)]е1'Ч©2>

1-0,

Л.

где - устано-

вившиеся температуры нагревателя и пластинки

Выражения (2.38), (2.39) определяют температуру элементов реле в любой момент времени от 1= 0 до 1= оо и позволяют вычислить энергию, накапливаемую в них и рассеиваемую ими в окружающую среду.

Значение времени срабатывания реле 1С при заданной мощности Р, подводимой к нагревателю, и заданной температуре биметаллической пластинки, при которой реле срабатывает, находится путем решения уравнения:

©2(О = 02С (2.40)

Задавшись рядом значений Р, находим ряд функций 02(О Решая уравнения названного вида, получаем время-токовую характеристику реле.

Система уравнений (2.36), (2.37) при Р=0 позволяет также исследовать процесс охлаждения и возможность возникновения последействия реле.

Действие теплового реле, защищающего асинхронный электродвигатель, определяется его собственными свойствами и свойствами электродвигателя. Задачу синтеза в общем виде можно сформулировать следующим образом. В выбранном и определенным образом ограниченном пространстве переменных (параметров реле) С), С^, Чь Яг, Чз> требуется найти такую конкретную совокупность этих параметров, чтобы реле при заданных условиях работы, отвечало предъявляемым к нему требованиям по отстроенности, чувствительности и времени действия. Эта задача, как и другие задачи синтеза технических систем, не имеет однозначного решения, а при повышенных требованиях к чувствительности реле без использования соответствующих нелиней-

(2.38)

(2.39)

ных законов (функций) преобразования тока, она вообще не имеет решения Поэтому в общем случае должна рассматриваться задача одновременного поиска совокупностей параметров реле и функции преобразования тока При этом математическая модель устройства защиты должна включать в себя две системы уравнений, описывающих нагревание реле при постоянной и изменяющейся во времени мощности нагревателя, и третью систему уравнений свободного процесса Функция изменяющейся во времени мощности нагревателя определяется кривой тока разбега двигателя и функцией преобразования нелинейного преобразователя, подлежащей определению Качественно характер (вид графика) этой функции может быть определен исходя из требований к отстроенности чувствительности и времени действия устройства защиты Это позволяет записать в общем виде выражение аппроксимирующей функции После этого поиску подлежат совокупность параметров реле и совокупность параметров аппроксимирующей функции Конкретным требованиям к отстроенности, чувствительности и времени действия реле, с помощью трех названных систем дифференциальных уравнений, можно поставить в соответствие конкретные совокупности параметров реле и параметров аппроксимирующей функции Использование имеющегося опыта решения подобных задач и эффективных процедур поиска позволяет значительно уменьшить объем вычислительной работы и времени решения задачи

В заключение отметим, что из-за отсутствия возможности получения абсолютно строгой математической модели, принимаемых допущений при поиске решений и сложности создания реальной конструкции, имеющей совокупности параметров, точно соответствующие найденным путем решения задачи синтеза, любое разработанное устройство зашиты нуждается в экспериментальной доводке

В третьей главе «Преобразователи» рассмотрены 1) альтернативная теория трансформатора, 2) теория работы двухобмоточного электромагнита как исполнительного органа устройств защиты и автоматики, 3) получение функций преобразования фильтровых и нефильтровых нелинейных преобразователей, 4) методика проектирования трансреактора как пример решения инженерной задачи, в которой число неизвестных превышает число независимых уравнений

Теория трансформатора, предложенная В Роговским в начале прошлого века, безусловно является общепризнанной, но она не является безупречной Использованный В Роговским переход от системы дифференциальных уравнений трансформатора к системе его векторных уравнений привел к тому, что индуктивности рассеяния обмоток оказались зависящими от некоторого, в общем случае, произвольного числа К, а основной поток, создающимся МДС обеих обмоток Здесь важно заметить, что теория, предложенная В Роговским, является математически строгой теорией и все расчеты, выполняемые по ней, являются строгими Отмеченные и другие ее особенности приобретают практическое значение при анализе электромагнитного взаимодействия обмоток, когда приходится исходить из физических процессов, фактически имеющих место в трансформаторе

Использованный В. Роговским переход от системы дифференциальных уравнений к системе векторных уравнений трансформатора не является единственно возможным. Рассмотренная в работе альтернативная теория исходит из особенности дифференциальных уравнений трансформатора, заключающейся в том, что эти уравнения связаны между собой только через производные. При этом исчезают особенности, присущие теории В. Роговского, а уравнения и входящие в них индуктивности рассеяния, соответствуют реальным физическим представлениям.

В остальных трех частях главы приводятся рассуждения и математические выкладки, необходимые для решения поставленных задач.

В четвертой главе «Ненормальные режимы работы асинхронных двигателей и защита от них» выполнены исследования сложных симметричных и несимметричных ненормальных режимов работы асинхронных двигателей, введены понятия «техническая система асинхронный двигатель-устройство защиты», «уравнение технической системы асинхронный двигатель-устройство защиты», с помощью уравнений технической системы асинхронный двигатель -устройство защиты, используя закономерности изменения основных величин, характеризующих работу двигателя в различных сложных симметричных и несимметричных ненормальных режимах, выполнены исследования эффективности действия ряда известных устройств защиты и предложенного трехфазного однорелейного измерительного органа.

Режимы работы асинхронного двигателя, при которых он мгновенно или с некоторой выдержкой времени должен отключатся от сети, разделены на аварийные, требующие мгновенного отключения, и ненормальные, допускающие некоторую выдержку времени. К числу аварийных отнесены режимы, связанные с возникновением различных замыканий в обмотке статора. Остальные режимы, требующие отключения двигателя, отнесены к ненормальным. Факторами, вызывающими ненормальные режимы, могут являться: перегрузка по моменту, снижение напряжения, несимметрия трехфазного напряжения, обрыв цепи одной фазы.

В зависимости от числа одновременно действующих внешних факторов, ненормальные режимы делятся на простые и сложные. К первым относятся режимы с одним внешним фактором. При одновременном действии двух и более факторов, режимы являются сложными. В соответствии с этим ненормальные режимы разделены на однофакторные, двухфакторные и т.д.

Свойства устройств защиты разделены на общетехнические (габариты, масса, надежность и т.д.) и специальные, к которым отнесены функциональные возможности (способность реагировать на различные ненормальные и аварийные режимы) и измерительные свойства (чувствительность, отстроен-ность, точность).

Асинхронный двигатель и устройство защиты рассматриваются как техническая система, состоящая из двух элементов, выполняющих заданные функции при совместной работе. Для описания совместной работы асинхронного двигателя и устройства его защиты введено понятие «уравнение технической системы асинхронный двигатель-устройство защиты».

При правильном выборе двигателя по мощности и по условиям окружающей среды и своевременном выполнении технических обслуживании и текущих ремонтов срок службы изоляции определяется режимами его работы. В условиях эксплуатации двигатели могут оказываться в различных простых и сложных, симметричных и несимметричных ненормальных режимах. Температура обмоток и действие основных видов защиты определяются токами в фазах двигателя. Большинство отказов асинхронных двигателей связано с возникновением нарушений в работе изоляции обмотки статора. Ее технический ресурс задается расчетным числом часов работы. В нормальных условиях эксплуатации основным фактором, определяющим расходование этого ресурса, является тепловое старение (изнашивание). Повышение эффективности защиты означает уменьшение времени работы двигателей с ускоренным, вызываемым перегреванием, тепловым изнашиванием изоляции. С этой точки зрения идеальное устройство защиты (устройство со стопроцентной эффективностью) - это такое устройство, которое не допускает ускоренного теплового изнашивания. Основным показателем недопустимости длительной работы в заданном ненормальном режиме является величина суммарных потерь мощности в обмотках. В несимметричных режимах кроме этого должна учитываться величина превышения тока сверх номинального хотя бы в одной из фаз. При суммарных потерях мощности, равных номинальным, интенсивность теплового изнашивания изоляции в этой фазе по данной причине может значительно превышать расчетную. При равных потерях мощности в симметричном режиме перегрузки и заданном несимметричном режиме, второй является более опасным для двигателя. Если для симметричных режимов установлена величина потерь мощности в обмотке статора, при которой защита должна отключать двигатель, то в любом несимметричном режиме, с такой же величиной потерь мощности в обмотке статора, она тем более должна отключать двигатель. Без исследования сложных режимов работы асинхронного двигателя нельзя обоснованно судить об эффективности действия различных устройств его защиты.

Учитывая, что для асинхронных двигателей характерны различные простые и сложные симметричные и несимметричные ненормальные режимы работы, функциональные возможности устройств защиты должны быть такими, чтобы они были способны отличать любой ненормальный режим от нормального. Однако, не смотря на важность этой способности устройств защиты, решающее значение она приобретает лишь в сочетании с высокой чувствительностью.

Обоснованно решать вопросы повышения эффективности защиты асинхронных двигателей можно только путем получения объективных данных о двигателе как объекте защиты и показателях функциональных возможностей и измерительных свойств устройств защиты. Наиболее общей математической моделью, позволяющей на основе этих данных решать поставленную задачу, является уравнение, описывающее работу технической системы «асинхронный двигатель - устройство защиты», то есть совместную работу асинхронного двигателя с его устройством защиты Решение этого уравнения в общем случае возможно только численным методом. При этом основной

объем работы связан с исследованием работы двигателя во всех возможных ненормальных режимах. Уравнение технической системы «асинхронный двигатель - устройство защиты» как и большинство уравнений технических систем не имеет однозначного решения. Для получения желаемого решения (выбора одного решения из множества возможных) надо иметь полный набор зависимостей между основными величинами, характеризующими двигатель во всех ненормальных режимах работы. Получение такого набора зависимостей являлось задачей исследования ненормальных режимов работы асинхронного двигателя.

В двухфакторном ненормальном режиме, соответствующем работе двигателя с пониженным напряжением и перегрузкой по моменту, устройства защиты, контролирующие ток двигателя, все множество пар и, Мделят на области допустимых и недопустимых пар и, М Линии, разграничивающие эти области, являются граничными характеристиками

Ди,М) = 1с (4.1)

где - ток срабатывания защиты

В трехфакторном ненормальном режиме, соответствующем работе двигателя с пониженным несимметричным напряжением и перегрузкой по моменту, токовые устройства защиты, все множество троек делят на пространства допустимых и недопустимых троек {/„, , М, а1 Граничные характеристики представляют собой некоторые поверхности , заданные в пространстве значений внешних факторов.

Зависимость тока от внешних факторов 1=/(и,М), 1=/(и,М.Яц) определяется свойствами двигателя. Задача устройств защиты выявить недопустимые значения самих факторов, их пар, троек и т.д. Таким образом, объективно обосновать эффективность того или иного устройства защиты можно только путем рассмотрения его совместной работы с двигателем.

Деление значений внешних факторов, их пар, троек и т.д. на допустимые и недопустимые осуществляется с помощью уравнений граничных характеристик левые части которых определяются свойствами двигателей, а правые - свойствами устройств защиты, в частности, величиной тока уставки срабатывания

Свойства асинхронного двигателя задаются совокупностью параметров его схемы замещения. Свойства устройства защиты описываются его уравнением срабатывания, искомой переменной в котором является токдвигателя:

и

(4.2)

где 2ВХ - входное сопротивление схемы замещения двигателя, - входное сопротивление устройства защиты, V- напряжение на входе схемы

В простейших случаях, когда преобразовательная цепь (ПЦ) состоит из одного линейного преобразователя, например трансреактора, уравнение срабатывания имеет вид:

или

К,

и

--и г

(4.4)

7 +7

— ВЛ

где К0- коэффициент преобразования трансреактора, 1/( - напряжение срабатывания реагирующего органа

Так как входное сопротивление схемы замещения двигателя зависит от скольжения гм = (.У), а последнее является функцией и и М, то решением уравнения срабатывания является граничная характеристика, разграничивающая все множество пар чисел и, Мна допустимые и недопустимые пары.

Четвертым фактором является угол несимметрии При изменении угла от 0° до 360° происходит изменение токов в фазах двигателя. Это оказывает влияние на работу устройств защиты. Целью исследования четырехфак-торного режима является получение исходных данных для анализа действия различных устройств защиты.

Токи в фазах двигателя в четырехфакторном режиме являются функциями четырех переменных 1=/(и, М, ац, Ч*).. Для выявления влияния на работу устройств защиты угла несимметрии, эти функции путем фиксирования значений и, М, ац заменяются функциями одной переменной / = ДУ). Эти функции являются периодическими, поэтому устройства защиты могут иметь мертвые зоны. Большей эффективностью, при прочих равных условиях, обладает то устройство защиты, которое имеет меньшую мертвую зону при необходимой чувствительности ко всем ненормальным режимам. Исследование чувствительности и размеров мертвой зоны выполняется с помощью уравнений технической системы асинхронный двигатель - устройство защиты.

Потери мощности в трех фазах обмотки статора не зависят от угла ¥ и являются функцией только коэффициента несимметрии напряжений

Их относительная величина:

Л О - л * с/

АРГ

Относительная величина потерь мощности в обмотке ротора

АР Ъг'(Гг +1'1) Гг+Гг

АЛ -"2У21 т J22/ _ 21 т 22 — ,4 гЧ

~ ~ - 1 , ~ .,1 21' 22* "

АЛ,

3/'* г

'РН 2Я 2 2Н

Относительная величина суммарных потерь мощности в обеих обмотках двигателя:

АР - ^ - ^ ЛРс+ЛРе _

ДР1й АРСН+АРРН

ЩЧ+г'/м)

Важно заметить, что базисные величины у потерь мощности в обмотках статора и ротора и суммарных потерь разные: 31 „г,, 31'22нг'2, 3(1гнг, + Г/нг'-,), поэтому . не равняется сумме

(4.5)

(4.6)

(4.7)

(4.8)

При определении токов в фазах двигателя исходными являются следующие положения Нейтральная точка звезды обмотки статора не соединяется с нулевым проводом сети и не заземляется, цепь для протекания токов нулевой последовательности отсутствует Напряжение нулевой последовательности, содержащееся в фазных напряжениях сети, не оказывает влияния на работу двигателя Система векторов линейных напряжений, подводимых к обмотке статора, в несимметричных режимах содержит только прямую и обратную последовательности и токи, протекающие по обмоткам статора и ротора, содержат эти же последовательности

С учетом величины коэффициента несимметрии а, и угла несимметрии Ч* (угла между векторами напряжений прямой и обратной последовательностей фазы А) несимметричные системы векторов фазных и линейных напряжений описываются выражениями

При этом модуль вектора определяется через аи и ил;,

Выражения (49-4 14) совместно с формулой (4 15) при заданных значениях

- 4(1)и а, при изменении угла несимметрии от 0° до 360° определяют все возможные тройки линейных напряжений, соответствующие заданным значениям

Токи в фазах двигателя при несимметричном трехфазном питании определяются выражениями

где 2,,, - комплексное входное сопротивление схемы замещения для токов прямой последовательности 2 2) - комплексное входное сопротивление схемы замещения для токов обратной последовательности

Стандарт на качество электрической энергии определяет допустимую

ип.

величину коэффициента несимметрии трехфазного напряжения

соответственно допустимую величину напряжения обратной последователь-

ности ит = аиит

Коэффициент несимметрии токов в фазах асинхронного двигателя

= (4.19)

'(11 (2)

Сопротивление асинхронного двигателя токам обратной последовательности связано со сложными физическими процессами, протекающими в двигателе при его работе в несимметричных режимах. Для оценки величины воспользуемся принимаемым в приближенных расчетах допущением о том, что сопротивление обратной последовательности асинхронного двигателя примерно равно сопротивлению короткого замыкания. Тогда

а, =аиК, (4.20)

При кратности начального пускового тока 5-7 коэффициент несимметрии токов в 5-7 раз больше а„.

При работе двигателя с трехфазным несимметричным напряжением на зажимах токи в фазах представляют собой суммы токов прямой и обратной последовательностей. Наибольшая величина фазного тока равна арифметической сумме токов этих последовательностей. При совпадении векторов Iлт и

по направлению, аргументы их комплексов равны между собой.

откуда

(4.21)

(4.22)

При таком угле несимметрии токи прямой и обратной последовательностей в фазе А складываются арифметически и относительная величина тока определяется выражением:

Для решения проблемы повышения эффективности защиты важное значение имеют вопросы интенсивности нагревания двигателя в различных ненормальных режимах и действие устройств защиты в этих режимах. Это определило необходимость исследования законов изменения токов в фазах как функций двух (^ М), трех (II, М, а,,) и четырех (и, М, а„, \|/) внешних факторов и соответствующих им функций потерь мощности, а также законов изменения часто используемой в устройствах защиты в качестве контролируемой величины, комбинации токов фаз в виде суммы их модулей.

Законы изменения токов в фазах двигателя, заданные в виде функций / = /(и,М), / = /(и,М,аи), / = /(^.Л/.ау.Т), и соответствующие им функции потерь мощности в отдельных фазах и в обмотке в целом при заданной уставке срабатывания защиты дают все возможные пары ^ М, тройки ^ М, а„ и четверки и, М, (!„. \|/ внешних факторов, действующих на двигатель, при которых защита срабатывает. Уравнение /(и,М) = определяет линию, разграничивающую множество пар и, М на допустимые и недопустимые Уравнение /(и,М,аи)~ /с определяет поверхность в пространстве переменных ^ М,

разграничивающую множество троек и, М, с^ на допустимые и недопустимые тройки Уравнение /(С М а, ЧК) = /с определяет гиперповерхность в четырехмерном пространстве переменных и, М, Оц, у, разграничивающую множество четверок й, М, с^, у на допустимые и недопустимые четверки Выставленная уставка срабатывания защиты /с определяет граничную линию, граничную поверхность и граничную гиперповерхность данного устройства защиты При такой же уставке срабатывания другие устройства защиты с другими функциональными возможностями и другими измерительными свойствами будут иметь другие граничные линии, поверхности и гиперповерхности После выбора требуемых граничных характеристик задача разработки устройства защиты заключаются в получении устройства с такими характеристиками

В работе исследованию были подвергнуты двигатели с номинальной мощностью 30 кВт 4А180М2УЗ, 4А180М4УЗ, 4А200L6УЗ, 4А225М8УЗ, 4А250S10УЗ Для удобства практического использования результатов исследования функции двух, трех и четырех переменных представлялись семействами функций одной переменной при фиксированных значениях других На рис 4 1 - 4 6 в качестве примера приведены некоторые результаты исследования двигателя 4А200L6УЗ

Ток в каждой фазе в несимметричных режимах задается суммой токов прямой и обратной последовательностей Для выполнения анализа свойств токовых устройств защиты в общем виде не требуется знать по каким причинам претерпевают изменения то есть не требуется знать исходные независимые переменные и, М, ас, ц/ Это позволяет получать обобщенные характеристики токов в фазах двигателя и потерь мощности в его обмотке статора В качестве примера получим их при

Получим выражения для Примем

ил

(4 24)

Тогда

7

—О) IА ~ 1мг

■I е

;30' + / ^ ' А!

1 А{ 1Г с ^//Н2)е

1г=1

/1(1)'

,1С у240- , с « Л,

Учтя равенства

е >т'е" =е

Аг ыг>

хг зда>

и поделив левые и правые части формул для 1в, 1С на I,

чим

/ =,I е '10' +! елг 60"'

(4 25)

(4 26) (4 27) (4 28)

(4 29) (4 30) (4 31) , полу-

(4 32) (4 33)

В трехфакторных режимах при конкретных значениях угла Ч7 переменными являются I и /А№,. В четырехфакторных режимах и угол ¥ является переменной величиной. Решением уравнения срабатывания устройства защиты, контролирующего токи в фазах двигателя и использующего их комбинацию в виде суммы модулей, является любая сумма !Л. + 1В. + /<>» обращающая его в тождество. Каждая конкретная сумма соответствует конкретному несимметричному ненормальному режиму работы двигателя. Каждая пара значений при изменении дает тройку функций

позволяющую получить полную информацию о действии устройства защиты при таких 1Ат., ¡М1), Задавшись рядом таких пар, представляющих наибольший практический интерес, мы получим соответствующий ряд троек названных функций. В работе приведены зависимости от угла для восьми значений и пяти значений 1лт,- При каждом значении ¡Л0), токи 1 л„ 1В,, /с. вычислялись при всех пяти значениях

Устройства защиты с суммированием токов трех фаз имеют один реагирующий орган вместо трех, но из-за слабой зависимости суммы модулей фазных токов от коэффициента несимметрии напряжений они имеют низкую чувствительность к несимметричным режимам. В работе показано, что использование нелинейных законов преобразования токов, позволяет получить трехфазный однорелейный измерительный орган с любой требуемой для практики чувствительностью как к симметричным, так и несимметричным ненормальным режимам.

При анализе действия устройств защиты с повышенной чувствительностью функции преобразования с возрастающей производной в областях отстройки и срабатывания с достаточной точностью аппроксимируются ломаной линией с двумя участками. При этом нелинейность функции определяется коэффициентом нелинейности, равном отношению углового коэффициента

второго участка К2 к угловому коэффициенту первого участка К] % = —1..

Использование функций с возрастающей производной для преобразования токов фаз двигателя позволяет создавать устройства защиты, способные с высокой чувствительностью одним реагирующим органом контролировать ток в трех фазах. Реагирующий орган в таких устройствах либо непосредственно, либо с помощью сумматора контролирует сумму преобразованных токов. Исследование свойств устройств защиты с нелинейным преобразованием величин впервые было выполнено в работах автора, опубликованных в журналах «Электричество» № 5 за 1975 год и № 2 за 1978 год.

Каждое уравнение срабатывания защиты дает описание работы этого устройства совместно с работой двигателя, то есть является объединенным уравнением технической системы «двигатель - устройство защиты». Такой

смысл уравнения срабатывания становится очевидным, если его записать в виде:

1Л. (У, М, аи, у/) + 1„. (и, М, аи, у/) + 1С. (и, М, аи, ц/) = 3

Н Г /1 1ч

—+/,„. о—)

X X .

(4.35)

При его решении с помощью таблиц характеристик более удобной является такая форма записи /1(2)-.

(4.36)

В пятой главе «Аварийные режимы работы асинхронных двигателей и зашита от них» исследованы аварийные режимы, связанные с возникновением различных замыканий в обмотке статора, проанализирована эффективность различных устройств, способных ограничивать объем повреждения, рассмотрены различные возможные варианты выбора контролируемых величин, предложен измерительный орган, контролирующий напряжение между нейтралями обмотки статора двигателя и вторичной обмотки трансформатора, в блоке с которым работает двигатель.

К числу аварийных отнесены режимы, связанные с возникновением различных замыканий в обмотке статора. Ненормальные режимы математически описываются с помощью теории асинхронных машин. Режимы, связанные с замыканиями в обмотке статора, приводят к возникновению в двигателе магнитного поля с нестационарной картиной и непосредственно не могут быть описаны названной теорией. Нестационарность картины поля объясняется наложением неподвижного в пространстве и пульсирующего во времени поля, вызываемого токами нулевой последовательности, на эллиптическое вращающееся поле, создаваемое токами прямой и обратной последовательности чередования фаз.

Исключение составляет короткое однофазное замыкание, когда начало и конец обмотки одной из фаз оказываются объединенными в одну точку, к которой присоединен один линейный провод, а два остальных присоединены к началам здоровых фаз. Обмотка статора оказывается разделенной на две одинаковые секции, каждая из которых включена на свое линейное напряжение и создает свое пульсирующее поле. Эти поля складываются, образуя результирующее поле со стационарной картиной.

Второй причиной, определяющей сложность математического описания режимов, связанных с замыканиями в обмотке статора, является отсутствие значений сопротивлений токам обратной и нулевой последовательности. Значения этих сопротивлений зависят как от вида замыкания, так и от его количественных характеристик (количества витков между входным зажимом и точкой замыкания, количество витков в короткозамкнутом контуре и т.д.) соответственно и все основные величины, характеризующие работу двигателя в таких режимах, зависят от вида замыкания и его количественных характеристик.

На специально созданной лабораторной установке экспериментально были исследованы закономерности изменения основных величин, характеризующих работу двигателя, при семи видах замыканий в обмотке статора:

- пробое изоляции одной фазы на корпус;

- витковом замыкании в одной фазе;

- витковом замыкании с одновременным замыканием на корпус;

- равноплечем двухфазном замыкании;

- равноплечем двухфазном замыкании с одновременным замыканием на корпус;

- неравноплечем двухфазном замыкании;

- неравноплечем двухфазном замыкании с одновременным замыканием на корпус;

Для получения названных закономерностей изменения величин на базе двигателя АО51-6, имеющего 282 витка в фазе, был изготовлен двигатель с обмоткой, имеющей в фазах А и С по 15 равноудаленных от нейтральной точки дополнительных отводов.

Закономерности изменения величин исследовались при работе двигателя в режимах холостого хода и номинальной нагрузки. Этим обусловлен значительный объем экспериментального материала. На рисунках 5.1 - 5.4 приведены закономерности изменения величин для наиболее часто встречающихся в практике видов замыканий: пробой изоляции одной фазы на корпус, витковое замыкание в одной фазе без замыкания и с замыканием на корпус.

Предотвратить возникновение различных замыканий в обмотке статора сложно, но ограничить объем ее повреждения с помощью мгновенно действующих устройств защиты можно. Эффективность таких устройств непосредственно связана с их чувствительностью ко всем возможным видам замыканий. Исходными переменными при исследовании аварийных режимов работы двигателя и определении чувствительности устройств защиты при разных видах замыканий являются количества витков, характеризующих данный вид замыкания. Для пробоя изоляции на корпус - количество витков между нейтральной точкой обмотки и точкой замыкания, для виткового замыкания - количество витков в короткозамкнутом контуре, для виткового замыкания с одновременным замыканием на корпус - количество витков в корот-козамкнутом контуре и удаленность его от нейтральной точки обмотки и т.д. Чем меньше количественные показатели замыканий, при которых защита срабатывает, тем выше ее чувствительность.

Для асинхронных двигателей мощностью свыше 100 кВт при небольших повреждениях обмотки используется технология частичного ремонта путем восстановления поврежденных частей изоляции и замены отдельных секций. Для таких двигателей желательно, чтобы устройство защиты ограничивало объем повреждения обмотки при возникновении замыканий внутри ее. Это устройство должно работать без выдержки времени или иметь минимальную выдержку, например, определяемую временем разбега двигателя при пуске.

В современной технике релейной защиты, фактически, есть только одно устройство, способное эффективно решать задачу ограничения объема повреждения обмоток электрических машин и трансформаторов - дифференциальная защита. Частично, эту задачу решают так же максимальная токовая и фильтровая защиты. Двигатели мощностью свыше 100 кВт, используемые в

сельском хозяйстве, снабжаются только максимальной токовой защитой, отстраиваемой от начального пускового тока в 5-7 раз превышающего номинальный Такая защита способна срабатывать только при замыканиях, возникающих в непосредственной близости от входных зажимов обмотки статора Чтобы все фазы обмотки защищались одинаково, защита должна контролировать гок во всех трех фазах Фильтровая защита, реагирующая на ток обратной последовательности, нечувствительна к симметричным трехфазным коротким замыканиям и потому не пригодна в качестве основной защиты Дифференциальная защита на рассматриваемых двигателях не используется по причине ее сложности и высокой стоимости Изложенное определяет актуальность вопроса разработки приемлемого для практики устройства защиты, способного ограничивать объем повреждения обмотки статора более эффективно, чем это делает максимальная токовая защита

Отсутствие такого устройства в современном арсенале техники релейной защиты определяется сложностью задачи подлежащей решению Эта сложность, прежде всего, связана с отсутствием возможности аналитического исследования закономерностей изменения величин при различных видах замыканий внутри обмотки статора асинхронного двигателя

Вторая сложность заключается уже в самом устройстве защиты Что оно должно контролировать, чтобы обнаруживать факты возникновения всех видов замыканий внутри обмотки статора9 На основании очевидного ответа -токи в фазах двигателя, создать эффективное и приемлемое по сложности устройство не представляется возможным При решении вопроса выбора контролируемых величин важно 1) количество контролируемых величин, 2) информативность каждой величины, 3) условия отстройки защиты с выбранными величинами, 4) сложность устройства защиты Принцип выбора очевиден при минимальном количестве контролируемых величин получить необходимый объем информации о состоянии защищаемого двигателя, наилучшие условия отстройки, минимальную сложность устройства Полученные результаты исследования всех видов замыканий показывают, что названному принципу выбора, в наибольшей степени, соответствует устройство с одной контролируемой величиной в виде напряжения между нейтралью двигателя и нулевым проводом сети Такое устройство имеет одну контролируемую величину, претерпевающую изменение при возникновении всех видов замыканий внутри обмотки статора, кроме симметричного трехфазного и равноплечего двухфазного Но вероятность возникновения таких замыканий весьма мала, так как обмотки фаз сдвинуты по окружности статора на 120 электрических градусов Для выделения напряжения не требуется никаких преобразователей Его выделяет сам двигатель, играющий роль сложного трехфазно-однофазного фильтра с выходной величиной, сопровождающей все внутренние замыкания кроме двух

В сетях 380 В, из-за наличия однофазных потребителей электрической энергии, система векторов фазных напряжений содержит нулевую последовательность Включение устройства защиты между нейтралью обмотки статора и нулевым проводом сети создает цепь для протекания токов нулевой последовательности, что приводит к уменьшению чувствительности защиты Одна-

ко асинхронные двигатели с номинальной мощностью порядка 100 кВт и выше, как правило, работают в блоке с отдельным трансформатором без однофазной нагрузки или она столь незначительна, что не вызывает заметного смещения нейтрали. Далее имеется в виду такой случай Но из-за насыщения стали и несинусоидальности кривой распределения магнитной индукции по окружности воздушного зазора в обмотке статора самого двигателя, наводится ЭДС третьей гармоники и гармоник, кратных трем, которые образуют системы векторов нулевой последовательности. Наибольшую величину имеет ЭДС третьей гармоники. ЭДС остальных гармоник во много раз меньше. Поэтому для повышения чувствительности защиты, при наименьшем усложнении ее схемы, целесообразно использовать только фильтр - пробку для токов третьей гармоники. Автоматический выключатель с независимым и электромагнитным расцепителями, совместно с рассмотренным ранее трехфазным однорелейным устройством и устройством, контролирующим напряжение между нейтралями обмотки двигателя и трансформатора, обеспечивает, в принципе, полноценную защиту двигателя, работающего в блоке с отдельным трансформатором. Видимо это первое комплектное устройство, с приемлемым для сельского хозяйства уровнем сложности, обеспечивающее защиту от всех симметричных и несимметричных ненормальных режимов, внешних коротких замыканий и замыканий внутри обмотки статора.

В шестой главе «Экономический анализ повышения эффективности защиты асинхронных двигателей» предложен метод анализа, с помощью которого оценена экономическая эффективность внедрения устройств защиты в данное время и в перспективе.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Основу предложенного научного решения проблемы повышения эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок составляют: теория асинхронных машин, разработанные основы теории устройств защиты, полученные уравнения технической системы «асинхронный двигатель-устройство защиты», предложенные методы и полученные результаты исследования ненормальных и аварийных режимов работы асинхронных двигателей.

2. Практическое значение предлагаемой теории более общего вида заключается, прежде всего, в том, что она раскрывает конечную сущность всех возможных устройств, то есть ту математическую задачу, которую все они решают. Согласно этой теории функциональные возможности и измерительные свойства устройств защиты определяются видами контролируемых величин, функциями их преобразования, условиями отстройки и свойствами реагирующего органа. Она вместе с методами и результатами исследования ненормальных и аварийных режимов работы асинхронного двигателя дает научно обоснованный метод создания и использования техники защиты асинхронных двигателей.

3. В условиях эксплуатации электродвигатели могут находиться в нормальных, ненормальных и аварийных режимах работы. По числу воздейст-

вующих на двигатель факторов ненормальные режимы разделены на одно-факторные (простые) и двухфакторные, трехфакторные и четырехфакторные (сложные) По признаку симметрии ненормальные режимы разделены на симметричные и несимметричные В число воздействующих факторов включены перегрузка по моменту, снижение напряжения, несимметрия напряжения, характеризующаяся коэффициентом и углом несимметрии Система векторов нулевой последовательности из рассмотрения исключена как не оказывающая влияния на работу двигателя В работе исследованы двухфакторный, трехфакторный и четырехфакторный ненормальные режимы

Техническая система «асинхронный двигатель - устройство защиты» состоит из двух совместно действующих элементов Исходной информацией для совершенствования устройств защиты от ненормальных режимов являются свойства асинхронного двигателя как объекта защиты в этих режимах Использованная в работе методика исследования сложных ненормальных режимов, построенная на основе теории асинхронного двигателя, с помощью вычислительной техники позволила получить зависимости между всеми основными величинами, характеризующими работу двигателя в сложных симметричных и несимметричных ненормальных режимах

4 К аварийным режимам отнесены режимы при которых двигатель должен отключаться от сети мгновенно или с весьма малой выдержкой времени

Исследованы однофакторные и двухфакторные аварийные режимы К числу однофакторных режимов, связанных с возникновением замкнутого контура в обмотке, отнесены витковое замыкание, равноплечее двухфазное замыкание, неравноплечее двухфазное замыкание

При пробое изоляции одной фазы на корпус возникает однофакторный режим без образования замкнутого контура в обмотке

К числу двухфакторных режимов, связанных с возникновением замкнутого контура в обмотке и пробоем ее изоляции на корпус, отнесены витковое замыкание с одновременным замыканием на корпус, равноплечее двухфазное замыкание с одновременным замыканием на корпус, неравноплечее двухфазное замыкание с одновременным замыканием на корпус

Зависимость тока в месте замыкания от числа витков в замкнутых контурах, образующихся при витковом замыкании и обоих видах двухфазных замыканий, имеет сложный характер При определенном числе витков в контуре она имеет точку экстремума, в которой ток превышает номинальный в несколько раз

Зависимости токов в фазах при витковом замыкании и возникновении пробоя изоляции одной фазы на корпус имеют монотонный характер

При малом удалении точки пробоя изоляции от нейтрали обмотки и малом числе витков в замкнутом контуре токи во внешней цепи двигателя, работающего без нагрузки, могут не достигать величины номинального тока, а при номинальной нагрузке - могут мало отличаться от него Устройства защиты от ненормальных режимов, контролирующие токи в фазах двигателя, по этой причине, а также необходимости отстройки от номинального тока и значительной выдержки времени срабатывания не могут выполнять функцию

ограничения объема повреждения обмотки при возникновении замыканий в ней Для крупных двигателей, работающих в блоке с трансформатором, не имеющем значительной однофазной нагрузки, на основе анализа закономерностей изменения напряжения между нейтралью двигателя и нулевым проводом сети предлагается устройство для ограничения объема повреждения обмотки, контролирующее это напряжение

5 Превышение расчетного значения температуры перегрева обмотки статора определяется величинами токов в фазах двигателя Система векторов фазных токов асинхронного двигателя с исправными обмотками фаз в общем случае характеризуется тремя величинами изменение которых определяет изменение этой системы Устройства защиты могут контролировать систему этих векторов непосредственно или в преобразованном каким-либо образом виде Функциональные возможности устройства защиты должны обеспечивать его реагирование на любые изменения этой системы (на изменения, вызываемые любой из трех величин по отдельности или в каких-либо их сочетаниях) Чувствительность устройства при любых изменениях системы должна быть такой, чтобы устройство срабатывало при выходе этой системы за допустимые пределы Условия отстройки устройства от допустимых состояний системы должны обеспечивать необходимый запас надежности его действия Инструментом анализа действия устройств защиты (поведения устройств защиты) являются предложенные уравнения срабатывания и возврата При заданных свойствах устройства защиты его поведение целиком определяется изменением состояния двигателя (изменением состояния системы векторов фазных токов) Это определяет смысл уравнений срабатывания и возврата как уравнений работы технической системы «асинхронный двигатель -устройство защиты» С помощью этих уравнений выполнены исследования поведения ряда известных устройств защиты и предлагаемого устройства

6 Разработаны два измерительных органа Один для устройства защиты от ненормальных режимов работы, второй для устройства, ограничивающего объем повреждения обмотки статора при возникновении замыкания в ней Исходной информацией при разработке обоих измерительных органов являлись результаты исследования асинхронного двигателя как объекта защиты При разработке первого органа решалась задача получения измерительного органа, обладающего высокой чувствительностью ко всем простым и сложным, симметричным и несимметричным ненормальным режимам Эта задача решена с помощью нелинейных преобразований абсолютных величин (модулей) векторов фазных токов с последующим суммированием результатов преобразования на реагирующем органе Возложение на реагирующий орган дополнительно функций сумматора значительно упростило измерительный орган

Получить эффективный измерительный орган для устройства, ограничивающего объем повреждения обмотки статора на основе контроля системы векторов фазных токов непосредственно или после известных преобразований не представляется возможным, так как токи в фазах двигателя при замыканиях, образующих замкнутый контур с малым числом витков и пробоях изоляции на малых расстояниях от нейтрали обмотки, не претерпевают за-

метного увеличения. Для разработки данного органа использовано свойство самого асинхронного двигателя выполнять функции некоторого фильтра, выходной величиной которого является напряжение между нейтралью обмотки статора и нулевым проводом сети.

7. Экономический эффект от внедрения устройства защиты достигается за счет увеличения межремонтных периодов. Чем ниже культура эксплуатации электроустановок, тем сильнее фактические межремонтные периоды отличаются от расчетных, тем больший экономический эффект дает внедрение устройств защит. Сильное влияние на величину показателя экономической эффективности оказывает размер технологического ущерба. С ростом культуры эксплуатации электроустановок межремонтные периоды незащищенных двигателей увеличиваются, а затраты на их капитальный ремонт уменьшаются. Однако, для существенного улучшения состояния сельских сетей, показателей качества электрической энергии, повышения уровня квалификации специалистов-электриков, совершенствования рабочих машин и технологий, повсеместной организации работы по контролю и совершенствованию режимов работы электроустановок потребуется значительное время. Поэтому является целесообразным ускорение работ по повышению эффективности защиты двигателей.

Например, при относительных величинах технологического ущерба и затрат на устройство защиты, равных единице, увеличение относительного межремонтного периода с 0,5 до 1 дает показатель экономической эффективности, равный единице, а с 0,25 до 1 - равный пяти. Таким образом, повышение эффективности защиты дает резкое снижение затрат на капитальный ремонт двигателей.

Необходимым условием для создания устройств защиты с широкими функциональными возможностями и требуемыми показателями измерительных свойств, является создание соответствующего научного обеспечения. Выполненные в работе исследования являются значительным вкладом в это обеспечение.

Результаты работы, в целом, будут полезны специалистам, занимающимся разработкой и эксплуатацией устройств защиты и исследованием ненормальных и аварийных режимов работы асинхронных двигателей.

4А2001.6УЗ 1Г=0.85, аи=0,02

4А2001.6УЗ 0*80,66, М*»1

Зависимости токов в фазах от момента

при пониженном несимметричном напряжении

Зависимости токов в фазах от коэффициента неснмметрии напряжения при работе двигателя с номинальным моментом и пониженным напряжением прямой последовательности

4А20И.6УЗ Ц*=0,В5

О 002 0.04 0.06 0 08 0.1 "и Рис 43

->-ММ>,7 -о-М*=0,85 —ь— М'=1

Зависимости суммы модулей токов фаз от коэффициента несимметрии напряжения при работе двигателя с пониженным напряжением прямой последовательности н разными моментами нагрузки

4А20016УЗ U* =0,86

4A20QL6Y3 U*>1

4А2001.6УЗ U'=1,06

-0 02 -006 -0 08 1-01

-0 02 -D06 -0 08 -01

-0 02 -006 -0 08 -01

Зависимости потерь мощности в "'мо7га\u iTiipi i m f. снта iiaip* ки нритрсч и|ачишя\ иалрмжслня прямой п следователь» "с™ н четырех начиная-, ко *] [ Ш|ие1Ш несимметрни lu ряжения viя шести ï поеного дви!лТ£1Я

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ РАБОТ

1 Сомов ИЯ Исследование свойств релейных защит с нелинейными преобразователями // Электричество, 1975 - 5 - С 74-75

2 Сомов ИЯ Линейные и нелинейные преобразования и преобразователи в схемах релейной защиты / В кн Тр ВСХИ, т 58 - С 66-74 - Волгоград 1975

3 Сомов ИЯ Анализ и синтез свойств релейных защит / В кн Тр ВСХИ, т 63 С 146-154 -Волгоград, 1977

4 Сомов ИЯ Исследование свойств реле полного сопротивления с нелинейным преобразованием одной величины //Электричество, 1978-2-С 54-55

5 Сомов ИЯ Характеристические уравнения УРЗ и показатели качества функционирования, определяемые с их помощью / В кн Тр ВСХИ, т 77 -С 112-117 -Волгоград, 1982

6 Сомов ИЯ Показатели измерительных свойств устройств МТЗ и зашиты от перегрузки/В кн Тр ВСХИ,Т 92 -С 87-100 -Волгоград, 1985

7 Сомов ИЛ Определение параметров функций преобразования контролируемых величин в устройствах релейной зашиты/В кн Тр ВСХИ, т 92 -С 100-104 -Волгоград, 1985

8 Сомов И Я Теория и развитие техники релейной защиты сельских электроустановок Краткие тез докл к всесоюзному науч тех семинару (г Тирасполь, 1987) - С 19 -Ленинград, 1987

9 Сомов И Я Характеристические уравнения электротеплового устройства защиты с прямым нагреванием термочувствительного элемента / В кн Сб науч тр ВСХИ - Вопросы электрификации животноводческих комплексов -С 89-92 -Волгоград, 1986

10 Сомов ИЯ Переходные процессы в электротепловом устройстве защиты с реле первого порядка / В кн Сб науч тр ВСХИ - Применение энергосберегающих режимов и электротехнологий в сельскохозяйственном производстве -С 104-108 - Волгоград, 1991

11 Сомов И Я Выбор выражений правых частей дифференциальных уравнений устройств защиты электродвигателей / В кн Сб науч тр ВСХИ - Применение энергосберегающих режимов и электротехнологий в сельскохозяйственном производстве — С 104108 -Волгоград, 1991

12 А с 1427467, МКИЗ, Но2Н 5/04, 7/085 Устройство для защиты электроустановки от перегрузки по току / Сомов И Я Приоритет изобретения 15 08 85г Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 01 06 88 г

13 Сомов И Я Об интегрировании систем дифференциальных уравнений электротепловых реле / В кн Проблемы научного обеспечения, экономической эффективности орошаемого земледелия в рыночных условиях (матер междунар науч -прак конфер ) - С 260-261 -Волгоград, 2001

14 Сомов И Я Вопросы теории и техники релейной защиты электроустановок (монография) -Волгоград, 2001 70с

15 Сомов И Я Теория трансформатора // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2001 - 10 - С 6-9

16 Сомов ИЯ Научные основы повышения эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок / В кн Проблемы агропромышленного комплекса (материалы международной научно- практической конференции) - Волгоград, 2003 - С 4243

17 Сомов ИЯ Ненормальные и аварийные режимы работы и повышение эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004 - 3 - С

18 Сомов ИЯ Расчет симметричных составляющих напряжения на зажимах асинхронного двигателя // Электромеханика. Известия высших учебных заведений, 1969-6-С 636-639

19 Сомов И Я Двухобмоточный электромагнит как исполнительный орган бесконтактных устройств зашиты и автоматики // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1969-6-С 31-32

20 Сомов ИЯ Теория и расчет бесконтактного устройства для зашиты электродвигателей от работы в режиме питания по двум фазам / В кн Тр ВСХИ, т 34 - С 130-147 -Волгоград, 1970

21 Сомов И Я, Веяпис Б С Вариант проектирования фильтра токов обратной последовательности/ Вкн Тр ВСХИ,т 34 -С 148-150 Волгоград, 1970

22 Сомов ИЯ Фильтр тока обратной последовательности с разно насыщенными трансреакторами/Вкн Тр ВСХИ, т 65 -С 248-251 -Волгоград, 1972

23 Веяпис Б С, Сомов И Я Исследование оптимального развития электроснабжения сельских районов нижнего Поволжья / в кн Проблемы электроснабжения, эксплуатации и электробезопасности сельских электроустановок (тез докл на всесоюзн совет. - С 34-35 -Москва, 1975

24 Сомов И Я', Фомин Ю А Возможности использования и увеличения максимальной мощности трансреакторов / В кн В кн Тр ВСХИ, т 63 - С 155-160-Волго-град, 1977

25 Сомов ИЯ, Веялис Б С Защита линий с сетевым резервированием / В кн тез докл к всесоюз науч - тех совещ «Вопросы реконструкции сельских электрических се-тей»(г Киров) -С 72-75 -Ленинград, 1977

26 Сомов ИЯ Фомин ЮА Исследование изменений и взаимодействий гармонических составляющих при получении сложных алгоритмов действия защиты ЛЭП сельскохозяйственного назначения / В кн Сбор науч тр ВСХИ, т 77 -С 118-121 -Волгоград, 1982

27 Сомов ИЯ, Савчук В Н Разработка устройства защиты электродвигателей погружных насосов / В кн Сбор науч тр ВСХИ, Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства -С 81-88-Волгоград, 1986

28 Сомов И Я Научное обеспечение развития техники релейной защиты сельских электроустановок / В кн Механизация и автоматизация технологических процессов в агропромышленном комплексе Часть II Электрификация, автоматизация, электронизация, ресурсе— и энергосбережение (Тез докл всесоюз научно- пр конф г Новосибирск) - С 13-14 -Москва, 1989

29 Сомов ИЯ Режимы работы асинхронных электродвигателей сельскохозяйственных установок // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004 - 7 - С 17 -18

30 Бородин И Ф, Сомов И Я Анализ устройств защиты асинхронных двигателей // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004 - 9 -С 16-17

31 Баев В И, Сомов ИЯ Экономическая эффективность защиты электродвигателей в сельскохозяйственном производстве // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004.-9.-С 30-32

32 Сомов ИЯ Совершенствование электротепловых устройств защиты асинхронных двигателей // Достижения науки и техники АПК, 2004 - 8 - С 25-27

33 Баев В И, Сомов И Я Метод анализа экономической эффективности защиты асинхронных двигателей // Достижения науки и техники АПК, 2004 - 9 - С 37

34 Сомов ИЯ Устройства защиты электроустановок с двумя контролируемыми величинами // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004 -10 - С 18-21

Подписано к печати 17 02 05 Формат 60x84 1/16 Уч-издл 2 Тир 100 Зак 39 Типография ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» 400002, г Волгоград, Университетский проспект, 26

Of. 17- ûf 21

511

2 2 MAP 2005

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ, ВЫВОДЫ, НАПРАВЛЕНИЕ РАБОТЫ

1.1 Обзор литературы

1.2 Выводы

1.3 Анализ основных работ в избранном направлении

1.4 Научная концепция решения проблемы 36 2 ОСНОВЫ ТЕОРИИ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ

2.1 Устройства защиты с одной контролируемой величиной

2.1.1 Блок-схема, уравнения срабатывания и возврата

2.1.2 Показатели измерительных свойств (определения)

2.1.3 Показатели измерительных свойств устройств максимальной токовой защиты с линейным преобразованием контролируемой величины

2.1.4 Показатели измерительных свойств МТЗ с нелинейным преобразованием тока

2.2 Устройства защиты с двумя контролируемыми величинами

2.2.1 Вводные замечания

2.2.2 Уравнения срабатывания и возврата, области и характеристики устройств защиты

2.2.3 Режимы срабатывания УЗ с двумя контролируемыми величинами

2.2.4 Дифференциальное уравнение множества линий максимальной чувствительности

2.2.5 Устройство с суммированием двух линейно преобразуемых величин

2.2.6 Устройство с возведением в квадрат одной величины

2.2.7 Устройство с возведением в квадрат двух величин

2.3 Электротепловые устройства защиты

2.3.1 Состояние и перспективы развития

2.3.2 Классификация реле. Системы дифференциальных уравнений в исходном и общем виде.

2.3.3 Распределение и накопление энергии в реле 70 ^ 2.3.4 Устройства защиты с реле первого порядка

2.3.4.1 Уравнения срабатывания

2.3.4.2 Энергетический КПД и мощность срабатывания реле

2.3.4.3 Время-токовые характеристики реле и устройств защиты

2.3.5 Устройства защиты с реле второго порядка

2.3.5.1 Уравнения срабатывания

2.3.5.2 Время-токовая характеристика

2.3.5.3 Определение параметров реле

2.3.5.4 Свободный процесс

2.3.5.5 Возможность возникновения последствия

2.3.5.6 Распределение и накопление энергии в реле второго порядка

2.3.6 Использование теории при разработке устройств защиты с реле второго порядка

2.3.6.1 Постановка задачи

2.3.6.2 Обсуждение подходов к решению задачи

3 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

3.1 Общие замечания

3.2 Преобразование дифференциальных уравнений двух электромагнитно связанных контуров и теория трансформатора

3.3 Двухобмоточный электромагнит как исполнительный орган бесконтактных устройств защиты

3.4 Фильтровые нелинейные преобразователи

3.5 О задаче расчета трансреактора

3.6 Методика расчета

3.7. Пример получения функции преобразования нелинейного преобразователя

4 НЕНОРМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ АСИНХРОННЫХ

ДВИГАТЕЛЕЙ И ЗАЩИТА ОТ НИХ

4.1 Исходные положения

4.2 Известные способы определения сопротивления обратной последовательности асинхронных двигателей

4.3 Предлагаемый способ

4.4 Работа двигателя при допустимых показателях качества электрической энергии

4.5 Технический ресурс двигателей и чувствительность устройств защиты

4.5.1 Симметричная перегрузка по току и превышение расчетного значения температуры перегрева обмотки статора

4.6 Классификация ненормальных режимов

4.7 Внешние факторы, свойства двигателя, граничные характеристики

4.8 Двухфакторные режимы

4.9 Трехфакторный режим

4.10 Четырехфакторный режим

4.11 Устройства защиты асинхронных двигателей от ненормальных режимов

4.12 Ток отстройки, показатель отстройки, чувствительность

4.13 Трехфазное тепловое реле

4.14 Трехрелейное токовое устройство защиты

4.15 Устройства защиты с трехфазными сумматорами

4.16 Трехфазный однорелейный измерительный орган д ля устройств защиты асинхронных двигателей от симметричных и несимметричных ненормальных режимов

4.16.1 Описание и вывод выражения функции преобразования

4.16.2 Уравнения срабатывания

4.16.3 Обобщенные характеристики токов и потерь мощности в обмотке статора

4.16.4 Анализ действия устройств защиты в несимметричных режимах

4.16.4.1 Устройства с тремя однофазными тепловыми реле и с тремя токовыми реле с нелинейными преобразователями

4.16.4.2 Устройства с двумя однофазными тепловыми реле и с двумя токовыми реле с нелинейными преобразователями токов

4.16.4.3 Устройство с трехфазным однорелейным измерительным органом

5 АВАРИЙНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ АСИНХРОННЫХ

ДВИГАТЕЛЕЙ И ЗАЩИТА ОТ НИХ

5.1 Вводные замечания

5.2 Описание установки для экспериментальных исследований аварийных режимов асинхронных двигателей

5.3 Режимы работы двигателя при пробое изоляции одной фазы на корпус

5.3.1 Анализ данных эксперимента

5.4 Витковые замыкания в обмотках асинхронного двигателя

5.4.1 Анализ экспериментальных данных

5.4.2 Анализ виткового замыкания с одновременным замыканием на корпус

5.5 Равноплечее двухфазное замыкание

5.6 Равноплечее двухфазное замыкание с одновременным замыканием на корпус

5.6.1 Анализ данных эксперимента

5.7 Неравноплечее двухфазное замыкание

5.7.1 Анализ данных эксперимента

5.8 Неравноплечее двухфазное замыкание с одновременным замыканием на корпус

5.9 Устройства защиты, ограничивающие объем повреждения обмотки

6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ЗАЩИТЫ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

6.1 Вводные замечания

6.2 Экономическая эффективность защиты асинхронных двигателей от ненормальных режимов работы

6.3 Подход к обобщенному экономическому анализу вопроса защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок

• Одним из условий нормального функционирования сельскохозяйственных предприятий является надежная работа электрооборудования. В сферу деятельности специалистов по электротехнологиям и электрооборудованию в сельском хозяйстве входят, главным образом, электродвигатели и другое оборудование, предназначенное для преобразования электрической энергии в другие виды энергий.

Режимы работы асинхронного двигателя, при которых он мгновенно или с некоторой выдержкой времени должен отключаться от сети, целесообразно разделить на аварийные, требующие мгновенного отключения, и ненормальные, допускающие ^ некоторую выдержку времени. К числу аварийных безусловно относятся режимы, связанные с возникновением различных замыканий в обмотке статора. Остальные режимы, требующие отключения двигателя, могут быть отнесены к ненормальным. Факторами, вызывающими такие режимы, могут являться: перегрузка по моменту, снижение напряжения, несимметрия трехфазного напряжения, обрыв цепи одной фазы.

Специалисты в области электротехнологий и электрооборудования в сельском хозяйстве через научные и конструкторские разработки Moiyr существенно влиять на повышение эффективности защиты асинхронных электродвигателей.

Проблемы эффективной зашиты асинхронных двигателей, работающих в условиях сельскохозяйственного и промышленного производства во многом схожи. Но в промышленности эта проблема возникла значительно раньше и из-за массового > использования таких двигателей ощущалась острее. Это нашло отражение в многочисленных публикациях, которые нельзя не учитывать при анализе развития техники и теории защиты асинхронных двигателей.

Главные особенности сельского хозяйства в плане данной проблемы вытекают из значительной протяженности сельских сетей, невысокой их надежности, неудовлетворительных показателей качества электрической энергии, несовершенства технологических процессов и машин, недостатка квалифицированных кадров и измерительной техники, необходимой для контроля состояния и наладки электрооборудования.

Необходимость создания для сельского хозяйства более совершенной техники всех видов, включая технику защиты асинхронных двигателей, хорошо известна. Среди факторов, определяющих темпы создания и эффективности использования новой техники, особое место занимает научное обеспечение, которое в настоящее время применительно к рассматриваемой проблеме, является недостаточным. Из этого вытекают цель и задачи настоящей работы.

Общая характеристика работы. Настоящая работа посвящена проблеме повышения эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок. Известная разница между реальным и расчетным сроками службы электродвигателя в сельском хозяйстве может быть сокращена путем использования более совершенных устройств защиты. Для проведения работ по созданию таких устройств и квалифицированному их использованию необходимо соответствующее научное обеспечение.

Для асинхронных двигателей, работающих в сельскохозяйственных электроустановках, характерен целый ряд простых и сложных, симметричных и несимметричных ненормальных и аварийных режимов. Исходной информацией для совершенствования устройств защиты являются свойства асинхронного двигателя как объекта зашиты во всех названных ненормальных и аварийных режимах работы. То есть свойства устройств защиты должны быть согласованы со свойствами объекта защиты.

Техническая система «асинхронный двигатель - устройство защиты» состоит из двух совместно действующих элементов, предназначенных для самостоятельного выполнения заданных функций. Совместное действие при самостоятельном выполнении заданных функций делает очевидной необходимость создания единой модели этой системы. С помощью такой модели могут быть обоснованно согласованы свойства устройства защиты со свойствами асинхронного двигателя как объекта зашиты. Исследования свойств устройств защиты и асинхронного двигателя как объекта защиты и построение математической модели совместного их действия составляют содержание данной работы.

Она включает в себя четыре отдельных направления:

1) построение основ теории устройств защиты;

2) элементы теории и проектирования преобразователей;

3) ненормальные режимы работы асинхронных двигателей и защита от них;

4) аварийные режимы работы асинхронных двигателей и защита от них.

Но очевидно, что говорить в широком смысле о решении сложной многоплановой проблемы повышения эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок иначе не представляется возможным.

Методы создания и анализа действия устройств защиты, учитывающие особенности асинхронного двигателя как объекта защиты, представляют собой знания общего характера. Полное практическое приложение этих знаний не может быть раскрыто в рамках одной работы. Каждое устройство защиты, созданное или исследованное с помощью этих знаний, будет примером их использования. В этом отношении данная работа не является замкнутой на себя. В известной степени она является лишь началом развития техники защиты асинхронных двигателей, основывающемся на прямом использовании теории устройств защиты и теории асинхронных машин. К сожалению с помощью современной теории асинхронных машин описанию поддаются лишь ненормальные режимы работы асинхронного двигателя. При разработке и исследовании устройств защиты от аварийных режимов работы приходится прибегать к экспериментальному исследованию двигателя как объекта защиты.

Основная часть работы посвящена построению основ теории устройств защиты и исследованию ненормальных и аварийных режимов работы асинхронных двигателей. Применение полученной теории устройств защиты и результатов исследования режимов работы асинхронных двигателей показано на примерах анализа действия некоторых известных устройств и разработки новых измерительных органов устройств защиты от ненормальных и аварийных режимов работы. Рассмотрение в работе вопросов определения сопротивления обратной последовательности асинхронных двигателей, теории и методов проектирования некоторых преобразователей вызвано недостаточной разработанностью и освещенностью этих вопросов в литературе.

Сопротивление обратной последовательности является одним из основных параметров асинхронного двигателя при его работе в несимметричных режимах.

Представление в теории трансформатора об индуктивностях рассеяния как о величинах, зависящих от некоторого, в общем случае, произвольного числа К, является одним из существенных недостатков этой теории.

В связи с тем, что в предлагаемой теории устройств защиты понятие функции преобразования является одним из основных, в третьей главе показаны примеры получения аналитических выражений функций преобразования одного фильтрового нелинейного преобразователя и одного нефильтрового нелинейного преобразователя.

В современных устройствах защиты в качестве преобразователей тока часто используются трансреакторы. Вопросы их проектирования создают известные трудности при разработке новых устройств защиты. В работе предлагается методика их проектирования.

Цель и задачи исследования. Необходимость повышения эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок является очевидной. Однако при попытке практического решения вопроса обнаруживается сложная многоплановая проблема, связанная с недостаточной изученностью самого асинхронного двигателя как объекта зашиты, отсутствием теоретической базы общего характера, позволяющей решать задачи анализа и синтеза различных устройств защиты, отсутствием уравнений, описывающих работу технической системы «асинхронный двигатель - устройство защиты» и измерительных органов с необходимыми функциональными возможностями и чувствительностью. Целью исследования являлось создание базы знаний, необходимых для решения задач, связанных с повышением эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок. Задачами исследования были:

-разработка общих основ теории устройств зашиты;

-исследование сложных ненормальных режимов работы асинхронного двигателя;

-исследование аварийных режимов работы асинхронного двигателя;

-получение уравнений, описывающих работу технической системы «асинхронный двигатель - устройство защиты» и исследование с их помощью поведения устройств зашиты при возникновении различных ненормальных и аварийных режимов работы асинхронного двигателя;

-разработка измерительных органов устройств защиты с расширенными функциональными возможностями и повышенной чувствительностью.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являлась совокупность вопросов теории и практики повышения эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок. Предметами исследования были:

- основы общей теории устройств защиты асинхронных двигателей;

- асинхронный двигатель как объект защиты;

- преобразователи, используемые в устройствах защиты;

- измерительные органы устройств защиты.

Методика исследований. В работе использовался теоретико — экспериментальный метод исследований, включающий в себя формулирование исходных положений теории, получение и решение уравнений, подготовку и проведение экспериментов, анализ теоретических и экспериментальных результатов.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые построены основы теории устройств защиты асинхронных двигателей, исследованы сложные ненормальные режимы работы этих двигателей, получена альтернативная теория трансформатора, экспериментальным путем дополнительно установлены закономерности изменения основных величин при различных видах замыканий в обмотке статора асинхронного двигателя, показана возможность применения предложенной теории к решению задач повышения эффективной защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок.

Реализация результатов исследований. По результатам исследований были разработаны и внедрены в производство:

- устройство защиты электродвигателей погруженных насосов в хозяйствах Волгоградской области (устройство защищено авторским свидетельством № 1427467)

- устройство максимальной токовой защиты повышенной чувствительности на предприятии «Волгоградские областные электрические сети»

Начиная с 1970 года результаты исследований используются студентами ВГСХА в курсовом и дипломном проектировании.

На защиту выносятся:

- основные положения теории устройств защиты асинхронных двигателей от ненормальных и аварийных режимов работы

- приложения основ теории к исследованию устройств защиты с одной и двумя контролируемыми величинами

- теория и методы проектирования некоторых преобразователей, используемых в устройствах защиты

- результаты исследования асинхронного двигателя как объекта защиты

- измерительные органы устройств защиты с расширенными функциональными возможностями и повышенной чувствительностью

Апробация работы. Основные результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на:

- ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Волгоградского сельскохозяйственного института - государственной сельскохозяйственной академии по итогам научно-исследовательской работы в 1966. .1970гг., 1972.1974гг., 1976.1980гг, 1982. 1984гг., 1986.2002гг.;

- всесоюзном совещании по проблемам электроснабжения, эксплуатации и электробезопасности сельских электроустановок, Москва, 1975г.;

- всесоюзном научно - техническом совещании по вопросам реконструкции сельских электрических сетей, г. Киров, 1977г.; всесоюзном научно - техническом семинаре «Опыт электрификации сельского хозяйства на основе ускорения научно-технического прогресса», г. Тирасполь, 1987г.; всесоюзной научно-практической конференции по вопросам механизации и автоматизации технологических процессов в агропромышленном комплексе, г. Новосибирск, 1989г.;

- международной научно-практической конференции по проблемам научного обеспечения экономической эффективности орошаемого земледелия, Волгоград, 2001г.

Научно-методическими основами работы являются:

- известные научные знания в области теории и техники релейной зашиты электроустановок;

- современная теория трансформаторов и асинхронных машин и методы анализа их режимов работы;

- теория и методы решения систем дифференциальных уравнений.

Значительную роль в формировании исходных представлений о проблеме основ теории устройств защиты и определении содержания исследований сыграли работы отечественных ученых: А.М. Федосеева, Г.И. Атабекова, B.JI. Фабриканта, И.А. Сыромятникова, И.Ф. Бородина, А.М. Мусина и др. Академик РАСХН И.Ф. Бородин являлся научным консультантом по несимметричным режимам работы асинхронных двигателей.

Место выполнения. Работа выполнена в Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии на кафедре электроснабжения сельского хозяйства и теоретических основ электротехники и на кафедре автоматизации и релейной защиты энергетических систем Московского энергетического института. Все экспериментальные исследования выполнялись в лабораториях Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии. Испытания разработанных устройств зашиты в производственных условиях проводились в хозяйствах Среднеахтубинского района Волгоградской области и на предприятии «Волгоградские областные электрические сети».

Публикации. Основное содержание работы отражено в органе Академии наук СССР журнале «Электричество» № 5 за 1975 г. и № 2 за 1978 г., журнале «Известия ВУЗов», «Электромеханика» № 6 за 1969 г., журнале «Механизация и электрификация сельского хозяйства» № 6 за 1969 г. и № 10 за 2001 г., а также в 25 работах, опубликованных в сборниках трудов ВСХИ-ВГСХА и всесоюзных семинаров, конференций и совещаний.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов по работе. Изложена на 340 страницах, включает 9 таблиц, 109 рисунков и библиографический список из 280 наименований.

Результаты работы, в целом, будут полезны специалистам, занимающимся разработкой и эксплуатацией устройств защиты и исследованием ненормальных и аварийных режимов работы асинхронных двигателей. Материал диссертации может также использоваться студентами при выполнении курсовых и дипломных работ, связанных с разработкой устройств защиты и анализом их действия в различных ненормальных и аварийных режимах.

1. Иванов В.И. Реле и релейная защита. М.: Государственное энергетическое издательство, 1932.276 с.

2. Соловьев JI.B., Федосеев A.M. Релейная защита. ч.1. м-л. ОНТИ, 1938. 559с.

3. Федосеев A.M. Релейная защита электрических систем. М.: Энергия, 1976. 560с.

4. Атабеков В.И. Теоретические основы релейной защиты высоковольтных сетей, м-л.: Государственное энергетическое издательство, 1957. 344с.

5. Фабрикант B.JI. Основы теории построения измерительных органов релейной защиты и автоматики. М.: Высшая школа, 1968.267с.

6. Гольдберг О.Д., Сорокер Т.Г., Чарахьян И.П. О надежности асинхронных двигателей // Вестник электропромышленности, 1962. 9 - С. 62-67.

7. Гольдберг О.Д., Хазановский П.Н. Определение надежности конструкции изоляции электрических машин при номинальных значениях эксплуатационных факторов // Электротехника, 1967. 7 - С.28-29.

8. Гольдберг О.Д., Хазановский П.Н. расчет надежности межвитковой изоляции электрических машин с всыпной обмоткой // Электротехника, 1967. 1.-С.25-28.

9. Гольдберг О.Д. Качество и надежность асинхронных двигателей. М.: Энергия, 1968. 176с.

10. Гольдберг О .Д., Курбатова Г.С. Влияние условий эксплуатации на надежность асинхронных двигателей // Стандарты и качество, 1974.- 4.-С.55-58.

11. Гольдберг О.Д. Надежность электрических машин общепромышленного и бытового назначения. М.: Энергия, 1976.

12. Гольдберг О.Д. Испытание электрических машин. М.: Высшая школа, 2000. 255с.

13. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных двигателей, м-л.: Госэнергоиздат, 1950. 258с.

14. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных двигателей, м-л.: Госэнергоиздат, 1955. 333с.

15. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных электродвигателей, мл.: Госэнергоиздат, 1963. 528с.

16. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных электродвигателей. М: Эргоатомиздат, 1984. 240с.

17. Копылов И.П., Мамедов Ф.А., Беспалов В.Я. Математическое моделирование асинхронных машин. М.: Энергия, 1969. 96с.

18. Копылов И.П., Щедрин О.П. Расчет на ЦВМ характеристик асинхронных машин. М.: Энергия, 1973. 120с.

19. Будзко И. А., Кириллин Н.И. Расчет характеристик защит асинхронных электродвигателей из условия теплового старения изоляции // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1969 — 4.

20. Кириллин Н.И. Влияние погрешности срабатывания защиты асинхронного электродвигателя на тепловое старение изоляции его обмоток. М.: МИИСП, 1969.

21. Кириллин Н.И., Судник Ю.А. Опытные образцы устройств следящего типа для контроля и защиты электродвигателя от ненормальных режимов и образцы токовой защиты. Госрегистрация. № 71078307, 1971.

22. Кириллин Н.И., Румянцев Е.В. Коррекция динамической погрешности температурной защиты электродвигателей // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1972.-5.

23. Славин P.M. Режимы работы и защиты автоматических установок животноводческих ферм. М.: Машиностроение, 1965.211с.

24. Мусин A.M. Аварийные режимы асинхронных электродвигателей и способы их защиты. М.: Колос, 1979.112с.

25. Овчаров В.В. Эксплуатационные режимы работы и непрерывная диагностика электрических машин в сельскохозяйственном производстве. Киев.: Издательство УСХА, 1990, 167с.

26. Асинхронные двигатели общего назначения. Под редакцией Петрова В.М., Кравчика А.Э. М.: Энергия, 1980.488с.

27. Мамедова Л.Ф. Моделирование аварийных режимов и способов защиты асинхронных ф, двигателей в сельскохозяйственном производстве. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.:Рос. гос. аграр. заоч. университет, 1997.

28. Грундулис А.О. Защиты электродвигателей в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1982. 105с.

29. Грундулис А.О. Фазочувствительная защита электродвигателей в сельском хозяйстве. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: ВИЭСХ, 1984.

30. Данилов В.Н. Защиты электродвигателей. Челябинск, 1995.

31. Данилов В.Н. Классификация устройств защиты электродвигателей от аварийных режимов // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1987 — 6.-С. 35-37.

32. Данилов В.Н. О защите электродвигателей от аварийных режимов // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1985. — 7.-С. 48-50.

33. Данилов В.Н. Защиты электродвигателей от аварийных режимов // Техника в сельском хозяйстве, 1988.-2.-С. 19-22.

34. Оськин С.В. Температурная защита электродвигателей кормоцехов агропромышленного комплекса. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Челябинк, 1987.

35. Оськин С.В. Методы и средства повышения эксплуатационной эффективности ^ асинхронных нерегулируемых электроприводов. Автореф. дисс. канд. техн. наук.Челябинск, 1998.

36. А.с. 1120444, МКИЗ Н02Н 7/085, 5/04. Устройство для температурной защиты электродвигателей. Данилов В.Н., Оськин С.В., Бондарчук П.П., Мухин Ю.Г. № 3500629/24-07; - Заявлено 15.10.82; опубл. 23.10.84. БИ № 39.

37. А.с. 1163409, МКИЗ Н02Н 5/04, 7/085. Устройство для температурной защиты электродвигателей. Данилов В.Н., Оськин С.В., Бондарчук П.П. № 3583280/24-07; Заявлено 25.04.83; опубл. 23.06.85. БИ № 23

38. А.с. 1817184, МКИЗ Н02Н 7/08, 7/085. Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от аварийных режимов работы. Оськин С.В., Калинин А.Э., Волощук Н.Н. № 4795783; - заявлено 02.01.90.; опубл 03.05.93. БИ № 19.

39. Петько В.Г. Комбинированная защиты электродвигателей от аварийных режимов // Техника в сельском хозяйстве, 2000. 4.

40. Минаков В.Ф., Шарипов И.К. Структура блочной защиты электродвигателей 0,4 кВ // ^ Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергиив сельском хозяйстве, Ставрополь. 1994(1995). С. 39-42.

41. Коновалов Л.И., Петелин Д.П. Элементы и системы электроавтоматики. М.: Высшая школа, 1980. 192с.

42. Марголин Ш.М., Гуров А.С. Функциональные узлы схем автоматического управления. М.: Энергоатомиздат, 1983. 168с.

43. Лысенко Е.В. Функциональные элементы релейных устройств на интегральных микросхемах. М.: Энергоатомиздат, 1983.128с.

44. Ванин В.К., Павлов Г.М. Релейная защита на элементах аналоговой вычислительной техники. Л.: Энергоатомиздат, 1983. 207с.

45. Носов Ю.Р., Сидоров А.С. Оптроны и их применение. М.: Радио и связь, 1981.279с.

46. Иванов В.И., Аксенов А.И., Юшин A.M. Полупроводниковые оптэлектронные приборы. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1984.184с.

47. Грейвулис Я.П., Лиелпетерис Э.Я., Путниньш В.Я. Полупроводниковые реле тока и напряжения. М.: Энергия, 1970.128с.

48. Могилевский Г.В., Райнин Е.В., Сосков А.Г., Устименко Б.Ю. Бесконтактные устройства защиты для низковольтных электрических аппаратов. М.: Энергия, 1971. 88с.

49. Паперно Jl.Б. Бесконтактные токовые защиты электроустановок. М.: Энергоиздат, 1983. 110с.

50. Бабаханов Ю.М. Теоретическое и экспериментальное исследование тепловых режимов водозаполненных элекроприводов насосов сельскохозяйственного водоснабжения. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: 1968.

51. Ларина Э.Т. Исследование теполопроводности изоляции обмоточных проводов различных типов. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: МЭИ, 1965.

52. Борисенко А.И., Данько В.Г., Яковлев А.И. Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах. М.: Энергия, 1974. 560с.

53. Запашник Р. Измерение приращений температуры в электрических машинах. Перевод с польского. Киев: УкрНИИНТИ, 1978. 20с.

54. Михеев A.M., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Л.:Энергия, 1970 342 с.

55. Науменко В.Н., Клочков О.Г. Авиационные электрические машины с интенсивным охлаждением. М.: Машиностроение, 1977. 127с.

56. Петров Т.Д. Об определении температуры обмотки статора асинхронного двигателя в повтроно-кратковременном режиме // Электромашиностроение и электрооборудование.1971.— 12.-С.17-19.

57. Счастливый Г.Г. Нагревание закрытых асинхронных электродвигателей. Киев: Наукова думка, 1966. 196с.

58. Счастливый Г.Г., Федоренко Г.М. Тепловые параметры водопогружных электродвигателей с залитой компаундом обмоткой статора и их исследование / В кн. Параметры электрических машин переменного тока. -Киев: Наукова думка, 1968, — С. 196-204.

59. Счастливый Г.Г., Федоренко Г.М. Анализ тепловых процессов в погружных электродвигателях // Электротехническая промышленность, 1969 — 355.- С. 5 — 7.

60. Счастливый Г.Г., Федоренко Г.М., Хрущ В.Т., Ксензенко Н.В. Тепловой расчет водопогружных электродвигателей с литой изоляцией обмотки статора / В кн. Исследование новых типов машин переменного тока. Киев: Наукова думка ,1968.— С. 126-136.

61. Юмашева Л.М., Пантюхов Л.Л., Гринев С.С. и др. Уточнение параметров тепловой схемы замещения асинхронных двигателей методом решения обратной тепловой задачи. -Тр. ВНИИЭМ, 1971. т.36,-С. 76-83.

62. Федоренко Г.М. Теплообмен и потери в зазоре жидкостнозаполненных асинхронных электродвигателей // Проблемы технической электродинамики. 1972, вып. 22, -С.96-99.

63. Федоренко Г.М. Вопросы расчета и определения параметров эквивалентных тепловых схем водозаполненных электродвигателей // Проблемы технической электродинамики1972, вып. 38. -С. 80-85.

64. Федоренко Г.М., Петров Т.Д. Номографический метод определения нагрева обмотки статора асинхронного электродвигателя в повторно-кратковременном режиме // Проблемы технической электродинамики. 1975, вып. 51.-С. 69-75.

65. Федоренко Г.М., Карацуба А.С., Хрущ В.Т. Параметрические методы исследования нагрева вращающихся роторов герметичных асинхронных электродвигателей // Проблемы технической электродинамики. 1970, вып. 22.-С. 90-95.

66. Филиппов И.Ф. Основы теплообмена в электрических машинах. Л.: Энергия, 1974. 384с.

67. Шашин В.Н. Практический метод расчета нагревания наиболее горячей обмотки электрических машин / — Тр. Ленинградского ин-та авиационного приборостроения, 1972, вып. 71.-С. 129-135.

68. Счастливый Г.Г., Кириенко П.П., Ксензенко Н.В., Федоренко Г.М. Экспериментальное исследование нагрева водопогружных и водозаполненных асинхронных электродвигателей типа ПЭДВ // Насосостроение и арматуростроение. 1967.-1-С. 1-4.

69. Яковлев А.И. Контактный теплообмен в элементах конструкции электромашин / Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах. 1977, вып. 7.-С. 9-42.

70. Яковлев А.И. Исследование теплофизических характеристик электротехнических материалов / Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах. 1978, вып. 8.-С. 54-75.

71. Овчаров В.В., Горбань Л.Ф. О нагревании электродвигателя в повторно-кратковременном режиме. Науч. тр. Укр.с.х. акад. 1978, вып. 207.-С. 32-35.

72. Альтшуль А.Д., Киселев П.В. Гидравлика и аэродинамика. — М.: Госстройиздат, 1965. 273с.

73. Бурковский А.Н., Ковалев Е.Б., Коробов В.К. Нагрев и охлаждение электродвигателей взрывонепроницаемого исполнения. -М.: Энергия, 1970.184с.

74. Кухарский М.П., Носков В.А. Исследование и расчет вентиляторов наружного обдува. -Электротехника, 1975. З.-С. 34-38.

75. Виноградов В.И. Исследование вентиляторов электрических машин. -М. Энергия, 1970. 92с.

76. Жадан В.А., Санников Д.И. Исследование вентиляторов закрытых асинхронных двигателей и их приближенный вентиляционный расчет. -Изв. Томского политехнического института, 1969. Т.219.-С. 172-177.

77. Абрамович Г.М. Теория турбулентных струй. -М.: Физматгиз, 1960.715с.

78. Кухарский М.П., Носков В.А., Родионов Р.П. Исследование наружного обдува низковольтных асинхронных двигателей. Труды НИПТИЭМ, 1972, вып. 2.-С. 116-125.

79. Брагинский Б.И. Методика теплового расчета закрытых асинхронных электродвигателей средней мощности при повторно-кратковременном режиме работы. -Труда завода Кузбассэлектромотор, 1972, вып.5.-С.46-51.

80. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. -М.: Энергия, 1975. 488 с.

81. Некрасов О.А., Шевченко В.В., Рекус Г.Г. Расчет перегрева асинхронных машин по методу тепловых параметров. Изв. вузов Энергетика, 1964 — 1.-С. 40-46.

82. Петров И.И., Мейстель A.M. Применение цепных экспоненциальных функций при расчете нагрева асинхронных короткозамкнутых двигателей // Электричество, 1965.-8.— С. 7-13.

83. Румянцев И.М. Расчет температурного поля электрической машины в нестационарном тепловом режиме.- Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1966.-3.-С. 47-51.

84. Суйский П.А. Исследование нагрева асинхронных короткозамкнутых двигателей серии А и АО мощностью от 0,6 до 100 кВт при продолжительном режиме работы // Электричество, 1958-9.-С. 35-38.

85. Филиппов И.Ф. Вопросы охлаждения электрических машин. — М.: Энергия, 1964.285с.

86. Готтер Г.Н. Нагревание и охлаждение электрических машин. — М.: Госэнергоиздат, 1961. 346с.

87. Иванов Н.П., Филиппов И.Ф. Метод теплового расчета электрических машин с непосредственным охлаждением //Электричество ,1963,- 1.-С. 17-20.

88. Лютер Р.А. О термической стойкости электрических машин переменного тока с короткозамкнутыми системами в роторе. Сб. Электросила 1957 — 15.-С. 7-12.

89. Беляев Н.М., Рядно А.А. Метод нестационарной теплопроводности. М.: Высшая школа, 1978. 306 с.

90. Гуревич Э.И. Тепловые испытания и исследования электрических машин. -Л.: Энергия, 1977. 185с.

91. Рыбин Ю.Л. О применении метода передаточных функций в тепловых расчетах электрических машин // Электротехника, 1977 6.-С.14-16.

92. Гуревич Э.И., Рыбин Ю.Л. Переходные тепловые процессы в электрических машинах. — Л.: Энергоатомиздат, 1983.216с.

93. Ярышев Н.А. Теоретические основы измерения нестационарных температур. Л.: Энергия, 1967,76 с.

94. Симбирский Д.Ф. Температурная диагностика двигателей. Киев: Техника, 1976. 115 с.

95. Бернштейн Л.М. Изоляция электрических машин общепромышленного применения. — М.: Энергия, 1971.-367 с.

96. Корицкий Ю.В. Влияние перегрузок на срок службы изоляции трансформаторов // Электричество.-1938.- 12.-С. 11-13.

97. Корицкий Ю.В. Определение опасной степени старения изоляции // Электричество. — 1939. -4. С.21-25.

98. Бернштейн И.Я. Износ изоляции и нагрузочная способность // Энергетика за рубежом. Трансформаторы. М.; JL: Госэнергоиздат, 1960. - Вып. 5. - С. 62-91.

99. Козырев Н.А. Изоляция электрических машин и методы ее испытания. М.; JL: Госэнергоиздат, 1962. - 264 с.

100. Койков С.Н., Цикин А.Н. Электрическое старение твердых диэлектриков. JL: Энергия, 1968.- 186 с.

101. Исследование полихлорвиниловой изоляции обмоточных проводов водозаполненных электродвигателей / В.А. Привезенцов, P.M. Славин, С.Д. Холодный, Ю.М. Бабаханов. -Электротехника, 1964 8.-С. 4-6.

102. Калитвянский В.Н. Общие закономерности теплового старения полимерных диэлектриков // Электричество. 1955.-3. - С.57-61.

103. Калитвянский В.Н., Ковальская А.В. Продолжительность службы новых видов изоляции электрических машин // Электричество. 1955.- 10. - С. 40-44.

104. Варденбург А.К. Пластические массы в электротехнической промышленности. М. —JL: Госэнергоиздат, 1963.286 с.

105. Похолков Ю.П., Стрельбицкий Э.К. Оценка надежности витковой изоляции всыпных обмоток по дефектности провода // Электротехническая промышленность. — 1972. 7. -С.19.

106. Дмитриевский B.C. Вывод уравнения надежности электрической изоляции // Электротехника. 1973. - 1. - С. 56 - 57.

107. Курбанова Г.С. Электродвигатели для сельского хозяйства. М.: Энергоатомиздат, 1983.-54 с.

108. Асинхронные двигатели серии А4/ А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская. М.: Энергоиздат, 1982 — 230 с.

109. Сергеев П.С., Виноградов Н.В., Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин. М.: Энергия, 1969. 632 с.

110. Сиунов М.И. О снижении магнитных потерь в асинхронных двигателях. Изв. вузов. Электромеханика, 1968.- 1.-С. 104- 106.

111. Скважинные насосные установки для воды. Каталог. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1973. 50с.

112. Алексеев А.Е. Конструкция электрических машин. М.: Госэнергоиздат, 1958. 390 с.

113. Gerlach Н. G. Bietrag zur Erwarmungsthejrie elektrischer Maschinen: Dissertation. Zurich, 1966. 120 S.

114. Янагиути Есихико, Фукая Кунифу. Подводные электродвигатели для узких и глубоких колодцев. — Мицубиси Дэнке Гихо, 1978, т. 52, 5. -С. 395 - 398.

115. Семак В.Г., Хрушкэ Н.С. Некоторые особенности проектирования погружных электродвигателей большой мощности. Электроэнергетика и автоматика, 1972, вып. 11.-С. 31-36.

116. Счастливый Г.Г., Федоренко Г.М., Титко А.И. Электромагнитное поле и потери в концевой зоне погружного электродвигателя переменного тока. — В кн.: Исследование режимов и методы расчета машин переменного тока. Киев: Наукова думка, 1971.—С. 112-116.

117. Семак В.Г. Выбор величины зазора в водозаполненных погружных электродвигателях // Электроэнергетика и автоматика, 1974, вып. 19.-С. 66-71.

118. Семак В.Г. Расчет механических потерь в водозаполненных погружных электродвигателях // Электроэнергетика и автоматика, 1974, вып. 19.-С. 62 — 66.

119. Шумилов Ю.А., Соколов Э.Р. Магнитное поле в ярме статора машины переменного тока // Электричество, 1973.- 2.-С.32 — 35.

120. Семак В.Г. Механические потери в водозаполненных погружных электродвигателях // Электроэнергетика и автоматика, 1972, вып. 13.-С. 47- 53.

121. Чахарьян И.П., Воскресенский А.П. Влияние способа заливки и изоляции короткозамкнутой клетки от сердечника ротора на показатели асинхронных двигателей // Электротехника. — 1964. — 1. С. 38-41.

122. Радин В.И., Брускин А.Э., Зорохович А.Е. Электрические машины. Асинхронные машины. М.: Высшая школа, 1988. 328 с.

123. Мусин A.M. Аварийные режимы асинхронных двигателей и способы их защиты. — М.: Колос, 1979.- 105 с.

124. Чмыхалов Г.Н. Исследование режимов и разработка устройств релейной защиты электродвигателей собственных нужд электрических станций. — Автореф. дис. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. Новочеркасск: НПИ, 1982.

125. Голоднов Ю.М. Самозапуск электродвигателей. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 136 с.

126. Байтер И.И. Защита и АВР электродвигателей собственных нужд. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1980. -104 с.

127. Слодарж М.И. Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей. М.: Энергия, 1977. - 216 с.

128. Анормальные режимы работы крупных синхронных машин / Е.Я. Казовский, Я.Б. Данилевич, Э.Г. Каширский, Г.В. Рубисов. JL: Наука, 1968.-429 с.

129. Слодарж М.И. Токи при самозапуске асинхронных двигателей // Электрические станции. 1971. - 4. - С. 40 - 42.

130. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. Высшая школа, 1987.-248 с.

131. Копылов И.П. Электромеханические преобразования энергии. -Энергия, 1973. 400 с.

132. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. JL: Энергоатомиздат, 1985.296 с.

133. Голубев M.JI. Расчет уставок релейной защиты и предохранителей в сетях 0,4-35 кВ. М.: Энергия, 1969. 136 с.

134. Медведев А.А. Выбор и эксплуатация аппаратов защиты и управления электроприводами. -М.: МГАУ, 1996. 102 с.

135. Реле защиты / B.C. Алексеев, Г.П. Варганов, Б.И. Панфилов, Р.З. Розенблюм. М.: Энергия, 1976.-464 с.

136. Нудельман Г.С. Измерительные реле тока на операционных усилителях. — Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения, 1979, вып. 6(82).-С. 8.

137. Жданов J1.C., Овчинников В.В. Электромагнитные реле тока и напряжения РТ и РН. — М.: Энергоиздат, 1981. 72 с.

138. Гельфанд Я.С. Релейная защита распределительных сетей. М.: Энергия, 1975. 328 с.

139. Шнеерсон Э.М. Измерительные органы релейной защиты на основе микропроцессорных структур. М.: Информэлектро, 1984. 64 с.

140. А.с. 383153 (СССР). Устройство для защиты трехфазных электроустановок от несимметрии фазных токов / Л.Б. Паперно, А.С. Мерняев, Б.С. Пороцкий. Опубл. в Б.И., 1973, №23.

141. А.с. 445097 (СССР). Устройство для защиты от несимметрии фазных токов / Л.Б. Паперно, Н.А. Перельман, Б.С. Пороцкий, опубл. в Б.И., 1974, № 36.

142. Гельфанд Я.С. Выпрямительные блоки питания и зарядные устройства в схемах релейной защиты. М.:. Энергоатомиздат, 1983.192 с.

143. Аналоговые и цифровые микросхемы / Под ред. С.В. Якубовского. — М.: Радио и связь, 1984. 432 с.

144. Надель Л.А., Дони НА. Блоки выдержки времени на интегральных микросхемах для комплектных устройств защиты // Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения, 1981. — 5.-С. 13-23.

145. А.с. 805463 (СССР). Устройство для защиты электроустановки от однофазного замыкания на землю в компенсированных сетях / В.М. Кискачи. Опубл. в Б.И., 1981, №6.

146. А.с. 473255 (СССР). Устройство для защиты электродвигателей / Н.Г. Заболотный. Опубл. в Б.И., 1975, №21.

147. А.с. 898549 (СССР). Устройство для защиты электродвигателей от витковых замыканий / C.JI. Кужеков, Е.П. Варфоломеев, B.JI. Рубан. Опубл. в Б.И., 1982, № 2.

148. Пат. 55182 (ПНР). Способы получения сигнала, зависящего от процентной асимметрии трехфазной системы / Шпилька С.

149. А.с. 488280 (СССР). Импульсное устройство защиты трехфазной нагрузки от несимметричных режимов работы / В.Д. Галкин, Н.Н. Шульц. Опубл. в Б.И., 1975, № 16.

150. А.с. 951535 (СССР). Устройство для защиты трехфазных потребителей от несимметрии фазных токов / Е.Н. Варфоломеев, C.J1. Кужеков, B.J1. Рубан. Опубл. в Б.И., 1982, №30.

151. Овчаров В.В. Исследование перегрузочных характеристик тепловых реле // Тр. Моск. энегр. Ин-та. 1972. - Вып. 103. - С. 15-20.

152. Гельфанд J1.C., Перельман В.Ш. Максимальные реле тока с регулируемыми время-токовыми характеристиками // Электричество, 1973- 8.-С. 9-14.

153. Нудельман Г.С. Измерительные реле тока на операционных усилителях // Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения. 1976. -6.-С.8 11.

154. Нудельман Г.С. , Шамис М.А. Быстродействующее реле тока для защиты от замыканий на землю // Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения, 1981, вып. 1(92).-С. 13.

155. Дмитриенко A.M. Реле дифференциальной защиты высоковольтных электродвигателей и понижающих трансформаторов // Электрические станции, 1983 — 12.-С. 56-59.

156. Хомутов О.И., Усов В.В. Разработка защиты электродвигателей на основе моделирования тепловых процессов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1983. -12. - С. 51 - 52.

157. Мусин A.M., Панькин В.В. Области применения тепловой и встроенной температурной защит // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1977. -5.-С. 40-41.

158. Кудрявцев И.Ф., Грундулис А.О., Зейбот В.В. Универсальное фазочувствительное устройство защиты двигателей // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1977.-5.-С. 42-43.

159. Борисов Ю.С. Защита электродвигателей серии АИР от коротких замыканий // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1991. -11. - С. 23 — 28.

160. Федосеев A.M. Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная защита сетей. М.: Энергоатомиздат, 1984. 520 с.

161. Темкина Р.В. Измерительные органы релейной защиты и автоматики на базе микроэлектроники. М.: Энергоатомиздат, 1985.

162. Чернобровов Н.В. Релейная защита. 4-е изд. - М.: Энергия, 1974. - 680 с.

163. Луганский Я.Н., Семенов В.А. Релейная защита на микро-ЭВМ за рубежом // Энергохозяйство за рубежом, 1982.- 6.-С. 26 28.

164. Гельфанд Я.С., Голубев M.JL, Царев М.И. Релейная защита и электроавтоматика на переменном оперативном токе. М.: Энергия, 1973. — 280 с.

165. Пронникова М.И. Фильтровые защиты от коротких замыканий для сельских электроустановок. /- В кн.: Автоматизация производственных процессов в сельском хозяйстве. М.: Изд-во АН СССР, 1956.-С. 360-365.

166. Гельфанд Я.С. Релейная защита распределительных сетей. М.: Энергия, 1975 - 328 с.

167. Королев Е.П., Либерзон Э.М. Расчет допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты. М.: Энергия, 1980.280 с.

168. Гельфанд Я.С., Голубев М.Л., Царев М.И. Релейная защита и электроавтоматика на переменном оперативном токе. М.: Энергия, 1973.280 с.

169. Кудрявцев А.А., Кузнецов А.П., Григорьев М.Н. Максимальная токовая защита с магнитными трансформаторами тока. М.: Энергоиздат, 1981. 56 с.

170. Гимоян Г.Г. Релейная защита горных электроустановок. — Недра, 1978. 349 с.

171. Тубис Я.Б., Белов Г.К. Температурная защита асинхронных двигателей в сельскохозяйственном производстве. — М.: Энергия, 1977. 96 с.

172. Рекомендации по применению встроенной температурной защиты электродвигателей в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1974. — 42 с.

173. Коваленский И.В. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1000 В. — М.: Энергия, 1977. 104 с.

174. Корогодский В.И., Кужеков СЛ., Паперно Л.Б. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1000 В. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 247 с.

175. Надель Л.А. Защита электродвигателей при перегрузках с зависимой от тока выдержкой времени // Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения, 1982.—4.-С. 13 16.

176. David W. Little, George J, Potochey, Robert A. Pinkley. A time-overcurrent relay with solid-state circuitry. — IEEE Power Ing. Society Conference Papers, New York, 1975, p.l- 7.

177. Knutter Eitel-Fritz, Nimes Karl. Elektronischer Uberlastschutz 7SK2. Siemens-Zeitschrifit, 1975, Bd 50, № 8, S, 551-554.

178. Amey Walter, Nimes Karl. Erweiterter elektronischer Uberlastschutz 7SK2 fur Drehstrommotoren-Siemens Zeitschrift, 1976, Bd 50, № 8, S. 554-557.

179. Овчаров B.B., Радченко Н.Я. Защиты компрессорных установок с электроприводом от перегрузок // Компрессорное и холодильное машиностроение — 1973. 2. - С. 15—18.

180. Овчаров В.В. Защита электродвигателей от перегрузки по температуре стали статора // Промышленная энергетика. 1970. - 10. - С. 12-17.

181. Кужеков СЛ., Чмыхалов Г.Н., Шихкеримов И.А. Дифференциальные защиты электродвигателей. Электротехника, 1985 - 8.-С. 40 - 44.

182. Гимоян Г.Г. Фильтровые токовые защиты трехфазных электродвигателей // Электричество. 1972. - 5. — С. 11 — 16.

183. Брайтер И.И. Защита и АВР электродвигателей собственных нужд. М.: Энергия, 1972.-94 с.

184. Гельфанд Я.С. Анализ чувствительности направленных фильтровых высокочастотных защит//Электричество, 1983.-6.-С. 1 -6.

185. Фабрикант В.Л. Фильтры симметричных составляющих. М.: Госэнергоиздат, 1962. — 423 с.

186. Казанский В.Е. Трансформаторы тока в схемах релейной защиты. 2-е изд.1, - М.: Энергия, 1969.-184 с.

187. Вавин В.Н. Трансформаторы напряжения и их вторичные цепи. — 2-е изд. М.: Энергия, 1977.-104 с.

188. Казанский В.Е. Трансформаторы тока в устройствах релейной защиты и автоматики. М.: Энергия, 1978.-264 с.

189. Белов В.П., Розенблюм Ф.М. Преобразовательный блок питания мощностью 15 Вт. -Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения, 1981.-5. С. 18-20.

190. Дмитриев К.С. Универсальные характеристики трансформаторов тока с прямоугольной характеристикой намагничивания. М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1970. — 23 с.

191. Азизов A.M., Гордов А.Н. Точность измерительных преобразователей. -Л.: Энергия, 1975.-256 с.

192. Вашны Е. Динамика измерительных цепей. -М.: Энергия, 1969. — 287 с.

193. Вавин В.Н. Трансформаторы тока. -М.: Энергия, 1966. 120 с.

194. Афанасьев В.В., Адоньев Н.М., Жалалис JI.B., Сирота И.М., Стогний Б.С. Трансформаторы тока. JI.: Энергия, 1980. - 344 с.

195. Мартыненко И.И., Корчемный Н.А., Машевский В.П. Влияние режимов работы на эксплуатационную надежность электропривода // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1981 - 9 - С. 29-31.

196. Ерошенко Г.П. Условия эффективного применения устройств защиты электродвигателей // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1983 — 1 — С. 31-33.

197. Карибский В.В., Пархоменко П.П., Сагомонян Е.С. Основы технической диагностики. Л.: Энергия, 1976 - 464 с.

198. Ерошенко Т.П., Медведько Ю.А., Таранов М.А. Эксплуатация энергооборудования сельскохозяйственных предприятий. — Ростов на Дону: Тера, 2001. — 591 с.

199. Мусин A.M., Тлеуов А.Х. Оценка надежности защиты электроприводов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1983 9 — С. 47 — 49.

200. Данилов В.Н. Классификация устройств защиты электродвигателей. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1987 - 6 - С. 34-37.

201. Мусин A.M. Повысить надежность электродвигателей в сельском хозяйстве // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1981-9 -С. 1-3.

202. Панфилов Г.С. Реле для предотвращения работы электродвигателей на двух фазах // Промышленная энергетика. 1949. - 10 - С. 9-10.

203. Зейлидзон Е.Д. Простой способ защиты электродвигателей от работы на двух фазах // Промышленная энергетика. 1951 - 8 - С. 9-11.

204. Галитовский В.Г. Из опыта защиты электродвигателей низкого напряжения от повреждений при работе на двух фазах // Промышленная энергетика. -1951.-8 -С. 12

205. Зейлидзон Е.Д., Казин Н.Ф., Слободкин Г.Л., Бланк Ф.Ф., Иванов В.Н., Биркулец П.М. Дискуссии по поводу статьи инж. Зейлидзона Е.Д. «простой способ защиты электродвигателей от работы на двух фазах» // Промышленная энергетика. 1951 . — 12. -С.17-18.

206. Сыромятников И.А. О защите электродвигателей // Промышленная энергетика. 1952. -5-С. 15-17.

207. Васильев А.А. Токовая защита электродвигателей от работы на двух фазах // Промышленная энегретика. 1952. - 7 - С. 10.

208. Ветчинкин Г.А., Ганель В.Я. К вопросу защиты короткозамкнутых асинхронных двигателей // Промышленная энергетика. 1952. — 7. - С. 9.

209. Ангели А.И. О защите электродвигателей от работы на двух фазах // Промышленная энегретика. 1952. - 7. - С. 15.

210. Халамейзер М.Б. Автоматическое отключение двигателей от сети при замыкании одной из фаз на корпус // Промышленная энергетика. 1952 — 8 - С. 14

211. Васильев А.А., Лившиц Д.С., Гуров Е.М. Дискуссии о защите электродвигателей // Промышленная энергетика. 1952. - 10 — С. 22.

212. Лямин В.В. Защита электродвигателей от работы на двух фазах // Рабочий энергетик. —1952.-12.-С. 16.

213. Парупс Ж.Я., Кречетович Н.Н., Платун В.И., Богина М.М., Озол П.Ж., Филатов А.А. Выступления и дискуссии о защите электродвигателей // Промышленная энергетика. —1953.-3.-С. 20-24.

214. Мамиконянц Л.Г. Специальные вопросы электрических станций, раздел «Асинхронные двигатели» / конспект лекций/, М.: МЭИ, 1954. 60 с.

215. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных электродвигателей. М.: Госэнергоиздат, 1955. 302 с.

216. Середняк А.Е. Защита трехфазных электродвигателей от работы в однофазном режиме //Уголь.- 1955.- 1.-С. 19.

217. Остромецкий А.А. Устройство для защиты асинхронных электродвигателей. Авторское свидетельство № 114536,1955.

218. Смородинский Я.М., Бухгольц В.П., Знаменок Р.Т. Устройство для защиты асинхронных электродвигателей, Авторское свидетельство № 107164,1955.

219. Хамедов Ф.К. Защита электродвигателей от работы на двух фазах // Энергетик. — 1956. -8.-С. 18.

220. Гимоян Г.Г., Глушко В.В., Скоморохов И.М. Защита трехфазных двигателей от работы на двух фазах // Промышленная энергетика. — 1956. — 9. — С. 11.

221. Гимоян Г.Г., Смородинский Я.М., Шишкин Н.С., Михеев Ю.А., Шалагинова Т.С. Устройство для токовой защиты трехфазных электродвигателей, Авторское свидетельство № 103753,1956.

222. Тарасов С.И. Нужна ли защита электродвигателей при работе на двух фазах // Промышленная энергетика. 1956. - 12. - С. 11-12.

223. Местер И.М. К вопросу о защите шахтных асинхронных электродвигателей от работы в однофазном режиме//Уголь, 1956.- 1.-С. 14-15.

224. Славин P.M. Защита двигателей автоматизированных электроприводов от перегрузки при потере фазы // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.-1956.-2.-С. 16-18.

225. Шишкин Н.С., Смородинский Я.М., Мехеев Ю.А., Шалагинова Т.С., Гимаян Г.Г. Фильтровая защита электродвигателей // Электричество, 1957. 12. - С. 23-24.

226. Гимаян Г.Г. Новая защита трехфазных электродвигателей и фидеров. // Изобретательство в СССР. 1967. - 5. -С. 9.

227. Масько П.Н., Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах, Авторское свидетельство №121840,1958.

228. Роткоп JI.JI., Розенфельд А.И. Фильтровая защита асинхронных двигателей от работы на двух фазах // Вестник электропромышленности . — 1959. 2. С. 32-33.

229. Моин B.C., Веденеев Г.М. Устройство для защиты трехфазных электроустановок от работы на двух фазах, Авторское свидетельство № 121848,1959.

230. Westighouse Engeneer, 1959. 6.- С. 17.

231. Лисицин А.В. Применение автоматов серии А 3100 для защиты электродвигателей собственных нужд//Электрические станции. 1960. 1,- С. 15-16.

232. Голубев М.М. Новый аппарат для защиты электродвигателей // Промышленная энергетика. -1960. -11. С. 8.

233. Имшенецкий В.Н. Круговая диаграмма трехфазного асинхронного двигателя в однофазном режиме // Известия Высших учебных заведений сер. Электромеханика. 1961.-2.-С. 168-170.

234. Стекольщиков В.Ф., Алексеев В.М., Кузнецов В.И., Никулин О.Н. Устройство для защиты трехфазных электроустановок от обрыва цепи одной фазы, в частности корабельных, Авторское свидетельство № 141921, 1961.

235. Стекольщиков В.П., Алексеев В.М., Кузнецов В.И., Никулин О.Н. Устройство для защиты трехфазных электродвигателей и электроустановок переменного тока от работы на двух фазах, Авторское свидетельство № 141201,1961.

236. Зимин Е.Н. Устройство для защиты асинхронных электродвигателей, Авторское свидетельство № 169650,1961.

237. Химченко В.А. Устройство для защиты асинхронных электродвигателей, Авторское свидетельство № 153080,1961.

238. Реферативный журнал «Электротехника и энергетика», М.: Электрификация сельского хозяйства. 1962. - 8.- С. 6.

239. Рейлидзон Е.Д. О междуфазном и фазном включении катушек магнитных пускателей // Промышленная энергетика. 1982, - 10. - С. 19-20.

240. Рохлин С.Д. Центробежная защита асинхронных электродвигателей // Промышленная энергетика, 1962. - 7 - С. 13.

241. Зимин Е.Н. Защита асинхронных электродвигателей напряжением до 500 вольт М.: Госэнергоиздат, 1962.-72с.

242. Mandi A., Elektrotechnic und Maschinenbau, 1962. Н, 15/16.

243. Проценко Р.Д. Защита трехфазных двигателей от однофазного режима // Промышленная энергетика. — 1964. 1. - С. 23.

244. Иноземцев B.C., Проценко Р.Д., Новый принцип защиты трехфазных электродвигателей от обрыва одной фазы // Механизация и электрификация сельского хозяйства, выпуск 4, М.: Урожай, 1965. С. 10-12.

245. Сомов И.Я. Исследование свойств релейной защиты с нелинейными преобразователями. // Электричество, 1975 — 5 — С. 74-75.

246. Сомов И.Я. Линейные и нелинейные преобразования и преобразователи в схемах релейной защиты / В кн.: Тр. ВСХИ, т. 58. С. 66-74. - Волгоград 1975.

247. Сомов И.Я. Анализ и синтез свойств релейных защит / В кн. Тр. ВСХИ, т. 63. С. 146-154.-Волгоград, 1977.

248. Сомов И.Я. Исследование свойств реле полного сопротивления с нелинейным преобразованием одной величины. // Электричество, 1978.— 2 С. 54-55.

249. Сомов И.Я. Характеристические уравнения УРЗ и показатели качества функционирования, определяемые с их помощью / В кн.: Тр. ВСХИ, т. 77. С. 112-117.-Волгоград, 1982.

250. Сомов И.Я Показатели измерительных свойств устройств МТЗ и защиты от перегрузки / В кн.: Тр. ВСХИ, Т. 92. С. 87-100. - Волгоград, 1985.

251. Сомов И.Я. Определение параметров функций преобразования контролируемых величин в устройствах релейной защиты / В кн.: Тр. ВСХИ, т. 92. С. 100-104. -Волгоград, 1985.

252. Сомов И.Я. Теория и развитие техники релейной защиты сельских электроустановок: Краткие тез. докл. к всесоюзному науч. тех. семинару (г. Тирасполь, 1987). — С. 19. — Ленинград, 1987.

253. Сомов И.Я. Характеристические уравнения электротеплового устройства защиты с прямым нагреванием термочувствительного элемента / В кн.: Сб. науч. тр. ВСХИ. -Вопросы электрификации животноводческих комплексов. — С. 89-92. — Волгоград, 1986.

254. Сомов И.Я. Переходные процессы в электротепловом устройстве защиты с реле первого порядка / В кн.: Сб. науч. тр. ВСХИ. Применение энергосберегающих режимов и электротехнологий в сельскохозяйственном производстве. - С. 104-108. -Волгоград, 1991.

255. А.с. 1427467, МКИЗ, Но2Н 5/04, 7/085. Устройство для защиты электроустановки от перегрузки по току / Сомов И.Я. Приоритет изобретения 15.08.85г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 01.06.88 г.

256. Сомов И.Я. Вопросы теории и техники релейной защиты электроустановок (монография). Волгоград, 2001.70с.

257. Сомов И.Я. Теория трансформатора. // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2001- 10 С. 6 - 9.

258. Сомов И.Я. Ненормальные и аварийные режимы работы и повышение эффективности защиты асинхронных двигателей сельскохозяйственных электроустановок // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004.— 3 — С.

259. Сомов И.Я. Расчет симметричных составляющих напряжения на зажимах асинхронного двигателя // Электромеханика. Известия высших учебных заведений, 1969.-6.-С. 636-639.

260. Сомов И.Я. Двухобмоточный электромагнит как исполнительный орган бесконтактных устройств защиты и автоматики // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1969.-6.- С. 31-32.

261. Сомов И.Я. Теория и расчет бесконтактного устройства для защиты электродвигателей от работы в режиме питания по двум фазам / В кн.: Тр. ВСХИ, т. 34.-С. 130-147-Волгоград, 1970.

262. Сомов И.Я., Веялис Б.С. Вариант проектирования фильтра токов обратной последовательности / В кн.: Тр. ВСХИ, т. 34. С. 148-150. Волгоград, 1970.

263. Сомов И.Я. Фильтр тока обратной последовательности с разно насыщенными трансреакторами / В кн.: Тр. ВСХИ, т. 65. С. 248-251. -Волгоград, 1972.

264. Сомов И.Я., Фомин Ю.А. Возможности использования и увеличения максимальной мощности трансреакторов / В кн.: В кн.: Тр. ВСХИ, т. 63. С. 155-160— Волгоград, 1977.

265. Сомов И.Я., Веялис Б.С. Защита линий с сетевым резервированием / В кн.: тез. докл. к всесоюз. науч.- тех. совещ. «Вопросы реконструкции сельских электрических сетей» (г. Киров). С. 72-75. - Ленинград, 1977.

266. Сомов И.Я. Фомин Ю.А. Исследование изменений и взаимодействий гармонических составляющих при получении сложных алгоритмов действия защиты ЛЭП сельскохозяйственного назначения / В кн.: Сбор. науч. тр. ВСХИ, т. 77. С. 118-121.— Волгоград, 1982.

267. Сомов И.Я., Савчук В.Н. Разработка устройства защиты электродвигателей погружных насосов / В кн.: Сбор. науч. тр. ВСХИ, Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства. С. 81-88.-Волгоград, 1986.

268. Сомов И.Я. Режимы работы асинхронных электродвигателей сельскохозяйственных установок//Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004 .-7. — С. 17-18.

269. Бородин И.Ф., Сомов И.Я. Анализ устройств защиты асинхронных двигателей // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004 . 9. - С. 16 —17.

270. Баев В.И., Сомов И.Я. Экономическая эффективность защиты электродвигателей в сельскохозяйственном производстве // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004. 9. - С. 30 - 32.

271. Сомов И.Я. Совершенствование элекгротепловых устройств защиты асинхронных двигателей // Достижения науки и техники АПК, 2004. 8. - С. 25 - 27.

272. Баев В.И., Сомов И.Я. Метод анализа экономической эффективности защиты асинхронных двигателей // Достижения науки и техники АПК, 2004. 9. — С. 37.

273. Сомов И.Я. Устройства защиты электроустановок с двумя контролируемыми величинами // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004. -10. С. 18-21