автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Селективный контроль состояния изоляции присоединений в разветвленных распределительных сетях с изолированной нейтралью

кандидат технических наук
Глухов,
Дмитрий Олегович
город
Йошкар-Ола
год
2010
специальность ВАК РФ
05.09.03
Диссертация по электротехнике на тему «Селективный контроль состояния изоляции присоединений в разветвленных распределительных сетях с изолированной нейтралью»

Автореферат диссертации по теме "Селективный контроль состояния изоляции присоединений в разветвленных распределительных сетях с изолированной нейтралью"

V / / .

ГЛУХОВ ДМИТРИЙ ОЛЕГОВИЧ

СЕЛЕКТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ состояния ИЗОЛЯЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЙ В РАЗВЕТВЛЕННЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Специальность: 05.09.03 - «Электротехнические комплексы

и системы»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань-2010

- 2 йЕН 2010

004615593

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Марийский государственный технический университет»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Глухов Олег Африканович

доктор технических наук, профессор Ясаков Геннадий Серафимович

кандидат технических наук, доцент Грачева Елена Ивановна

Ведущая организация: Военный инженерно-технический институт, г. Санкт-Петербург.

Защита состоится «<Р» 2010 г. в 14.$0 часов в аудитории Д-202 на заседании диссертационного совета Д212.082.04 при Казанском государственном энергетическом университете по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, 51.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения) направлять по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, 51, Ученый Совет КГЭУ. Факс: (843) 5438624, 5184464.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет».

Автореферат разослан «Р1» КйЩлЯ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д.212.082.04 кандидат педагогических наук

Лопухова Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Наиболее частым видом повреждений в распределительных сетях 6-35 кВ являются однофазные замыкания на землю (ОЗЗ). Практически повсеместное физическое и моральное старение электрооборудования объективно создает предпосылки к увеличению количества повреждений, большая часть которых инициируется однофазными замыканиями на землю (033). Вероятность возникновения ОЗЗ, переходящих в КЗ, заметно растет в связи со старением изоляции электрооборудования и достаточно частыми случаями превышения максимально допустимых токов ОЗЗ, установленных в ПУЭ для систем электроснабжения с изолированной нейтралью. ОЗЗ нередко приводят к крупным авариям, сопровождающимся значительными ущербами. Особенно остро стоит вопрос в распределительных сетях специального назначения (специальных объектов и заводов непрерывного цикла производства), в шахтах и карьерах, на судах, платформах нефтедобычи и кораблях. Разветвленная конфигурация кабельной распределительной сети требует селективного обнаружения, а при необходимости - отключения присоединения с ОЗЗ. При этом конфигурация подключений секций, а также их вывод из эксплуатации может изменяться в зависимости от режимов работы приемников электроэнергии, что значительно усложняет поиск дефекта.

Возможности для повышения эффективности защит от ОЗЗ существенно возрастают при использовании новых способов селективного контроля состояния изоляции присоединений в сетях с изолированной нейтралью напряжением 6-10 кВ, с радиальной структурой. Сети с изолированной нейтралью могут стать конкурентоспособными, при условии использования новых технических решений, позволяющих с большой точностью и достоверностью определять присоединения с ОЗЗ на ранней стадии его развития.

Целью диссертационной работы является разработка новых способов мониторинга состояния изоляции присоединений и раннего обнаружения ее дефектов для повышения надежности электроснабжения и обеспечения пожаробезопасности.

Объектом исследований в данной работе являются электротехнические комплексы и системы, имеющие в своем составе кабельные распределительные сети с радиальной структурой и изолированной нейтралью.

Предметом исследования выступают закономерности растекания токов утечки между присоединениями к распределительному устройству (РУ) при ОЗЗ через большие переходные сопротивления,

способы повышения достоверности обнаружения ОЗЗ, алгоритмы работы системы непрерывного селективного контроля состояния изоляции присоединений.

Задачи научного исследования. Для достижения поставленной цели исследования необходимо решить следующие научно-технические задачи:

• провести сравнительный анализ характеристик эффективности существующих методов и средств защиты;

• разработать математическую модель процессов растекания несимметричных токов утечки между присоединениями в широком диапазоне их параметров;

• экспериментально исследовать взаимосвязи между значениями регистрируемых токов утечки и неравномерностью распределения емкости сети относительно земли между элементами сети;

• разработать алгоритм достоверного обнаружения 033 через большое переходное сопротивление;

• разработать эффективные датчики-преобразователи с повышенной чувствительностью, адаптированные к работе в составе автоматизированных информационно-измерительных систем;

• разработать алгоритм работы централизованной системы селективного контроля состояния изоляции.

Методы исследований. Решение поставленной задачи выполнялось посредством математического моделирования на базе теории электрических цепей, лабораторных и экспериментальных исследований, моделирования на ПЭВМ, а также натурных испытаний в условиях реальной эксплуатации.

Научная новизна работы заключается в:

- математической модели, отражающей реальную картину распределения токов нулевой последовательности между элементами сети на основе применения относительных параметров и нормирования измеренных токов нулевой последовательности;

- эффективном способе селективного контроля состояния изоляции присоединений по токам утечки, основанном на результатах математического и экспериментального моделирования;

- новых схемотехнических решениях чувствительных датчиков-преобразователей тока нулевой последовательности и в алгоритме их работы;

- алгоритме работы централизованной системы селективного контроля состояния изоляции контролируемых присоединений разветвленной распределительной сети с изолированной нейтралью.

Практическая значимость работы:

• разработан датчик-преобразователь повышенной чувствительности с алгоритмом обработки сигналов для работы в составе системы контроля состояния изоляции высоковольтных распределительных кабельных сетей с изолированной нейтралью; !

•создан про1раммно-аппаратный комплекс централизованной системы контроля состояния изоляции присоединений, использующий новую методику расчета повреждений изоляции контролируемых присоединений распределительной сети с радиальной структурой.

Достоверность полученных результатов обусловлена принятыми допущениями исследования, корректным использованием математического аппарата, близостью результатов численного моделирования и физического эксперимента.

Основные положения, выносимые на защиту

• Математическая модель, отражающая реальную картину растекания токов нулевой последовательности между элементами распределительной сети.

• Алгоритм обработки данных относительных замеров от датчиков-преобразователей, основанный на сравнительном анализе нормированных данных.

• Схемотехнические решения датчиков-преобразователей, использующих принцип пояса Роговского с повышенной чувствительностью, предназначенные для работы в составе автоматизированных информационно-измерительных систем.

• Алгоритм работы централизованной системы селективного контроля состояния изоляции присоединений для сетей с изолированной нейтралью 6-10кВ.

Реализация и внедрение результатов работы.

Полученные в работе научные результаты внедрены в ОАО «Приборостроительный завод Вибратор», ОАО «Новая Эра», Марийский государственный технический университет. Работа выполнялась в рамках ОКР «Создание системы контроля состояния изоляции в системах электроснабжения специальных объектов» (шифр - «Величина - И»), проведенной на основании постановления Правительства РФ № 876-48 от 30.12.2004, в рамках государственного оборонного заказа, и НИР «Разработка ТТТ, макета и ТТЗ на ОКР по созданию системы контроля электрической изоляции в сетях автономного электроснабжения» (Шифр НИР «Кастанит-1»), проведенной в рамках государственного оборонного заказа.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на десятой российской научно-технической конференции по электромагнитной совместимости технических средств и электромагнитной совместимости технических средств и электромагнитной безопасности (ЭМС-2008. Санкт-Петербург, 2008), девятых и одиннадцатых Вавиловских чтениях (Йошкар-Ола, 2005,2007г).

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 2 - в журналах, включенных в перечень ВАК.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 114 наименований и приложений. Она изложена на 139 страницах, содержит 47 рисунков и 13 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, научная и практическая значимость полученных результатов, сформулированы цели и задачи исследований, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены: проблемы построения систем защиты при однофазном замыкании на землю (033), способы построения защит при 033 и недостатки их функционирования.

На основе аналитического обзора научных работ был сделан вывод о несовершенстве эксплуатируемых в российских сетях защит от 033. Все они имеют ряд недостатков и часто не обеспечивают желаемой чувствительности, особенно при большом переходном сопротивлении в месте повреждения изоляции присоединения.

Показана необходимость создания централизованной системы селективного контроля состояния изоляции присоединений для сетей 6-10 кВ и разработки методики расчетов, основанной на учете закономерностей распределения токов утечек в зависимости от параметров элементов сети и ее структуры.

Во второй главе разработана математическая модель, описывающая процессы растекания токов в сетях с изолированной нейтралью при 033. Новизна подхода заключается в применении относительных безразмерных коэффициентов для оценки неравномерности распределения емкости сети между присоединениями к распределительному устройству (РУ).

В процессе моделирования рассматривалось ОЗЗ на произвольном присоединении к РУ через некоторое переходное сопротивление, много большее емкостного сопротивления фазы этого присоединения, для схемы с произвольным количеством присоединений (рис.1). Основной целью, достигаемой при применении математической модели, было по-

вышение достоверности обнаружения присоединения с ОЗЗ, поэтому в основу был положен принцип относительного замера.

аЛ) В^ сф

Датчик г

Длгспк!

! Датчик к

Рис. 1. Схема распределительной сети с изолированной нейтралью

На рис. 1 приняты следующие обозначения: IIА, 11в, 11с - напряжения трехфазного источника (между нейтралью и фазными проводниками); <Р - переходная проводимость в месте ОЗЗ; С/ = С/ = Ссг - фазные емкости относительно земли присоединения с ОЗЗ; СА' = Св' = Сс' -фазные емкости относительно земли произвольного присоединения без ОЗЗ; С/ = Св" = Ссп - фазные емкости и-го присоединения. Фазные емкости присоединения приняты равными, так как математическое описание ориентировано на применение в кабельных распределительных сетях, где степень симметрии достаточно высока.

В качестве основного параметра, характеризующего емкость фазы произвольного присоединения, были использованы три разновидности безразмерного коэффициента относительной емкости Кс.

Коэффициент относительной емкости произвольного / -го присоединения с фазной емкостью С,-:

кса)=с,/сср.

Коэффициент относительной емкости присоединения г с ОЗЗ и с фазной емкостью С,:

Кс(г) = С2/Сср.

Коэффициент относительной емкости всей сети:

Кс(п) = ^ = п. Чр.

Средняя емкость присоединения определяется выражением:

Соответственно проводимость средней емкости присоединения Уф будет равна:

Уср=]-а>-Сср.

Классическое выражение для напряжения смещения нейтрали для трехфазной цепи с изолированной нейтралью, с учетом введенных параметров, примет следующий вид:

_илттт. а)

Формула для тока нулевой последовательности произвольного присоединения 1 без ОЗЗ будет следующей:

з.цф(озз).уср-кс(0

иЪ-¥ср-Кс{п)

Для тока, регистрируемого на присоединении г с ОЗЗ, было получено следующее уравнение:

/ 3-С/Д°33)-У(*с(»)-*С И (3)

ьз ■Уср-Кс{п) в

Так как обнаружение присоединения с ОЗЗ основано на сравнительном анализе результатов измерений, было определено отношение тока нулевой последовательности в присоединении г с ОЗЗ и к току нулевой последовательности в произвольном /-м присоединении без ОЗЗ. Данное соотношение обозначено как коэффициент полезного сигнала Кь В результате было получено следующее выражение:

1г КС{П)-КС{2)

К,=Т кс(о • (4)

Коэффициент полезного сигнала К], показывает, во сколько раз сигнал от присоединения с 033 г больше сигнала от некоторого произвольного присоединения /. Применение указанного параметра является важной составной частью алгоритма сравнительного анализа результатов замеров от множества контролируемых присоединений.

Было проведено нормирование токов от датчиков на присоединениях без 033, то есть определено отношение амплитуды тока в /-м присоединении к коэффициенту относительной емкости этого же присоединения:

Цнорм) = ^ = -Ъ-и0-¥^ (5)

После такого нормирования сигналы от всех датчиков-преобразователей на присоединениях без 033 становятся одинаковыми, что является принципиально важным для достоверного обнаружения присоединения с ОЗЗ и существенно упрощает дальнейшее практическое применение сравнительного анализа нормированных токов.

Было введено понятие нормированного тока нулевой последовательности в присоединении с 033:

1-{норм) = -^7) <6>

После преобразований получим уравнение, связывающее нормированный ток от датчика на присоединении с 033 с нормированным током от датчика на произвольном присоединении без 033:

{»орм) = -^.7, (норм). (7)

Важность полученного результата обусловлена тем, что ¡¡(норм) - величина постоянная. Для технической реализации полученных закономерностей был введен коэффициент нормированного полезного сигнала К/иорм):

К1 {норм) = 12 (норм)//,. (норм), (8)

где знаменатель, согласно формуле (5), - величина постоянная. Коэффициент нормированного полезного сигнала К^норм) необходим для оценки различий в нормированных сигналах при их сравнительном анализе с целью достоверного обнаружения присоединения с 033. После подстановок и преобразований получим:

К,(ноРм) = ^--\. (9)

Наибольшее значение К/(норм) будет соответствовать присоединению с 033. Применение полученных формул позволяет использовать относительно простую пороговую обработку массива значений коэффициентов нормированного полезного сигнала К ¡(норм), вычисленных по амплитудам сигналов от датчиков-преобразователей на всех контролируемых присоединениях, и обеспечить высокую достоверность обнаружения присоединения с 033 через большое переходное сопротивление.

Для достоверного обнаружения 033 должно выполняться неравенство: ¡(¡(норм) > 1 . В противном случае возможна неоднозначность определения присоединения с 033.

Для этой ситуации была разработана методика, основанная на анализе соотношений между расчетным током в переходном сопротивлении G в месте ОЗЗ, током нулевой последовательности в присоединении с ОЗЗ и током нулевой последовательности в присоединении без 033 по нижеприведенным формулам:

Ll = I по)

Ic Kc{n) Iq Кс{п)

Применение расчетов по формулам (10) актуально для случая, когда количество контролируемых присоединений п мало (но в любом случае не менее 3), а емкость присоединения z с ОЗЗ велика по сравнению со средней емкостью Сср.

Аналогичные теоретические исследования были проведены для сетей с резистивно-заземленной нейтралью и с компенсированной нейтралью (для некоторой гармоники т). Результаты математического моделирования подтвердили эффективность применения нормирования измеренных сигналов безразмерными коэффициентами относительной емкости и применения параметров, выражающих отношения токов в присоединениях.

В третьей главе были проведены экспериментальные исследования процессов на основе программного пакета MicroCap, который позволяет осциллографировать токи и напряжения в достаточно сложных моделях распределительных сетей.

В таблице 1 приведены результаты измерений, полученные при следующих параметрах: средняя емкость присоединения Сср. =3,75 мкФ; сопротивление в месте ОЗЗ Яозз - ЮкОм; количество присоединений -4, (Кс(п) = 4). Ток измерялся в мА. Это одна из многочисленных серий измерений наглядно иллюстрирует практическое применение разработанной математической модели. В таблице приведены амплитудные значения токов нулевой последовательности в присоединениях при по-

очередных 033 в них и значения этих токов, нормированных соответствующими коэффициентами относительной емкости. Результаты, приведенные в последней строке таблицы, характеризуют возможность достоверного обнаружения присоединения с 033 при проведении сравнительного анализа результатов измерений и их пороговой обработке. Аналогичный анализ был проведен для сетей с резистивно-заземленной и компенсированной нейтралями.

Таблица 1

№ Кс® ОЗЗ в присоед. №1 ОЗЗ в присоед. №2 ОЗЗ в присоед. №3 ОЗЗ в присоед. №4

1и мА 1,/Кс(0 Ь, мА 1„ мА 1>/Кс(х) 1ьмА Ь/као

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 0,4 526,4 1316 56,5 141,2 56,4 141,0 56,8 142

2 0,8 113,5 141,9 467 583,8 113,4 141,8 115,5 144,3

3 1Д 170,3 . 141,9 170,7 142,2 410 341,7 170,2 141,8

4 1,6 227 141,9 226,8 141,7 227Д 142 345,8 216,1

1л»,/1 = 2,319 9,268 и 4,1 1,8 2,4 2,032 1,5

Из приведенных данных следует, что при малом количестве присоединений (л=4) и 033 в присоединении с наименьшей емкостью положительный эффект весьма значителен, а при ОЗЗ в присоединении с наибольшей емкостью (Кс(0 =1,6) применение нормирования становится недостаточно эффективным. В последнем случае необходимо определить соотношения измеренных токов /,■ к расчетному току /с через переходное сопротивление в месте ОЗЗ по формулам (10). Таким образом, применение в обработке измеренных токов нулевой последовательности процедуры нормирования коэффициентами относительной емкости существенно повышает достоверность обнаружения присоединения с ОЗЗ.

Проведенные исследования показали возможность построения централизованной системы селективного контроля состояния изоляции на основе сравнительного анализа нормированных токов утечки в контролируемых присоединениях, обеспечивающего достоверное обнаружение повреждений изоляции с высокими переходными сопротивлениями в широком диапазоне значений неравномерности распределения емкости сети между присоединениями.

В четвертой главе представлена разработка датчика-преобразователя, позволившего на практике реализовать новый подход в измерении токов нулевой последовательности в распределительных сетях с радиальной структурой. Датчик работает по принципу пояса Роговского и обеспечивает измерение индукции магнитного поля, создаваемого токами, протекающими по жилам кабеля внутри окна (рис. 2.), образован-

ного гибким магнитопроводом с заполнением микрокристаллическим ферромагнитным материалом.

Рис. 2. Два варианта аналогового датчика-преобразователя с двумя различными гибкими индуктивными датчиками

Испытания датчика-преобразователя проводились на стенде ОАО «Приборостроительный завод «Вибратор» по программе ПА.422 282.001 ПМ, согласованной с Заказчиком и ВНИИМ им. Д. И. Менделеева. При проверке диапазона измерения переменного тока в качестве эталонных средств применялись: установка поверочная полуавтоматическая универсальная УППУ-МЭ 3.1, погрешность ± 0,02%, вольтметр АЬЮЕЫТ 34401А, погрешность ± 0,01%.

Рис. 3. Передаточная характеристика аналогового датчика преобразователя

Результаты испытаний в обобщенном виде представлены на рис.3 и показали высокую линейность передаточной характеристики датчика-преобразователя в широком диапазоне измеряемых токов.

Аналоговый датчик-преобразователь (рис.4) выполняет следующие функции: измерение амплитуды тока нулевой последовательности в трехжильных кабелях, измерение сдвига фазы между напряжением и током нулевой последовательности путем фазового детектирования сигналов от емкостного датчика и токового датчика, преобразование результатов измерений либо аналоговый сигнал в виде уровня постоянного тока.

Рис.4. Функциональная схема датчика-преобразователя с аналоговым выходом

На основе аналогового варианта датчика был разработан цифровой датчик (рис.5) с передачей данных по интерфейсу передачи данных ЯБ-485 (или 118-232) и осуществляющий фазовое детектирование по тактовому сигналу от центрального блока системы.

Рис. 5. Экспериментальный образец цифрового датчика-преобразователя

Предложен алгоритм работы для датчика первичного преобразователя, который был успешно реализован на практике для цифрового варианта исполнения преобразователя.

На основе проведенных исследований и полученных результатов была разработана централизованная система селективного контроля состояния изоляции присоединений в распределительных сетях с изолированной нейтралью. Испытания показали работоспособность системы и достоверное обнаружение ОЗЗ через переходное сопротивление порядка 10 кОм и более.

В состав системы входят: совокупность датчиков-преобразователей по количеству контролируемых'присоединений, центральный блок сбора обработки данных, а также АРМ оператора, позволяющего производить управление на верхнем уровне благодаря разработанному программному пакету, позволяющему оптимизировать работу системы. Программное обеспечение реализует следующие функции:

• визуализацию получаемых данных;

• архивацию данных и управляющих действий оператора;

• выдает рекомендации о правильной эксплуатации системы;

• обеспечивает возможность более гибкой настройки системы.

Благодаря использованию такого аппаратно-программного комплекса стало возможно непрерывно производить мониторинг состояния изоляции всех контролируемых присоединений, что дает необходимую информацию для прогноза возможных 033 с достаточным для оперативных мероприятий запасом времени. Данный подход экономически эффективен, так как такой метод диагностики под рабочим напряжением позволяет отказаться в дальнейшем от некоторых видов испытаний, выполняемых на отключенном электрооборудовании в соответствии с п. 1.8 РД 34.45-51.300-97. Используя метод постоянного мониторинга, можно свести к минимуму количество отключений потребителей с целью испытаний и профилактического осмотра.

В заключении приведены основные результаты работы.

Проведен сравнительный анализ существующих средств измерений, применяемых при обнаружении ОЗЗ, показаны их недостатки, обусловленные низкой чувствительностью и нелинейностью в области малых первичных токов промышленной частоты.

Разработана математическая модель растекания токов нулевой последовательности при однофазном замыкании на землю через большое переходное сопротивление, основанная на применении относительных параметров, характеризующих неравномерность распределения между кабельными присоединениями емкости сети относительно земли.

Получены закономерности, позволяющие применить новые алгоритмы обработки сигналов от первичных датчиков-преобразователей токов нулевой последовательности, использующих расчеты на основе заранее введенных коэффициентов относительной емкости элементов распределительной сети.

Разработаны и изготовлены первичные датчики-преобразователи, реализующие на практике новый подход в измерении и обработке токов нулевой последовательности в распределительных сетях с радиальной структурой. Данный подход заключается в применении гибкого магнитопровода, дополнительного квазипикового детектирования, использования поправочных коэффициентов и цифрового выхода, что приводит к уменьшению погрешности измерений и повышению помехоустойчивости.

Разработана централизованная система селективного контроля состояния изоляции присоединений, представляющая собой аппаратно-программный комплекс с модификациями для распределительных сетей с изолированной нейтралью напряжением 6-10 кВ и 0,4 кВ. Комплекс обеспечивает сравнительный анализ состояния изоляции (по амплитудам токов утечки) при количестве присоединений до 128 и достоверное обнаружение присоединения с однофазным замыканием на землю.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1.Глухов, Д. О. Метод обнаружения повреждений изоляции с большими переходными сопротивлениями в высоковольтных сетях с изолированной нейтралью 6-20 кВ / Д. О. Глухов // Вестник Марийского государственного технического университета. - 2010. -№1. - С. 69-75.

2. Глухов, Д. О. Анализ эффективности централизованной системы селективного контроля состояния изоляции 6 — ЮкВ в сетях с изолированной нейтралью / Д. О. Глухов, О. А. Глухов, Э. Н. Фоминич, А. В. Кильдияров, В. Д. Малинин // Технологии ЭМС. - 2009. - №4. -С. 26-31.

3. Глухов, Д. О. Мониторинг состояния изоляции высоковольтных распределительных устройств / Д. О. Глухов, Э. Н. Фоминич, С. Е. Назаров, Г.З Юсупов // Сборник докладов десятой российской научно-технической конференции по электромагнитной совместимости технических средств и электромагнитной безопасности. ЭМС-2008. - Санкт-Петербург: БИТУ, 2008. - С. 186-188.

4. Глухов, Д.О. Селективный контроль состояния изоляции в электрических сетях с изолированной нейтралью / Д.О. Глухов,

O.A. Глухов, А. К. Михайлов, Э. Н. Фоминич, С. Е. Назаров, А. А. Тишков // Сборник докладов десятой российской научно-технической конференции по электромагнитной совместимости технических средств и электромагнитной безопасности. ЭМС-2008. -Санкт-Петербур: БИТУ, 2008. - С. 189-191.

5. Глухов, Д. О. Диагностирование состояния изоляции высоковольтных кабелей по электромагнитному излучению частичных разрядов / Д.О. Глухов, O.A. Глухов, А. К. Михайлов, Э. Н. Фоминич, Тишков // Сборник докладов десятой российской научно-технической конференции по электромагнитной совместимости технических средств и электромагнитной безопасности. ЭМС-2008. - Санкт-Петербург: ВИТУ, 2008.-С. 191-196.

6. Глухов, Д.О. Автоматизированная система мониторинга состояния изоляции распределительных сетей 10 кВ промышленных предприятий / Д.О. Глухов, O.A. Глухов // Сб. материалов 11 Вавиловских чтений. - Ч. 2. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007. - С. 322-323.

7. Глухов, Д. О. Алгоритм обработки сигналов при селективном контроле состояния изоляции кабельных линий 6,3-10кВ / Д. О. Глухов, O.A. Глухов // Сб. материалов 9 Вавиловских чтений. - Ч. 2. - Йошкар-Ола: МарГТУ. - 2005. - С. 346-347.

Подписано в печать 18.10.2010. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 4455.

Редакционно-издательский центр Марийского государственного технического университета 424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17

Оглавление автор диссертации — кандидат технических наук Глухов, Дмитрий Олегович

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СЕЛЕКТИВНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

1.1 Однофазное замыкание на землю: основные параметры

1.2.Область применения и-типичные схемы сетей с изолированной нейтралью

1.3 Основные виды селективных защит от ОЗЗ

1.4 Существующие технические средства обнаружения ЮЗЗ 29 1.4.1 Трансформаторы тока' нулевой последовательности

1.4.2. Датчики тока на эффекте Холла

1.4.3. Датчики тока на основе пояса Роговского

1.5. Пути решения проблемы достоверного обнаружения и мониторинга состояния изоляции на основе сравнительного-анализа 39 токов нулевой последовательности'

1.6. Выводы

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАСТЕКАНИЯ НЕСИММЕТРИЧНОГО ТОКА УТЕЧКИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ С РАДИАЛЬНОЙ СТРУКТУРОЙ

2.1. Обоснование основных предпосылок и допущений при разработке математической модели

2.2. Математическое моделирование токов утечки в сети с изолированной нейтралью при неравномерном распределении емкости 44 сети по присоединениям

2.3 Математическое моделирование процессов растекания тока нулевой последовательности между присоединениями^ сети с ре- 57 зистивно-заземленной нейтралью

2.4. Математическое моделирование процессов растекания тока нулевой последовательности между присоединениями в сети с 63 компенсированной нейтралью

2.5. Обобщенный математический алгоритм

2.6. Выводы 72 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАСТЕКАНИЯ НЕСИММЕТРИЧНЫХ ТОКОВ УТЕЧКИ В КАБЕЛЬНОЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ С РАДИАЛЬНОЙ СТРУКТУРОЙ

3.1. Экспериментальное исследование применимости системы селективного контроля состояния изоляции в высоковольтных сетях 73 с изолированной нейтралью

3.1.1. Описание модели и обоснование принятых допущений

3.1.2. Результаты анализа экспериментальных данных

3.1.3. Проверка сходимости экспериментальных данных с расчет- ^ ными результатами

3.2 Экспериментальное исследование применимости системы селективного контроля состояния изоляции в высоковольтных сетях 84 с компенсированной нейтралью

3.2.1. Достоинства и недостатки режима с компенсированной нейтралью

3.2.2. Результаты экспериментальных исследований

3.2.3. Оценка сходимости экспериментальных и расчетных данных

3.3. Экспериментальное исследование применимости системы селективного контроля состояния изоляции в высоковольтных сетях 90 с резистивно-заземленной нейтралью

3.3.1. Достоинства и недостатки режима с резистивнозаземленной нейтралью

3.3.2. Результаты экспериментальных исследований 92 3.33. Оценка сходимости экспериментальных и расчетных данных

3.4. Выводы

4. РАЗРАБОТКА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ СЕЛЕКТИВНОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

4.1 Датчик-преобразователь тока нулевой последовательности

4.1.1. Принцип действия датчика преобразователя

4.1.2 Функции и характеристики датчика

4.1.3 Алгоритм работы цифрового датчика-преобразователя

4.1.4 Обеспечение электромагнитной совместимости ЭМС датчика 105 4.1.5. Испытания первичного датчика преобразователя 109 4.2. Централизованная система селективного контроля состояния изоляции присоединений

4.2.1. Структура и основные функции

4.2.2. Алгоритм работы централизованной системы селективного контроля состояния изоляции

4.2.3. Программное обеспечение централизованной системы контроля состояния изоляции

4.2.4. Экономическая обоснованность применения централизованной системы селективного контроля состояния изоляции

4.3. Выводы

Введение 2010 год, диссертация по электротехнике, Глухов, Дмитрий Олегович

Актуальность проблемы

Одним из наиболее важных вопросов в области электроэнергетики является проблема повышения-надежности работы электрооборудования.

Практически повсеместное физическое и моральное старение большей части электрооборудования объективно создает предпосылки к увеличению количества повреждений, большая: часть которых инициируется однофазными замыкания на землю (033). Вероятность, возникновения ОЗЗ, переходящих в КЗ, заметно растет в связи со старением изоляции электрооборудованияш достаточно частыми случаями превышения максимально4 допустимых токов,ОЗЗ, установленных в ПУЭ для систем электроснабжения с. изолированной нейтралью. 033 нередко приводят к крупным авариям, сопровождающимся значи-тельнымиущербами.

Возможность селективного обнаружения ОЗЗ во многом зависит от выбора режима; нейтрали. Режим, с изолированной: нейтралью широко применяется в, сетях крупных промышленных предприятий, в сетях.собственных нужд электростанций, в шахтах и карьерах, в- подземных и специальных сооружениях, на судах и кораблях и других объектах, при? этом доминирующей являетсяфа-диальная структура, когда от системы-секций шин отходит достаточно« большое количество кабельных линий (КЛ).

Разветвленная? конфигурация; кабельной распределительной сети требует селективного обнаружения, а при необходимости^ - отключения присоединения с ОЗЗ. При этом конфигурация: подключений; секций, а также их вывод из эксплуатации может изменяться в зависимости от режимов работы приемников электроэнергии.

Основным достоинством систем электроснабжения с: изолированной нейтралью является: возможность определенное время осуществлять электроснабжение без отключения участка сети с ОЗЗ. Проблема бесперебойности электроснабжения в таких сетях, рассматривалась в работах следующих, авторов Рюденберга Р., Гуревича Ю. В., Лебедева Г.М., Лихачева Ф. А., Цапенко Е.Ф. В научно-технической литературе (Евдокунин Г. А., Титенков С.С. и др.) отмечается ряд недостатков режима работы с изолированной нейтралью (перенапряжения, смещение нейтрали, возможность длительного горения перемежающейся дуги и др.), которые по своей сути связаны не с собственно режимом нейтрали, а с низким уровнем технического совершенства релейной защиты и автоматики.

Сети с изолированной нейтралью могут стать конкурентоспособными при условии использования новых технических решений, позволяющих с большой достоверностью обеспечить раннее обнаружение присоединения с ОЗЗ через большое переходное сопротивление в месте повреждения изоляции.

Необходимо отметить, что изучением проблемы анализа состояния изоляции в высоковольтных кабельных сетях, занимались такие авторы как: Лихачев Ф.А., Сирота И.М., Цапенко Е.Ф., Кадомская К.П., Сидоров А.И., Шабад М.А., Шалин А.И., Борухман В.А., Гребченко Н.В. и другие.

Однако на сегодняшний день среди большого количества систем защит от

033 в сетях с изолированной нейтралью напряжением 6-10 кВ сложно выбрать л систему, которая могла бы гарантировать высокие показатели защиты. Все они имеют ряд недостатков и часто не обеспечивают желаемой чувствительности на контролируемом присоединении и тем более не могут обеспечить мониторинг состояния изоляции [12]. Большинство систем защиты имеют много ограничений и низкую чувствительность, вследствие чего многие предприятия вынуждены использовать сразу несколько систем защиты от ОЗЗ.

Сложившееся положение объясняется: сложностью процессов при ОЗЗ; несоответствием параметров первичных датчиков (ТН и ТТНП) современным возможностям в области измерений и обработки сигналов; сложной картиной перераспределения токов ОЗЗ между контролируемыми присоединениями при изменении конфигурации сети, режимов и нагрузок присоединений.

Наиболее распространенным источником сигналов для устройств релейной защиты являются ТТНП. Конструкции ТТНП, как и ТН сформировались достаточно давно, поэтому стандартные значения их выходных параметров определялись уровнем развития и состоянием средств автоматики середины XX века. Основным требованием к ТТНП являлось обеспечение выходной мощности, достаточной для срабатывания реле защиты от замыканий на землю, требования чувствительности и точности были вторичными. В диапазоне малых первичных токов, токовая погрешность отечественных ТТНП неприемлемо высока [103]. Характерно, что значение погрешности нелинейно зависит от значения измеряемого тока, что не позволяет применять ТТНП в качестве измерительного элемента в,системе контроля состояния изоляции.

Своевременное выявление и устранение дефектов изоляции кабельных линий и ответственных приемников электроэнергии (высоковольтные электродвигатели, сухие трансформаторы) позволяет предотвратить значительную часть повреждений, тем самым значительно сократив затраты на ремонт и замену оборудования. Но для оценки состояния изоляции необходимо выполнение непрерывного автоматического контроля, обеспечивающего выявление дефектов на ранней стадии их развития. Для описания- процессов1 протекающих в сетях при возникновении 033, необходима адекватная? математическая модель картины растекания тока утечки между контролируемыми присоединениями к РУ. Для реализации непрерывного контроля необходимо теоретическое обоснование новых решений в области селективного контроля состояния изоляции, разработка и экспериментальные исследования первичных датчиков преобразователей, разработка алгоритмов работы систем контроля состояния изоляции.

Цель работы и основные задачи исследования Целью диссертационной работы является разработка новых способов, мониторинга состояния изоляции и раннего обнаружения ее дефектов для повышения надежности электроснабжения и обеспечения пожаробезопасности.

Для достижения поставленной цели исследования необходимо решить следующие научно-технические задачи: провести сравнительный анализ характеристик эффективности существующих методов и средств защиты;

• разработать математическую модель процессов растекания несимметричных токов утечки между присоединениями в широком диапазоне их параметров;

• экспериментально исследовать взаимосвязи между значениями регистрируемых токов утечки и неравномерностью распределения емкости сети относительно земли между элементами сети;

• разработать алгоритм достоверного обнаружения ОЗЗ через большое переходное сопротивление;

• разработать эффективные датчики-преобразователей с повышенной чувствительностью;, адаптированных для работы в составе автоматизированных информационно-измерительных систем

• разработать алгоритм работы централизованной системы селективного контроля состояния изоляции.

Объект исследования

Электротехнические комплексы и системы, имеющие в, своем составе кабельные распределительные сети с радиальной структурой и изолированной нейтралью напряжением 6-1 ОкВ- "

Предмет исследования

Закономерности; растекания токовутечки между присоединениями к РУ при ОЗЗ через большие переходные сопротивления, способы повышения достоверности обнаружения-033^ алгоритмы работы системы непрерывного селективного контроля состояния изоляции присоединений.

Методы исследования

Решение поставленной задачи выполнялось посредством' математического моделирования на базе теории электрических цепей, лабораторных и. экспериментальных исследований; моделирования на ПЭВМ; а так же натурных испытаний в условиях реальной эксплуатации.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• математической модели, отражающей реальную картину распределения токов нулевой последовательности между элементами сети на основе применения относительных параметров и нормирования измеренных токов нулевой последовательности;

• эффективном способе селективного контроля состояния изоляции присоединений по токам утечки, основанном на результатах математического и экспериментального моделирования;

• новых схемотехнических решениях чувствительных датчиков-преобразователей тока нулевой последовательности и в алгоритме их работы;

• алгоритме работы централизованной системы селективного контроля состояния изоляции контролируемых присоединений разветвленной распределительной сети с изолированной нейтралью.

Практическая значимость работы

1. разработан новый алгоритм обработки сигналов от первичных датчиков-преобразователей в системе контроля состояния изоляции высоковольтных линий электропередач с изолированной нейтралью напряжением 6-10 кВ;

2. предложена методика расчета параметров системы мониторинга состояния изоляции, реализованной в программном алгоритме цифровых датчиков преобразователей;

3. разработан программно-аппаратном комплекс, централизованной системы селективного контроля состояния изоляции в кабельных распределительных сетях с изолированной нейтралью с рабочим напряжением 6-10кВ

Достоверность полученных результатов

Обусловлена принятыми допущениями исследования, корректным использованием математического аппарата, близостью результатов численного моделирования и физического эксперимента.

Основные положения выносимые на защиту

Математическая модель, отражающая реальную картину растекания токов нулевой последовательности между элементами распределительной сети.

Алгоритм обработки данных относительных замеров от датчиков-преобразователей, основанный на сравнительном анализе нормированных данных.

Схемотехнические решения датчиков-преобразователей использующих принцип пояса Роговского с повышенной чувствительностью, предназначенные для работы в составе автоматизированных информационно-измерительных систем.

Алгоритм работы централизованной системы селективного контроля состояния изоляции присоединений для сетей с изолированной нейтралью 6-10кВ.

Реализация и внедрение результатов работы.

Полученные в работе научные результаты внедрены в ОАО «Приборостроительный завод Вибратор», ОАО «Новая Эра», Марийский государственный технический университет. Работа выполнялась в,рамках ОКР «Создание системы контроля состояния изоляции в системах электроснабжения^ специальных объектов» (шифр - «Величина - И»), проведенной на основании постановления Правительства РФ № 876-48 от 30.12.2004, года проведенной в рамках государственного оборонного заказа и НИР «Разработка ТТТ, макета и ТТЗ на ОКР по созданию системы контроля электрической изоляции в сетях автономного электроснабжения» (Шифр НИР «Кастанит-1»), проведенной в рамках государственного оборонного заказа.

Личный вклад автора

Личный вклад автора заключается» в постановке задачи, участии в проведении экспериментов, обработке и интерпретации полученных результатов.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на десятой российской научно-технической конференции по электромагнитной совместимости технических средств и электромагнитной совместимости технических средств и электромагнитной безопасности (ЭМС-2008. Санкт-Петербург, 2008), девятых и одиннадцатых Вавиловских чтениях (Йошкар-Ола, 2005, 2007г).

Публикации

Всего по теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 - в журналах, включенных в перечень ВАК.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 114 наименований и приложений. Она изложена на 139 страницах, содержит 47 рисунков и 13 таблиц.

Заключение диссертация на тему "Селективный контроль состояния изоляции присоединений в разветвленных распределительных сетях с изолированной нейтралью"

4.3. Выводы

Благодаря использованию аппаратно-программного комплекса возможен непрерывный мониторинг состояния изоляции всех контролируемых присоединений, что дает необходимую информацию для прогноза возможных 033 с достаточным для оперативных мероприятий запасом времени. Данный подход весьма выгоден так как такой метод диагностики под рабочим напряжением позволяет отказаться в дальнейшем от некоторых видов испытаний, выполняемых на отключенном электрооборудовании в соответствии с п 1.8. РД 34.45-51.300-97. Используя метод постоянного мониторинга можно свести к минимуму количество отключений потребителей с целью профилактического ремонта. Описанный выше подход был успешно реализован на практике (рис 4.19). в виде системы селективного контроля состояния изоляции для сетей с изолированной нейтралью до 1000 В на ОАО «Приборостроительный завод Вибратор». t

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенный сравнительный анализ существующих средств измерений, применяемых при обнаружении ОЗЗ, показал их недостатки, обусловленные низкой чувствительностью и нелинейностью в области малых первичных токов промышленной частоты.

Разработанная математическая модель растекания токов нулевой последовательности при однофазном замыкании на землю через большое переходное сопротивление, была основана на применении относительных параметров, характеризующих неравномерность распределения между кабельными присоединениями емкости сети относительно земли, что объективно позволило повысить достоверность обнаружения ОЗЗ. В математической модели был обоснован метод обнаружения ОЗЗ, основанный на сравнительном анализе нормированных токов нулевой последовательности, измеренных на контролируемых присоединениях.

С целью определения границ применимости предложенной методики было выполнено математическое моделирование для сетей с изолированной, компенсированной и резистивно-заземленной нейтралью.

Показано, что в сетях с компенсированной нейтралью, при работе первичных датчиков-преобразователей на некоторой т гармонике, существующей в составе напряжения распределительной сети в нормальном режиме ее работы, возможно обнаружение ОЗЗ при достаточно больших переходных сопротивлениях. Однако достоверность раннего обнаружения повреждений изоляции ниже, чем в сетях с изолированной нейтралью.

В сетях с резистивно-заземленной нейтралью ( высокоомное заземление) разработанная математическая модель показывает высокую эффективность, что позволяет обнаруживать повреждения изоляции порядка десятков кОм.

Полученные математические выражения, подтверждают теоретическую возможность использования данного подхода для определения повреждений изоляции в сетях, как с изолированной нейтралью, так и в сетях с компенсированной и резистивно-заземленной нейтралями.

Путем экспериментального моделирования и проверки сходимости экспериментальных и расчетных данных, была доказана возможность применения разработанной математической модели к сетям с изолированной, рези-стивно-заземленной и компенсированной нейтралью. Было выяснено что, для резистивно-заземленной нейтрали наблюдается существенное упрощение задачи достоверного селективного обнаружения присоединения с ОЗЗ с переходными сопротивлениями в десятки кОм.

В случае построения централизованной системы селективного контроля состояния изоляции в сетях с компенсированной нейтралью оптимально использовать в качестве основной частоту 5 гармоники (250Гц), для настройки датчика-преобразователя. В силу меньших значений регистрируемых токов высших гармоник по сравнению с первой гармоникой, верхнее значение переходных сопротивлений в месте ОЗЗ, при котором возможно достоверное обнаружение, будет несколько меньше, чем в сетях с изолированной нейтралью.

Проведенные исследования показали возможность построения централизованной системы селективного контроля состояния изоляции на основе сравнительного анализа токов утечки и сдвигов фаз в контролируемых присоединениях, обеспечивающей эффективный контроль и достоверное обнаружение повреждений изоляции с высокими переходными сопротивлениями в широком диапазоне значений неравномерности распределения емкости сети между присоединениями. Были получены закономерности, позволяющие применить новые алгоритмы обработки сигналов от первичных датчиков-преобразователей токов нулевой последовательности, использующих расчеты на основе заранее введенных коэффициентов относительной емкости элементов распределительной сети.

Разработаны и изготовлены первичные датчики-преобразователи, реализующие на практике новый подход в измерении и обработке токов нулевой последовательности в распределительных сетях с радиальной структурой. Измерительным элементом является гибкий магнитопровод, на основе полимерной композиции с микрокристаллическим ферромагнитным материалом. Магнитопровод присоединен к корпусу преобразователя, в котором размещена печатная плата с электронными компонентами, реализующими квазипиковое детектирование, учитывающими поправочные коэффициенты и выдающими на выходе цифровой сигнал. Благодаря такой реализации обеспечивается уменьшение погрешности измерений, повышение чувствительности и помехоустойчивости. Были произведены испытания датчиков-преобразователей, в результате была определена основная, приведенная к диапазону измерений, погрешность, составившая 2%.

На основе полученных результатов, была разработана централизованная система селективного контроля состояния изоляции, представляющая собой аппаратно-программный комплекс с модификациями для распределительных сетей с изолированной нейтралью напряжением 6-10 кВ и 0,4 кВ, обеспечивающий сравнительный анализ состояния изоляции (по амплитудам токов утечки) при количестве присоединений до 128 и достоверное обнаружение присоединения с 033.

Благодаря использованию разработанного аппаратно-программного комплекса возможен непрерывный мониторинг состояния изоляции всех контролируемых присоединений, что дает необходимую информацию для прогноза возможных ОЗЗ с достаточным для оперативных мероприятий с запасом времени. Данный подход весьма выгоден так как такой метод диагностики под рабочим напряжением позволяет отказаться в дальнейшем от некоторых видов испытаний, выполняемых на отключенном электрооборудовании в соответствии с п. 1.8. РД 34.45-51.300-97. Используя метод постоянного мониторинга представляется возможность свести к минимуму количество отключений потребителей с целью профилактического ремонта. Описанный выше подход был успешно реализован на практике в виде системы селективного контроля состояния, изоляции для сетей с изолированной нейтралью до 1000 В на ОАО «Приборостроительный завод Вибратор».

БиблиографияГлухов, Дмитрий Олегович, диссертация по теме "Электротехнические комплексы и системы"

1. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука, 1965. -778 с.

2. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. -М: Высшая школа, 1991. 496 с.

3. Аношин O.A., Никулов И.И. Идентификация повреждений фидера при однофазном замыкании на землю в распределительных сетях 6-10кВ с изолированной нейтралью // Электротехника 2005. - №10 С. 27-30.

4. Афанасьев В.Н., В.Б. Колмановский, В.Р. Носов. Математическая теория конструирования систем управления. // Изд. 2, доп.- «Высшая школа», М.: 1998. 574 с.

5. Баранов Б.М. О профилактических испытаниях изоляции кабельных сетей // Электрические станции.- 1961.- № 2.- С. 55-59.

6. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 1983.- 536 с.

7. Белотелов А.К. Пути повышения надежности функционирования устройств релейной защиты и автоматики // Электричество. №5, 1999, с. 2-4.

8. Белоусов Н.И., Саакян А.Е., Яковлева А.И. Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник / Под ред. Н.И. Белоусова. 5-е изд. М.: Энергоатомиздат. 1988. - 536 с.

9. Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа. М.: Мир, 1983. - 312 с.

10. Беркович М.А., Вавин В.Н., Голубев M.JI. и др. Справочник по релейной защите/ Под общей редакцией М.А. Берковича — M.-JI.: Госэнергоиздат, 1963.-512 с.

11. Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978. -353 с.

12. Борухман В.А. Об эксплуатации селективных защит от замыканий на землю в сетях 6-10 кВ и мероприятиях по их совершенствованию // Энергетик, 2000, №1. С. 20-22.

13. Брунав Я.П., Татьянченко Ю.Г. Судовые электрические сети. JL: Судостроение, 1982. - 230 с.

14. Бухтояров В.Ф., Маврицин A.M. Защита от замыканий на землю электроустановок карьеров. М.: Недра, 1986. 128 с.

15. Бычков В.А., Золотницкий В.М., Чернышев Э.П. Основы теории электрических цепей. СПб. «Лань», 2002 464 с.

16. Вайнштейн P.A., Головко С.И. Григорьев B.C. и др. Защита от замыканий на землю в компенсированных сетях // Электрические станции, 1998. №7. С. 26-30.

17. Веников В.А. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики). М.: Высшая школа, 1976. - 479 с.

18. Веретенников Л.П. Исследование процессов в судовых электроэнергетических системах. Теория и методы. Л.: Судостроение, 1975.-374 с.

19. Вильгейм Р., Уотерс М. Заземление нейтрали в высоковольтных системах. Госэнергоиздат, 1959. 414 с.

20. Гельфанд Я.С. Релейная защита электрических сетей. 2-е изд.// М.: -Энергоатомиздат, 1987. 368 с.

21. Гладилин Л.В., Шуцкий В.И., Бацежев Ю.Г., Чеботаев Н.И. Электробезопасность в горнодобывающей промышленности. М.: Недра, 1977. С.184-185.

22. Глухов Д.О. Метод обнаружения повреждений изоляции с большими переходными сопротивлениями в высоковольтных сетях с изолированной нейтралью 6-20 кВ. // Вестник МарГТУ, Йошкар-Ола, 2010-С. 69-75.

23. Глухов Д.О., Глухов O.A. Повышение достоверности обнаружения повреждений изоляции с большими переходными сопротивлениями всетях с изолированной нейтралью. «Известия вузов. Проблемы энергетики», Казань, КГЭУ, 2010, №4, С. 26-34.

24. Глухов Д.О., Глухов O.A. Алгоритм обработки сигналов при селективном контроле состояния изоляции кабельных линий 6,3-10кВ. / Сб. материалов 9 Вавиловских чтений, ч.2 // Йошкар-Ола, 2005 -С. 346347.

25. Глухов Д.О., Глухов O.A. Автоматизированная система мониторинга состояния изоляции распределительных сетей 10 кВ промышленных предприятий. / Сб. материалов 11 Вавиловских чтений, ч.2 // Йошкар-Ола, 2007 356 с. (с.322-323).

26. Глухов O.A., Фоминич Э.Н., Кильдияров A.B., Малинин В.Д., Глухов Д.О. Анализ эффективности централизованной системы селективного контроля состояния изоляции 6 ЮкВ в сетях с изолированной нейтралью. «Технологии ЭМС» №4. 2009. - С. 26-34.

27. Глухов O.A., Иванов Е.А. Диагностирование состояния изоляции электрооборудования напряжением 6-10 кВ с использованием ненормируемых измеряемых величин // Сб. НТК ДИМЭБ-96, СПб. -1996.-С. 364-365.

28. Глухов O.A., Иванов Е.А. Метод контроля качественного состояния изоляции высоковольтных электроустановок // Сб. ВНТК Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности / под ред. Н. И. Иванова. -СПб., МЦЭНТ. 1997 - С. 31-34.

29. Глухов O.A., Иванов Е.А., Глухов В.А. Перспективы уменьшения емкости и уровня помех в ЭЭС // Повышение электропожаробезопасности судовых ЭЭС / ВНТО им. А. Н. Крылова. -Л., 1988. вып.450. - С. 16-26.

30. Гребченко Н.В. Метод непрерывного определения комплексна проводимостей изоляции в рабочих режимах электрических присоединений 6-10 кВ. // Электричество .- 2003. №12. С.24-29.

31. Гуревич Ю.В., Файбисович Д.Л., Хвощинская З.Г. Особенности электроснабжения промышленных предприятий с непрерывным технологическим процессом // Электричество 1999. № 1.

32. Деверни В.Г., Данилова Р.Т. О последствиях высоковольтных профилактических испытаниях в кабельных сетях 6-10 кВ // Энергетик. 1981.-№6. С.-28.

33. Долгинов А.И. Техника высоких напряжений в электроэнергетике. М.: ' Энергия, 1968. - 464 с.

34. Дударев Л.Е, Зубков В.В. Устройство универсальной комплексной защиты от замыканий на землю для сетей 6 35 кВ // Промышленная энергетика. 1982. № 4. с. 36 - 38.1. V 1

35. Дударев Л.Е., Зубков B.B. Комплексная защита от замыканий на землю // Электрические станции. 1981. № 7. С. 59-61.

36. Евдокунин Г.А., Гудилин С.В., Корепанов A.A. Выбор способа заземления нейтрали в сетях 6-10 кВ // Электричество. — 1998. № 12. -С. 8-22.

37. Евдокунин Г.А., Титенков С.С. Резистивное заземление нейтрали сетей 6-10кВ. СПб: Изд. «Терция», 2009.-263 с.

38. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил A.B., Страхов С.В.Основы теории цепей. М.: Энергоатомиздат. 1989. 256 с.

39. Зихерман М.Х. Повреждение трансформаторов напряжения при дуговых замыканиях на землю в сетях 6-10 кВ. // Электрические станции. 1979. -№11.-128 с.

40. Иванов Е.А. Обеспечение безопасности при эксплуатации ЭЭС // Судостроение. 1983. - №8. - С.31-32.

41. Иванов Е.А., Глухов O.A., Знаменский Г.П. Новые технические средства для исследования параметров и повышения условий безопасности при эксплуатации электроустановок / мат-лы конф. Безопасность XXI века. -СПб.: МАНЭБ, 2000. С.28-29.

42. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М., Энергоатомиздат. -1989.-288 с.

43. Измерения в электронике: справочник / Под ред. В.А. Кузнецова. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 512 с.

44. Кабанова Н.Г., Костенко Э.М., Турышев Б.И. Влияние термомеханического старения на электрические и механические свойства полиэтилена // Пластические массы. 1987. - №10 С. 39-42.

45. Кадомская К.П., Качесов В.Е., Лавров Ю.А., Овсянников А.Г., Сахно В.В. Диагностика и мониторинг кабельных сетей средних классов напряжения // Электротехника. 2000. - №11. С. 48-51.

46. Канискин В.А., Костенко Е.М., Таджибаев А.И. Неразрушающий метод определения ресурса электрических кабелей с полимерной изоляцией в условиях эксплуатации // Электричество. 1995, № 5. С. 19-23.

47. Китаенко Г.И. Влияние емкости на безопасность и другие характеристики судовых электросетей // Судостроение. 1966. - №1. -С.151.

48. Ковалев А.П. О проблемах оценки безопасности электротехнических объектов // Электричество. 1991.- №8. - С.52-55.

49. Колибаба В.И. Особенности оценки физических рисков функционирования электросетевых компаний / В.И. Колибаба, А.А.Филатов // Вести в электроэнергетике. 2006. - № 4. С. 29-34.

50. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. - 831 с.

51. Корогодский В.И., Кужеков СЛ., Паперно Л.Б. Релейная зашита электродвигателей напряжением выше 1 kB. М: Энергоатомиздат. -1987.-248 с

52. Кудрявцев А. В. Исследование аварийности в сетях 6-10 кВ горнометалургических предприятий / А. В. Кудрявцев // Новости электротехники. — 2010. -№5. С 60.

53. Куликов В.К., Иванов Е.А., Китаенко Г.И. Влияние емкостной несимметрии фаз относительно корпуса на условия электро- и пожаробезопасности СЭЭС // Судостроение. 1982. - №2. - С. 25-28.

54. Купер Дж., Макгиллем К. Вероятностные методы анализа сигналов и систем. М.: Мир, 1989. - 376 с.

55. Кутни В.М., Кобылянский A.B. Диагностика повреждений изоляции распределительных сетей выше 1000 В с изолированной нейтралью. -Промышленная энергетика. 1984. - № 7. С. 11-14.

56. Лачугин В.Ф. Направленная импульсная защита от замыканий на землю //Энергетик. 1997. - №9. - С. 21-22.

57. Лебедев Г.М., Бахтин H.A., Брагинский В.И. Математическое моделирование локальных дефектов изоляции силовых кабелей 6-10 кВ // Электричество 1998. - №12. - С. 23-27.

58. Лихачев Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией емкостных токов. М.: Энергия, 1971. — 152 с.

59. Лоханин Е.К., Скрипник А.И., Макаров С.Ф., Гончарюк Н.В., Бондарь Л.А. Моделирование действий релейных зашит и противоаварийной автоматики при расчетах режимов сложных энергосистем // Электричество. — 1995. № 10. - 7 с.

60. Лямец Ю.Я., Ильин В.А., Подшивалин Н.В. Программный комплекс анализа аварийных процессов и определения места повреждения линии электропередачи. Электричество. - 1996. - № 12. С. 2-7.

61. Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях: т.1. М.: Мир, 1983. - 311 с.

62. Марков Г.Т., Васильев E.H. Математические методы прикладной электродинамики. М.: Сов. радио, 1970. - 120 с.

63. Маруда И.Ф. Способы обеспечения селективности токовых защит нулевой последовательности. // Электричество.- 2000 — № 9 С. 27-31.

64. Методы испытаний и диагностики кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена. // Новости электротехники. — 2009. №1 (55), http://www.news.elteh.ru/arh/2009/55/27.php

65. Михайлов В.В. Надежность электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоиздат. - 1982. - 150 с.

66. Мозгалев К.В., Неклепаев Б.Н., Шунтов A.B. Об эффективности заземления нейтралей автотрансформаторов через реактор или резистор // Электричество. 2004. - №1 -32 с.

67. Надежин Ю.С., Глобус Е.И. Особенности структуры аморфной фазы полиэтилена, длительно отожженного в напряженном состоянии. -Высокомолекулярные соединения, 1985, т.27, №12, .С. 2507-2512.

68. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: т.1.- Л.: Энергоиздат, 1981. 553 с.

69. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: т.2.- Л.: Энергоиздат, 1981. 416 с.

70. Погарский В.И. О влиянии постоянно-переменного тока на изоляцию высоковольтных кабелей // Наладочные и экспериментальные работы ОРГРЭС, 1957, вып. XIY. С. 48-52.

71. Попов И.Н., Соколова Г.В. Импульсные устройства защиты от замыканий на землю компенсированных сетей / В кн.: Новые устройства защиты и противоаварийной автоматики. Вып. 1. М.: Информстандартэлектро, 1968. С. 34 — 43.

72. Попов И.Н., Соколова Г.В. Устройство сигнализации замыканий на землю с импульсным реле направления мощности / В кн.: "Сигнализация замыканий на землю в компенсированных сетях". М.: Госэнергоиздат, 1962. С. 12 — 39.

73. Попов И.Н., Соколова Г.Н., Махнев В.И. Импульсная защита электрических сетей от замыканий на землю типа ИЗС // Электрические станции. 1978. № 4. С. 69-73.

74. Правила устройства электроустановок. 7 изд., 2002 г. Утв. Минэнерго РФ, приказ от 8 июля 2002 г. № 204

75. Розанов М. Н. Надежность электроэнергетических систем. Справочник., т.2 М.: Энергоатомиздат. - 2000.-568 с.

76. Рюденберг Р. Эксплуатационные режимы электроэнергетических систем и установок. Л.: Энергия, 1981.- 576 с.

77. Сви П.М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 240 с.

78. Сибиркин Ю.Д. Показатели надежности кабельных линий 6-10 кВ / Ю.Д. Сибиркин, В.А. Яшков, Д.А. Курыло // Промышленная энергетика.-1979.-№7.-С.-27-28.

79. Сидоров А.И., Хусаинова H.A. Определение проводимости изоляции по отношению к земле для сетей напряжением 6-35 кВ с изолированной нейтралью.// Электричество. 2001. - № 5. - С. 12-18.

80. Сирота И.М. Влияние режимов нейтрали в сетях 6-35 кВ на условия безопасности / Сб. Режимы нейтрали в электрических системах. Киев, 1974. - С.84-104.

81. Сирота И.М. Трансформаторы и фильтры напряжения и тока нулевой последовательности. — Киев: Наукова Думка, 1983. — 267 с.

82. Теоретические проблемы диагностики электротехнических устройств / Вайнман П.М. и др. // Изв. Вузов. Электромеханика. 1989. - №6. - С. 19-23.

83. Техника высоких напряжений: Изоляция и перенапряжения в электрических системах / В. В. Базуткин, В. П. Ларионов, Ю. С. Пинталь / под общ. ред. В. П. Ларионова. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 464 с.

84. Титенков С.С. Режимы заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ и организация релейной защиты от однофазных замыканий на землю. // http://www.news.elteh.ru/proect

85. Титце У. Шенк К. Полупроводниковая схемотехника.- М.:Мир,1982. -512 с.

86. Тиходеев H.H., Шур С.С. Изоляция электрических сетей. Л.: Энергия, 1979.-304 с.

87. Устройство направленной волновой защиты от замыканий на землю воздушных и кабельных линий 6 35 кВ типа УЗС-01. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Казань: Энергосоюз, 1998.

88. Фабрикант В.П. О применении теории надежности к оценке устройств релейной защиты // Электричество, 1965 №9. С. 36-40.

89. Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. М.: Энергия. -1976.- 559 с.

90. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: т.1.- М.: Мир, 1984.-598 с.

91. Цапенко Е.Ф. Замыкания на землю в сетях 6—35 кВ. — М.: Энергоатом-издат, 1986.-128 с.

92. Цейтлин JI.A. Индуктивности проводов и контуров. Л,- М.: ГЭИ, 1950. - 226 с.

93. Цицикян Г.Н., Зайцев Г.З. Об оценке несимметрии напряжений в трехфазных системах электроснабжения // Электричество.- 1999 №5. С. 13-17.

94. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. СПб.: ПЭИПК, 2003. - 350 с.

95. Шалин А.И. Замыкания на землю в линиях электропередачи 6-35 кВ. Особенности возникновения и приборы защиты // Новости электротехники. 2005. - №1(31). С 73-75.

96. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6-35 кВ. Достоинства и недостатки различных защит // Новости электротехники. — 2005. №3 (33), С.66-68.

97. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6-35 кВ. Направленные защиты. Особенности применения // Новости электротехники. 2005. -№6 (36). С52-55.

98. Шалин А.И. Защиты-от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ. Небалансы // Новости электротехники. 2006. - №3 (39). С.51-54.

99. Шалин А.И. Надежность и диагностика релейной защиты энергосистем. НГТУ, Новосибирск, 2003, 384 с.

100. Шалин А.И., Дехтерев А.Т. Кабельные трансформаторы тока. Способы улучшения характеристик // Новости электротехники, №6(48), 2007 С.56-59.

101. Шваб А. Измерения на высоком напряжении: Измерительные приборы и способы измерения. 2-е изд., пер. с нем., - М., Энергоатомиздат, 1983, 264 с.

102. Ю5.Шуин В. А., Гусенков A.B., Дроздов А.И. Централизованное направленное устройство сигнализации однофазных замыканий наземлю с использованием переходных процессов // Электрические станции. 1993. № 9. С. 53 — 57.

103. Юб.Шуин В.А., Гусенков А.В., Мурзин А.Ю. Устройства сигнализации и защиты от однофазных замыканий на землю в компенсированных кабельных сетях // Энергетическое строительство. 1993. № 10. С. 35-39.

104. Шуин В.А., Гусенков А.В. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ. — М.: НТФ «Энергопрогресс», 2001 г. -104 с.

105. Ю8.Шуцкий В.И., Жидков В.О., Ильин Ю.Н. Защитное шунтирование однофазных повреждений электроустановок. — М.: Энергоатомиздат, 1986.- 151 с.

106. Active Magnetic Field Sensor for Measurements of Transients / M.A. Stuchly and others // IEEE Trans, on Electromagnetic Compatibility 1991 - vol.33 -№.4 - P.275-280.

107. Benjamin T. L. Power Cable Diagnostics: Field Application and Case Studi/T. L. Benjamin // Neta World, USA.- 2004.- P. 1-6.

108. Gary N. Wang, Willam M. Moffart, Lashe J. Vegh., Frank J. Veicht. Highresistance grounding and selective ground fault protection for a major industrial facility. IEEF Transon LA. 1984. vol. LA-20. №4.

109. Lee R.H. Installation Problems and Testing of Cable 5 to 35 kV / R.H. Lee // IEEE Transactions Ind. Appl.- 1975.- № 6.- P. 654-663.

110. Nemeth E. Measuring Voltage Response: A non-destructive Diagnostic Test Method of HV Insulation / E. Nemeth // IEE Proc.-Sci. Meas. Technol.-1999,-Vol 146.- № 5- P. 249-252.

111. Roemer L.E. Cable Diagnostics for Power Cables / L.E. Roemer, C.S. Chen, R.S. Grumbach // IEEE-IAS 13-th Annu Meeting, Toronto, New York.-1978.- P. 598-599.