автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Обоснование параметров фильтровой защиты электродвигателей от аварийных режимов работы сети 0,38 кВ

На правах рукописи

094616303

МАРТЫНОВ АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ФИЛЬТРОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ

СЕТИ 0,38 кВ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве (по техническим наукам)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 2 ДЕК 2010

Зерноград, 2010

004616303

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Кобзистый Олег Валентинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ерошенко Геннадий Петрович

кандидат технических наук, доцент Гетманенко Владимир Михайлович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Ставропольский

Государственный Аграрный Университет» (г. Ставрополь)

Защита состоится «I ^ » 2010 года в /о.оо часов на заседании

1°220.(

диссертационного совета ДМ^20.001.01 при ФГОУ ВПО АЧГАА по адресу: 347740, г. Зерноград, Ростовской области, ул. Ленина, 21, в зале диссертационного совета (аудитория 201, корпус 5). Тел./факс (8-86359) 43-3-80

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО АЧГАА.

Автореферат разослан «/3 » 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Н.И. Шабанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Асинхронный электродвигатель является основным приводным механизмом рабочих машин и аппаратов, используемых в сельскохозяйственном производстве. Выход из строя электродвигателей приводит к нарушению технологических процессов, что влияет на качество сельскохозяйственной продукции и увеличивает ее себестоимость.

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором обычно рассчитаны на срок службы 13-20 лет без капитального ремонта при условии их правильной эксплуатации. Однако в современных условиях электроснабжения аварийные режимы работы сети и недостаточное качество электрической энергии оказывают негативное влияние, как на работу асинхронного электродвигателя, так и на устройства его защиты. Это приводит к снижению надежности функционирования устройств защиты. При недостаточно высоком уровне надежности функционирования устройства защиты электродвигателей допускают ложные срабатывания, что вызывает как простой электрооборудования, так и выход электродвигателей из строя.

Недостаточный уровень надежности функционирования фильтровых устройств защиты электродвигателей обусловлен их высокой чувствительностью к несимметричным коротким замыканиям и к искажению формы кривой приложенного напряжения.

Таким образом, решение проблемы недостаточной надежности функционирования устройств фильтровой защиты является актуальной задачей для сельскохозяйственного производства.

Цель работы - повышение надежности функционирования асинхронного электропривода сельскохозяйственного назначения путем обоснования параметров устройства фильтровой защиты электродвигателей.

Объектом исследования является «электрическая сеть напряжением 0,38 кВ - асинхронный электропривод».

Предметом исследования являются зависимости параметров устройства фильтровой защиты от режимов работы сети 0,38 кВ.

Научная гипотеза - повышение надежности функционирования асинхронного электропривода сельскохозяйственного назначения может быть достигнуто за счет обоснования параметров устройств фильтровой защиты электродвигателей от несимметричных режимов работы сети 0,38 кВ.

Рабочая гипотеза - учет одновременного действия несимметрии и несинусоидальности формы кривых напряжения при обосновании параметров устройств фильтровой защиты электродвигателей от несимметричных режимов работы сети 0,38 кВ путем введения параметра по времени срабатывания приведет к повышению надежности функционирования асинхронного электропривода сельскохозяйственного назначения.

Методы исследований. Основаны на применении теории комплексных чисел, векторного анализа, теории вероятностей и математической статистики, теории нагрева, метода симметричных составляющих, метода последовательных приближений при расчете нелинейных цепей, метода узловых потенциалов и метода эквивалентного генератора. Данные экспериментальных исследований были

получены с использованием прибора-анализатора КЭ «Энергомонитор З.ЗТ» (ЭМ-З.ЗТ), измерителя температуры «CENTER 311» и электронного осциллографа «Актаком АСК-4166».

Научная новизна заключается в:

- оценке влияния несинусоидального напряжения на устройство фильтровой защиты;

- разработке алгоритма выбора параметров срабатывания устройств фильтровой защиты электродвигателей;

- усовершенствовании методики проектирования устройств фильтровой защиты электродвигателей.

Техническая новизна защищена патентами РФ №2335082 зарег. 27.09.2008г., №2363083 зарег. 27.07.2009г.

Практическая ценность работы заключается в:

- разработанном устройстве фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы;

- определении параметров срабатывания устройства фильтровой защиты электродвигателя вытяжного вентилятора птицеводческих помещений АИРП 80А6У2 при одновременно несимметричном и несинусоидальном напряжении;

- разработанной методике инженерного расчета устройства селективной фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ФГОУ ВПО АЧГАА на кафедре «Теоретические основы электротехники и электроснабжение сельского хозяйства».

На защиту выносятся:

1. Алгоритм обоснования параметров срабатывания устройств фильтровой защиты электродвигателей;

2. Методика проектирования устройств фильтровой защиты электродвигателей;

3. Параметры срабатывания фильтровой защиты электродвигателя вытяжного вентилятора птицеводческих помещений АИРП 80А6У2 при одновременно несимметричном и несинусоидальном напряжении;

4. Схемы электрические принципиальные устройств фильтровой защиты.

Личный вклад автора. В ходе научных исследований автором непосредственно сформулирована концепция работы, поставлены задачи исследований, приведена методика проведения экспериментальных исследований, разработана теоретическая модель, сформулированы научные выводы.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты исследований диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО АЧГАА (г. Зерноград) 2007-2010 гг., СтГАУ (г. Ставрополь) 2007, 2008 гг.; на международной научно-практической конференции «Энергетика предприятий АПК и сельских территорий: состояние, проблемы и пути решения» (г. Санкт-Петербург) 2009 г.; в конкурсе инновационных проектов по программе «УМНИК-2010» Межвузовского научно-практического семинара,

молодых ученых, аспирантов и студентов «Перспективы развития инноваций в АПК» (работа отмечена дипломом); в конкурсе «УМНИК» в рамках проведения международной выставки «Интерагромаш 2010» (работа отмечена дипломом).

По результатам исследований получено в соавторстве 2 патента на изобретение и опубликовано 7 печатных работ, в том числе 2 в изданиях из перечня ВАК.

Разработанное устройство фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы внедрено на ООО ЖК «Надежда» для защиты электродвигателей вытяжных вентиляторов.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит ю введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы из 194 наименований н б приложений. Общий объем диссертации 179 страниц машинописного текста, содержит 66 рисунков и 13 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель, объект и предмет исследования, кратко изложено содержание работы, представлены основные положения, выносимые на защиту, а также данные о практической ценности и научной новизне.

В первой главе «Анализ способов и средств защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы» рассмотрены аварийные режимы работы асинхронных электродвигателей и сети 0,38 кВ, выполнен аналитический обзор существующих способов и средств защиты асинхронных электродвигателей, выполнен анализ действия устройств фильтровой защиты на базе ФНПП, а также была установлена актуальность темы, определены цель, объект, предмет и задачи исследования. Проблема защиты электрооборудования от аварийных режимов работы рассмотрена в трудах Фабриканта В.Ф., Мусина

A.М., Грундулиса А.О., Тубиса Я.Б., Казимира А.П., Ерошенко Г.П., Данилова

B.Н., Попова Н.М., Оськина C.B., Мннакова В.Ф., Гетманенко В.М., Богдан А.В., Сомова И .Я., Юндина М.А. и других ученых.

Анализ способов и средств защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы показал, что:

1. Существующие средства защиты электродвигателей от несимметричных режимов работы не всегда справляются со своими функциями и имеют недостаточную надежность функционирования, поэтому по-прежнему существует необходимость разработок новых технических средств защиты и усовершенствования старых.

2. Одними из наиболее перспективных устройств защиты электродвигателей от несимметричных режимов работы являются фильтровые устройства защиты на базе фильтров напряжения прямой последовательности.

3. Устройства фильтровой защиты, несмотря на их достоинства, также имеют недостаточную надежность функционирования, например, они могут допускать ошибочные срабатывания в режимах коротких замыканий, кратковременной несимметрии, непродолжительном снижении напряжения.

4. Несинусоидальностъ напряжения оказывает отрицательное воздействие не только на сам электродвигатель, но и вносит погрешность в работу устройств фильтровой защиты, снижая их надежность функционирования.

Обоснование параметров устройства фильтровой защиты асинхронного электродвигателя позволит повысить надежность функционирования электропривода и снизить ущербы от выхода из строя и простоя оборудования.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- определить реальные уровни несимметрии и несинусоидальности напряжения в сетях 0,38 кВ производственного назначения;

- разработать алгоритм обоснования параметров срабатывания устройств фильтровой защиты электродвигателей при воздействии на электродвигатель одновременно несимметричного и несинусоидального напряжения и определить параметры срабатывания устройства фильтровой защиты электродвигателя АИРП 80А6 У2 вытяжного вентилятора ВО-5,6;

- усовершенствовать схемы и методику проектирования устройств фильтровой защиты электродвигателя на базе ФНПП и дать экспериментальную оценку влияния несинусоидального напряжения на работу устройства фильтровой защиты на базе ФНПП;

- технико-экономическая оценка устройства фильтровой защиты.

Во второй главе «Моделирование работы устройств фильтровой защиты асинхронных электродвигателей на базе ФНПП» предложена методика обоснования параметров срабатывания устройств фильтровой защиты. Для определения параметров срабатывания по данной методике в начале сделана теоретическая оценка влияния несинусоидального напряжения на работу устройств фильтровой защиты асинхронных электродвигателей, и определено напряжение прямой последовательности на зажимах электродвигателя в аварийных режимах работы сети.

Определение параметров срабатывания устройств фильтровой защиты заключается в установлении их диапазонов (максимального и минимального значений), при которых вероятность ложных срабатываний устройства защиты будет наименьшей

^ll/min ^^U/max» (1)

hmn^h^hmax' (2)

где Kxu - коэффициент напряжения прямой последовательности, o.e.;

t3 - выдержка времени на отключение, с.

Значения для выбора границ диапазона Кхи:

КхиЕ - естественный уровень в сети 0,38 кВ;

KXUt - обоснованный по критерию теплового старения изоляции статорной обмотки электродвигателя;

Кхиокз- при однофазном коротком замыкании;

Кхишз- при междуфазном коротком замыкании;

Кхип - при пуске более мощного электродвигателя.

Значения для выбора границ диапазона t3:

/, - обоснованное по критерию теплового старения изоляции статорной обмотки электродвигателя;

% ~ время действия устройств токовой защиты; tn - время пуска более мощного электродвигателя.

Часть этих значений (Кю0кз,К\ишз, Кхип, tn, tn) определяется теоретически, остальные (KlUE,KlUt, /,)экспериментально.

Также при выборе параметров срабатывания устройств фильтровой защиты необходимо оценить влияние искажения формы кривой напряжения на их работу и определить допустимый коэффициент искажения Кидот при котором не будет снижаться надежность функционирования устройства защиты. После этого нужно определить коэффициент искажения формы кривой напряжения Ки в сети 0,38 кВ, от которой питается защищаемый электродвигатель.

Для выбора границ диапазона разработан алгоритм (рисунок 1).

Для оценки надежности функционирования и определения Кидт моделировалось влияние несинусоидального напряжения на работу фильт-Рисунок 1 - Алгоритм выбора параметров срабатывания рового устройства защиты

электродвигателя от несимметрии напряжения питающей сети и обрыва фазы (патент РФ №2269855).

Параметры фильтра напряжений прямой последовательности (ФНПП) рассчитывались согласно существующей методике при пороговых значениях коэффициента напряжений прямой последовательности Kw равных 0,8; 0,85 и 0,9.

Моделирование проводилось для случаев, характеризующих надежность функционирования защиты:

1) для каждого значения коэффициента Kw при номинальном значении напряжения основной гармоники, т.е. 220 В;

2) при напряжениях, соответствующих заданным пороговым значениям. Полученные действующие значения варьируемых несинусоидальных напряжений на нагрузке (исполнительном органе) были отнесены к действующему значению напряжения срабатывания исполнительного органа К=иисА/от-

В результате моделирования были получены графики зависимостей данного

коэффициента К от коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения сети Ки при номинальном значении напряжения основной гармоники и при напряжениях, соответствующих заданным пороговым значениям напряжения прямой последовательности (рисунок 2).

1,6 1,5 1А 1,3 12 1.1 1

0,9 0.8

.....|

' ;

1

1

1

\

^1=0.35

10

15

Ки,»

а) б)

Рисунок 2 - Графики зависимостей К=врКи): а) при и1=220В; б) при пороговых значениях

напряжения 111.

Анализ полученных зависимостей показал:

1)при номинальном значении напряжения основной частоты присутствие высших гармоник в сети не будет приводить к ложным срабатываниям устройства защиты, однако, увеличение напряжения на исполнительном органе уменьшает срок его службы;

2)искажение синусоидальности кривой напряжения в диапазоне 0 - 5 % не оказывает существенного влияния на работу устройства фильтровой защиты. В этом заключается преимущество фильтров напряжения прямой последовательности, так как напряжение небаланса на их выходе составляет незначительный процент от рабочего напряжения. Для фильтров других последовательностей то же напряжение небаланса соизмеримо с рабочими напряжениями, что приведет к отказу устройств защиты. Присутствие в сетевом напряжении высших гармоник «загрубляет» работу устройства защиты и ухудшает надежность его функционирования;

3)гармоники напряжения кратные трем не оказывают заметного влияния на работу фильтрового устройства защиты.

Сделанные выводы справедливы для фильтровых устройств защита электродвигателей на базе ФНПП. В целом несинусоидальность подводимого напряжения свыше 5 % ухудшает надежность их функционирования. Поэтому необходимо фильтровые устройства защиты усовершенствовать, или снижать уровень высших гармоник в сети путем установки фильтров.

Для выбора параметра срабатывания устройств фильтровой защиты по напряжению прямой последовательности согласно алгоритму (рисунок 1) необходимо знать, каким будет коэффициент напряжения прямой последовательности в месте установки защиты при различных аварийных режимах работы сети к\иокз>к\имкз•

Представим линию, к которой подключен защищаемый электродвигатель, схемой замещения (рисунок 3). Линия состоит из: трехфазного трансформатора, который представлен тремя фазными ЭДС (£а,е3,ес) и полными фазными сопротивлениями обмоток (2Г); воздушной линии 0,38 кВ (гл)', кабельной линии 0,38 кВ (гк), питающей электродвигатель вытяжной вентиляции (2^); нагрузки линии 0,38 кВ (гн), которая в схеме для упрощения показана сосредоточенной.

Расчет коэффициента напряжения прямой последовательности на зажимах электродвигателя (в месте подключения устройства защиты) в аварийных режимах работы сети был выполнен методом симметричных составляющих. Расчет выполнялся для случаев несимметричных коротких замыканий в точках К1, К2, КЗ и для случаев обрыва одного и двух проводов в точках 01,02,03,04,05.

Рисунок 3 - Схема замещения линии электропередач с нагрузкой и электродвигателем: К1, К2, КЗ - точки короткого замыкания, 01,02,03,04,05 - точки обрыва провода.

Коэффициент напряжения прямой последовательности Кш определялся по выражению: Кш =-^г_.юо, (3)

^'нам.

где иш - действующее значение напряжения прямой последовательности на зажимах электродвигателя, В; Унам. ~ номинальное напряжение, В.

Напряжение прямой последовательности на зажимах электродвигателя: 1) при коротких замыканиях в точке К1

Яш^Ш <

2) при коротких замыканиях в точке К2

¿м »

(4)

(5)

где Цу - действующее значение напряжения прямой последовательности в месте аварии, В;

полное сопротивление прямой последовательности кабельной линии, Ом; ¿¿в! - полное сопротивление прямой последовательности двигателя, Ом; 3) при коротких замыканиях в точке КЗ

и __и.\2-н\£дв\_

ц1дв = , (8)

где гнJ - полное сопротивление прямой последовательности нагрузки, Ом; Zm- полное сопротивление прямой последовательности воздушной линии, Ом;

4) при обрывах провода в точках 01,02

iiM.-^^Za.i. (7)

где ЕзкЛ - эквивалентное ЭДС прямой последовательности, В;

Z3Kti - эквивалентное сопротивление прямой последовательности, Ом;

5) при обрывах провода в точках 03,04

-Щ zmz

¿эхе! im +

6) при обрывах провода в точке 05

Здесь Uj напряжение прямой последовательности в месте аварии:

1) при однофазных коротких замыканиях и обрыве двух фаз

их=ЕмЛ , (10)

где Z3Ke2 - эквивалентное сопротивление обратной последовательности, Ом; Z3Ke0 - эквивалентное сопротивление нулевой последовательности, Ом;

2) при двухфазных коротких замыканиях

Ш=КэкЛ , (И)

й-экя 1 +й.эке 2

3) при двухфазных коротких замыканиях на землю и обрыве одной фазы

тт - v _¿эквЗ^эквО__П')\

Ш -кэт\~-=--=-—Z-="• (U)

Для определения коэффициента напряжения прямой последовательности на зажимах электродвигателя с целью упрощения расчетов в среде Electronics Workbench была создана электронная модель трехфазной сети с подключенным к ней электродвигателем, соответствующая схеме рисунка 3.

На виртуальной модели сети были промоделированы все аварийные режимы. В каждом из аварийных режимов на модели были получены зависимости напряжения прямой последовательности от параметров схемы замещения: от величины нагрузки при постоянной длине воздушной линии 0,38 кВ (для различной длины линии) и от длины воздушной линии 0,38 кВ при постоянной нагрузке линии (для различной нагрузки).

Максимальная относительная погрешность при расчете коэффициента напряжения прямой последовательности методом симметричных составляющих и при определении его на виртуальной модели Electronics Workbench составила 1,12%.

В третьей главе «Методика проведения и обработка данных эксперимен-

тальных исследований» приводится методика и результаты экспериментальных исследований по определению реального уровня несимметрии и искажения формы кривой напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ производственного назначения. Получены кривые нагрева асинхронного электродвигателя АИРП 80А6 У2 при питании его от одновременно несимметричного и несинусоидального напряжения. Определено напряжение небаланса устройств фильтровой защиты электродвигателей с применением ФНПП при наличии в сети высших гармоник напряжения. Определена возможность использования устройств фильтровой защиты в системе вентиляционного оборудования «Климатика».

Сбор данных о качестве напряжения проводился на стороне 0,4 кВ подстанций напряжением 10/0,4 кВ Тихорецких электрических сетей ОАО «Кубаньэнер-го», питающих производственные потребители. Измерения осуществлялись при помощи прибора для измерений электроэнергетических величин и ПКЭ «Энерго-монитор-З.ЗТ» (ЭМ-З.ЗТ).

Помимо ПКЭ по несимметрии, приведенных в ГОСТ 13109-97, определяли коэффициент напряжения прямой последовательности Кщпо выражению (3).

Полученные экспериментальные данные подвергались статистической обработке в среде программы STATISTIC А 6.1, где были определены математическое ожидание, максимальное и минимальное значение, дисперсия, доверительный интервал и среднеквадратическое отклонение каждого ПКЭ.

Анализируя экспериментальные данные, были сделаны выводы:

1) коэффициенты несимметрии напряжений К2и и Кои значительно превышают установленные ГОСТ 13109-97 значения только на объектах с выраженной несимметричной нагрузкой, на объектах с двигательной и другой симметричной трехфазной нагрузкой коэффициенты несимметрии напряжений большую часть времени находятся в установленных пределах;

2) среднее значение коэффициента напряжения прямой последовательности КШЕ составило 101,01 %, при максимальном значении - 108,78 %, и минимальном значении - 91,14 %, дисперсия - 17,54;

3) коэффициенты искажения синусоидальности кривой напряжения Kv находились в пределах 0,47 - 9,52 %, но основную часть времени не превышали 5%; за пределы, установленные ГОСТ 13109-97, выходили 15-я и 21-я гармоники, причем иногда превышали эти пределы в 5 - 9 раз;

4) при проектировании и определении уставок устройств РЗА, содержащих фильтры симметричных составляющих напряжения, необходимо учитывать и отстраиваться от «естественных» уровней несимметрии и высших гармонических составляющих напряжения.

Чтобы правильно определить параметры срабатывания устройства защиты, нужно точно определить порог срабатывания устройств по напряжению прямой последовательности КШп исходя из критерия теплового старения изоляции обмоток электродвигателей. Кроме того, в связи с увеличением числа нелинейных нагрузок, форма кривых фазных напряжений в электрической сети заметно искажается. Таким образом, возникает задача определения порогового значения коэффициента напряжения прямой последовательности с учетом наличия в нем

высших гармоник.

Д ля решения этой задачи определили зависимость установившейся температуры статорных обмоток электродвигателя от коэффициента напряжения прямой последовательности и коэффициента искажения формы кривой напряжения Tycm~f(Kiui Кц). Определение этой зависимости потребовало проведения двухфак-торного эксперимента, в котором в качестве зависимой переменной (функции отклика) выступает установившаяся температура статорных обмоток электродвигателя Густ, а коэффициент напряжения прямой последовательности Кщ и коэффициент искажения формы кривой напряжения Кц являются независимыми переменными. При этом коэффициент искажения формы кривой напряжения Kv и коэффициент напряжения прямой последовательности Кщ являются случайными величинами.

Зависимость густ=/(Кщ; Кц) определялась на стенде, позволяющем моделировать в узле нагрузки одновременно несинусоидальное и несимметричное напряжение. Несимметричное напряжение в узле нагрузки создавалось при помощи лабораторного автотрансформатора (JIATP) TV1, воздушная линия 0,38 кВ представлена упрощено активным и индуктивным сопротивлением, асинхронный электродвигатель АИРП 80А6 У2 вытяжного вентилятора ВО-5,6 подключен к узлу с регулируемой нелинейной нагрузкой. Модуль нелинейной нагрузки представлял собой 3 нелинейных элемента - однофазных тиристорных регулятора мощности, работающих на лампы накаливания мощностью 300 Вт каждая, что соизмеримо с мощностью электродвигателя.

При проведении эксперимента на стенде случайным образом задавались значения и форма кривой фазных напряжений. Значения коэффициентов искажения синусоидальности кривой напряжения варьировались в пределах 0 - 5%, что соответствовало реальным значениям данного коэффициента в сетях 0,38 кВ. Значение напряжения прямой последовательности варьировалось от Uh до 0,5 £/н. Кривые фазных напряжений на зажимах работающего электродвигателя фиксировались при помощи осциллографа «Акгаком АСК-4166». Изменение во времени температуры лобовой части статорной обмотки электродвигателя фиксировались при помощи измерителя температуры CENTER 311.

По полученным данным, используя методики, приведенные в ГОСТ 13109-97, были рассчитаны значения показателей качества напряжения в узле нагрузки. Коэффициент напряжения прямой последовательности рассчитывался по формуле (З).По полученным в каждом опыте кривым нагрева лобовой части статорной обмотки электродвигателя были определены установившаяся температура °С) и постоянная времени нагрева (Ти, мин).

Нелинейный регрессионный анализ данных в среде программы STATISTICA 6.1 по квадратичной зависимости функции гycm-f(Kiu; Кц) показал, что: зависимая переменная Ktu является значимой; зависимая переменная Ки является незначимой при варьировании ее в диапазоне от 0 до 5 %. Таким образом, пренебрегая незначимой переменной, получим зависимость установившейся температуры статорных обмоток от коэффициента напряжения прямой последовательности Tycm~f(Kiu). График данной зависимости представлен на рисунке 4. Уравнение регрессии имеет вид туст= 0,0559(К1Ц)2- 1 l,098ATit/ + 596,3. Достоверность ап-

проксимации полученной зависимости составила К2 = 0,9313. По полученной зависимости определяем порог срабатывания фильтровой защиты по коэффициенту напряжения прямой последовательности при максимально допустимой температуре обмоток 135°С, соответствующей классу нагревостойкости изоляции, Кш=59 %.

Чтобы учесть коэффициент загрузки электродвигателя при определении порога срабатывания АТ1(Д по полученным экспериментальным данным был построен график зависимости установившейся температуры статорных обмоток электродвигателя от тока Хут*-/(1') в относительных единицах (рисунок 5). Уравнение регрессии этой зависимости имеет вид г^. - 2,5916 1* - 3,3686 Л + 1,764. Достоверность аппроксимации полученной зависимости составляет Л2 = 0,8998.

По кривым нагрева определяем время нагрева до предельно допустимой температуры при температуре окружающей среды в0кр£р = 20°С

Тдоп~

(13)

tà=-TH- Info ~ Туст

где - начальная температура нагрева, °С.

При изменении температуры окружающей среды на Ьвокр£р время нагрева изменится на

*доп ~уст ^окргр.)

Ai = ~ТН • 1п

тдоп~т

(14)

уст

150

07 0« 0J

Рисунок 4-График зависимости Рисунок 5 - График зависимости Туст«=Я[Ь)

туетИ(Кш) при номинальной загрузке

Анализируя полученные результаты были сделаны следующие выводы:

1) наличие высших гармоник в фазах сети при коэффициентах искажения синусоидальности кривой напряжения в пределах 0 - 5 % не оказывает существенного влияния на нагрев статорных обмоток электродвигателя АИРП 80А6 У2, основное тепловое воздействие оказывает несимметрия напряжений;

2) пороговое значение коэффициента напряжения прямой последовательности по критерию теплового старения изоляции обмоток КШ1 для электро-

двигателя АИРП 80А6 У2 при г()ви=1350С составляет 0,59;

3) в режиме обрыва фазы минимальное время нагрева до предельной температуры составило 630 секунд;

Таким образом, в соответствии с алгоритмом обоснования параметров срабатывания устройств фильтровой защиты, мы можем определить диапазоны для их выбора.

В результате проведения экспериментальных исследований с использованием электродвигателя вытяжного вентилятора АИРП 80А6У2 мощностью 0,37 кВт было установлено, что

Кш = Яц/тш = 0,59.

Значение верхней границы диапазона коэффициента напряжения прямой последовательности принимаем, исходя из условия пуска более мощных электродвигателей, равным

та* =0.8.

Таким образом, для выбора уставки защиты по коэффициенту напряжения прямой последовательности получаем диапазон

0,59 й К\и ^ 0,8.

При определении зависимости (1шгр = /(Кхи), учтено, что при Кш £ 0,59

время нагрева до предельной температуры равио бесконечности, а минимальное время нагрева будет наблюдаться в режиме обрыва фазы сета 0,38 кВ. Минимальное время нагрева до предельной температуры при обрыве фазы составляет 630 секунд, принимаем исходя из максимального времени срабатывания токовых защит равным 0,2 сек.

Диапазон для выбора задержки времени на срабатывание защиты составляет

0,2 сек£/3 ¿ 630 сек.

Также была произведена оценка влияния несимметричного и несинусоидального напряжения на работу фильтрового устройства защиты. Эксперимент включал в себя две серии опытов. В первой серии на вход ФНПП подавалось несимметричное синусоидальное напряжение. Контролировалось напряжение на катушке магнитного пускателя ит. В другой серии опытов на вход фильтра подавали несимметричное, несинусоидальное напряжение и контролировали напряжение на катушке магнитного пускателя и элементах ФНПП. Коэффициенты искажения синусоидальности кривых фазных напряжений варьировались в пределах 0- 5%. Также при помощи осциллографа Актаком АСК-4166 записывались осциллограммы напряжения на элементах устройства защиты.

Для оценки уровня напряжения небаланса были определены зависимости коэффициента К=ищ^иот от коэффициента напряжения прямой последовательности Кш при наличии искажения формы кривой напряжения и при его отсутствии (рисунок 6). Здесь иот - напряжение отпускания якоря электромагнитного пускателя.

Анализ полученных графиков показывает, что при варьировании коэффициентов искажения синусоидальности кривых фазных напряжений 0-5% на выходе фильтра появляется напряжение небаланса, максимальное значение которого составляет 0,03иот. Это может привести к несрабатыванию устройства защиты при

аварийном режиме, по безопасности.

что недопустимо в установках с высокими требованиями

Рисунок 6 - Графики зависимости К=ЯКщ):

1 - при отсутствии искажения формы кривой напряжения

(Я2 = 0,9807),

2 - при наличии искажения формы кривой напряжения (Я2 = 0,8592).

* - щ^У

1 |

.....-.....].............

|

1

_________..... 1 ...........1........._

100

Для определения влияния тиристорного регулирования на работу электродвигателя и фильтрового устройства защиты в лабораторных условиях был проведен эксперимент, в ходе которого оценивалось качество напряжения и тока (в частности коэффициент искажения синусоидальности формы кривой напряжения) на входе и выходе тиристорного регулятора мощности, а также на выходе ФН1111, включенного между тиристорным регулятором и электродвигателем.

Анализируя полученные опытные данные был сделан вывод, что применение тиристорного регулятора значительно искажает форму кривой напряжения на электродвигателе и на выходе ФНПП при подключении его после тиристорного регулятора. На входе же тиристорного регулятора напряжение практически не искажается, коэффициент искажения кривой напряжения равен «естественному» уровню. Отсюда можно сделать вывод о том, что использование фильтровых защит электродвигателей в системе вентиляционного оборудования «Климатика» при тиристорном регулировании возможно, но необходимо подключать устройства фильтровой защиты до (на входе) тиристорных регуляторов мощности.

Четвертая глава «Совершенствование устройства фильтровой защиты асинхронного электродвигателя от несимметричных и неполнофазных режимов работы» содержит уточненную методику проектирования устройств фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы, схемы разработанных по предложенной методике устройств фильтровой защиты и результаты их экспериментальных исследований.

Для повышения надежности функционирования устройств фильтровой защиты асинхронных электродвигателей необходимо, чтобы эти устройства защиты позволяли реализовать алгоритм выбора необходимых параметров срабатывания (рисунок 1). Существующие устройства фильтровой защиты не позволяют реализовать данный алгоритм, так как в них отсутствует выдержка времени на срабатывание. Повысить надежность функционирования защиты можно за счет введения в структурную схему устройства звена выдержки времени на отключение.

Структурная схема предлагаемого устройства защиты приведена на рисунке?.

Устройство защиты состоит из ФНПП, напряжение с которого через выпрямитель (В) и звено выдержки времени (ЗВ) подается в цепь управления исполнительного органа (ИО), который коммутирует катушку магнитного пускателя (МП). В нормальном режиме работы электрической сети напряжения, формируемого ФНПП, достаточно для включения исполнительного органа (ИО) и катушки магнитного пускателя (МП). При обрыве фазы сети или значительной несимметрии напряжение и ток в цепи управления исполнительного органа уменьшаются, и цепь управления катушкой магнитного пускателя размыкается с выдержкой времени.

Рисунок 7 - Структурная схема предлагаемого устройства защиты В качестве звена выдержки времени принимаем стандартную ЛС-цепочку. Максимально возможное сопротивление во времязадерживающей цепи определяется из выражения

(15)

*упряхя.

где иххшпрГ выпрямленное напряжение холостого хода ФНПП, В;

кщ - отношение напряжения прямой последовательности, при котором

электродвигатель необходимо отключить, к номинальному, о.е; Яио - активное сопротивление цепи управления исполнительного органа. После выбора сопротивления Яз, емкость конденсатора, обеспечивающего требуемую выдержку времени, определяем из уравнения переходного процесса

Сз=--11-, (16)

/» ,[ \ 1- " отклГ" кон. (К3+КИ0)Ь1—---

"нач. ~~икон.

где ¡3 - требуемое время задержки, с;

инач - начальное напряжение на емкости в нормальном режиме работы, В; икон - конечное напряжение на емкости в аварийном режиме (при однофазном июкз, двухфазном и1МКЗ коротком замыкании, или обрыве фазы иЮФ), В;

Vоткл." напряжение на емкости, при котором исполнительный орган размыкает цепь управления катушкой магнитного пускателя, В.

В соответствии с предложенной структурной схемой по уточненной методике окончательно разработано два устройства фильтровой защиты с замедлением срабатывания (рисунки 8,9).

Для разработанных устройств защиты определили надежность функционирования в сравнении с базовым фильтровым устройством защиты без выдержки

времени. В качестве базового устройства защиты было принято устройство защиты по патенту РФ №2269835. Надежность функционирования выразили через процент правильных действий устройства защиты. Процент правильных действий разработанных устройств защиты в сравнении с базовым устройством увеличился

асинхронных электродвигателей от несим- асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы с выдержкой метричных режимов работы с выдержкой времени в исполнительном органе времени на коммутационном аппарате

Относительная погрешность при срабатывании устройства защиты по пороговому напряжению прямой последовательности не превышает 3 %, с 95 % -процентной доверительной вероятностью можно считать, что погрешность составит 0,56 % от теоретически рассчитанной уставки по коэффициенту напряжения прямой последовательности. Относительная погрешность времени срабатывания устройства защиты не превышает 5 %, с 95 - процентной доверительной вероятностью можно считать, что погрешность составит 1,96 % от теоретически рассчитанной уставки по времени срабатывания.

В пятой главе «Технико-экономическая эффективность применения предлагаемых устройств защиты» в соответствии с методическими рекомендациями определены показатели экономической эффективности от внедрения разработанного устройства для защиты электродвигателей АИРП 80А6 У2 вытяжных вентиляторов ВО-5,6 птичника клеточного содержания в расчете на 1000 кур несушек.

Эффективность применения предлагаемых устройств защиты показала, что чистый дисконтированный доход за 9 лет составил 98,679...117,669 тыс.руб. для первого устройства защиты и 77,582...92,880 тыс.руб. для второго устройства защиты. То есть, эти денежные средства могут быть сэкономлены при использовании данных устройств защиты.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ защит асинхронных электродвигателей показал, что дальнейшее повышение надежности функционирования фильтровых защит возможно за счет правильного выбора уставок срабатывания по напряжению и времени в аварийных режимах сети 0,38 кВ, сопровождающихся несинусондально-стью напряжения.

2. На основе статистических исследований в сельских электрических сетях 0,38 кВ с производственной нагрузкой получены математическое ожидание коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения -1,97 % при разбросе значений по выборке 0,47 % - 9,52 % и дисперсии - 17,54; и математическое ожидание коэффициента напряжения прямой последовательности - 101 % при разбросе значений по выборке 91,1 % -108,8 % и дисперсии -1,02.

3. С использованием разработанной методики обоснования параметров устройства фильтровой защиты для асинхронного электродвигателя АИРП 80А6 У2 при воздействии на него одновременно несимметричного и несинусоидального напряжения определен диапазон уставок по напряжению прямой последовательности, который составил 0,59 £ Кш á 0,8.

4. Применение предложенной методики обоснования параметров устройства фильтровой защиты позволило определить для асинхронного электродвигателя АИРП 80А6 У2 при воздействии на него одновременно несимметричного и несинусоидального напряжения диапазон уставок по времени срабатывания, который составил 0,2 с. й t3 á 600 с.

5. Выполненная экспериментальная оценка влияния несинусоидального напряжения на работу устройства фильтровой защиты позволила установить, что при варьировании коэффициентов искажения синусоидальности кривых фазных напряжений в пределах 0 - 5% на выходе фильтра напряжения прямой последовательности появляется напряжение небаланса, не превышающее 3 % от напряжения срабатывания устройства защиты.

6. Повышение надежности функционирования электропривода вытяжных вентиляторов птицеводческих помещений достигнуто за счет развития схемных решений и методики проектирования устройств фильтровой защиты. Экспериментальные исследования усовершенствованных устройств защиты показали, что относительная погрешность при срабатывании по пороговому напряжению прямой последовательности не превышает 3 %, а по времени задержки на отключение- 5 %.

7. Применение предлагаемых устройств защиты вытяжных вентиляторов в птичнике клеточного содержания позволит снизить технологический ущерб на 18,900...22,500 тыс.руб. в год. на 1000 кур несушек.

Основные результаты работы опубликованы:

- в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Мартынов, А.П. Устройство селективной фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы / О.В. Кобзистый, А.П. Мартынов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009. -Ш2.-С.12-14.

I9

2. Мартынов, А.П. Определение параметров срабатывания устройства фильтровой защиты асинхронного электродвигателя [Текст] / О.В. Кобзистый, А.П. Мартынов // Известия вузов. Северо-Кавказкий регион. Технические науки. -2010.-№1.- С.45-47.

- в сборниках научных трудов вузов:

3. Мартынов, А.П. Анализ работы фильтровых устройств защиты электродвигателей в условиях искажения синусоидальности кривой напряжения [Текст] / О.В. Кобзистый, А.П. Мартынов И Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве: сборник научных трудов. - Ставрополь: АГРУС, 2007. - С.159-164.

4. Мартынов, А.П. К вопросу о влиянии несинусоидального напряжения на работу фильтровых устройств защиты электродвигателей [Текст] / О.В. Кобзистый, А.П. Мартынов II Электротехнологии и электрооборудование в с/х производстве: сборник научных трудов АЧГАА (выпуск 7, том 1). - Зерноград: АЧГАА, 2007.-С.15-18.

5. Мартынов, А.П. Экспериментальное определение порога срабатывания устройств фильтровой защиты электродвигателей [Текст] / О.В. Кобзистый, А.П. Мартынов // Электротехнические комплексы и системы управления. - Воронеж, 2009. - №2. - С.35-37.

6. Мартынов, А.П. Экспериментальное определение реального уровня несимметрии и искажения формы кривой напряжения в сетях напряжением 0,38 кВ производственного назначения [Текст] / О.В. Кобзистый, А.П. Мартынов // Энергетический вестник: сборник научных трудов. - Санкт-Петербург, 2009. -С.35-40.

7. Мартынов, А.П. Оценка напряжения небаланса фильтровых устройств защиты электродвигателей при наличии в сети высших гармоник напряжения [Текст] / А.П. Мартынов // Методы и технические средства повышения эффективности использования электрооборудования в промышленности и сельском хозяйстве: сборник научных трудов. - Ставрополь, 2009. - С.38-43.

- патенты РФ:

8. Пат. 2335082 Российская Федерация МПК7 Н 03 Н 7/09. Электромагнитный компенсатор гармоник / Юндин МЛ., Кобзистый О.В., Мартынов А.П., Тру-фанов В.А.; заявитель и патентообладатель Азово-Черномор. гос. агоинж. акад. -№2007127381/09; заявл. 17.07.2007; опубл. 27.09.2008; БИ №27,2008г.

9. Пат. 2363083 Российская Федерация МПК7 Н 02 Н 7/08. Устройство селективной защиты трехфазных потребителей от несимметричных режимов работы / Юндин М.А., Кобзистый О.В., Мартынов А.П.; заявитель и патентообладатель Азово-Черномор. гос. агоинж. акад. - №2008132237/09; заявл. 04.08.2008; опубл. 27.07.2009; БИ №21,2009г.

ЛР 65-13 от 15.02.99. Подписано в печать 10.11.2010 г. Формат 60x84/16. Уч. - изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 431

РИО ФГОУ ВПО АЧГАА

347740, г. Зерноград, Ростовская обл., ул. Советская, 15.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННЫХ > ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМОВ

РАБОТЫ.

1.1 Анализ аварийных режимов работы асинхронных электродвигателей.

1.2 Ненормальные режимы работы сети 0,38 кВ, связанные с искажением формы кривой напряжения.

1.3 Анализ современных средств защиты АД от аварийных режимов рабо

1.3.1 Классификация устройств защиты электродвигателя от несимметрии питающего напряжения и обрыва фазы.

1.3.2 Устройства защиты электродвигателя косвенного действия.

1.3.3 Устройства защиты электродвигателя прямого действия.

1.3.4 Фильтровые устройства защиты электродвигателя от несимметрии питающего напряжения и обрыва фазы.

1.4 Анализ действия устройств фильтровой защиты на базе ФНПП.

1.5 Выводы. Цель и задачи исследования.

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ УСТРОЙСТВ ФИЛЬТРОВОЙ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НА БАЗЕ ФНПП.

2.1 Разработка алгоритма выбора параметров срабатывания устройств фильтровой защиты.

2.2 Теоретическая оценка влияния несинусоидального напряжения на работу устройств фильтровой защиты.

2.3 Определение коэффициента напряжения прямой последовательности на зажимах электродвигателя в аварийных режимах работы сети.

2.3.1 Определение коэффициента напряжения прямой последовательности на зажимах электродвигателя при коротких замыканиях в различных точках сети.

-32.3.2 Определение коэффициента напряжения прямой последовательности на зажимах электродвигателя при продольной несимметрии (обрывах фаз) в различных точках сети.

2.4 Моделирование аварийных режимов работы сети 0,38 кВ в среде Electronics Workbench.

2.5 Выводы.

3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И ОБРАБОТКА ДАННЫХ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Методика проведения и обработки результатов экспериментальных исследований.

3.1.1 Методика определения реального уровня несимметрии и искажения формы кривой напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ производственного назначения.

3.1.2 Методика проведения экспериментальных исследований по снятию кривых нагрева асинхронного электродвигателя АИРП 80А6 У2 при питании его от несимметричного и несинусоидального напряжения.

3.1.3 Методика определения напряжения небаланса устройств фильтровой защиты электродвигателей с применением ФНПП при наличии в сети высших гармоник напряжения (внешней несинусоидальности).

3.1.4 Методика экспериментальных исследований по определению возможности использования фильтровых защит электродвигателей в системе вентиляционного оборудования «Климатика».

3.2 Результаты экспериментальных исследований.

3.2.1 Результаты экспериментальных исследований по определению реального уровня несимметрии и искажения формы кривой напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ производственного назначения.

3.2.2 Результаты экспериментальных исследований по снятию кривых нагрева асинхронного электродвигателя АИРП 80А6 У2 при питании его от несимметричного и несинусоидального напряжения.

3.2.3 Результаты определения напряжения небаланса устройств фильтровой защиты электродвигателей с применением ФНПП при наличии в сети высших гармоник напряжения (внешней несинусоидальности).

3.2.4 Определение влияния тиристорного регулирования скорости вращения электродвигателя АИРП 80А6 У2 вытяжного вентилятора ВО-5,6 на работу электродвигателя и устройства фильтровой защиты. ИЗ

3.3 Выводы.

4 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УСТРОЙСТВА ФИЛЬТРОВОЙ ЗАЩИТЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ И НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ.

4.1 Уточнение методики проектирования устройств фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы

4.2 Устройство фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы с выдержкой времени в исполнительном органе.

4.3 Устройство фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы с выдержкой времени на коммутационном аппарате.

4.4 Экспериментальная проверка разработанного устройства защиты.

4.5 Выводы.

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

ПРЕДЛАГАЕМЫХ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ.

5.1 Определение экономической эффективности от внедрения разработанного устройства защиты.

Асинхронный электродвигатель является основным приводным механизмом рабочих машин и аппаратов, используемых в сельскохозяйственном производстве, как в растениеводстве, так и в животноводстве. Поэтому выход из строя электродвигателей оказывает негативные последствия на качество сельскохозяйственной продукции и увеличивает ее себестоимость.

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором (АД) обычно рассчитаны на срок службы 15-20 лет без капитального ремонта при условии их правильной эксплуатации [1 - 3]. Под правильной эксплуатацией асинхронного электродвигателя понимается его работа в соответствии с номинальными параметрами, указанными в паспортных данных электродвигателя. Однако в реальной жизни имеет место значительное отступление от номинальных режимов эксплуатации. Это в первую очередь связано с плохим качеством питающего напряжения и нарушением правил технической эксплуатации: технологические перегрузки, условия окружающей среды (повышенная влажность, температура), снижение сопротивления изоляции, нарушение охлаждения.

В современных условиях электроснабжения на работу асинхронного электродвигателя негативное влияние оказывает недостаточное качество электрической энергии и аварийные режимы работы сети. Отсутствие финансирования электрических сетей в период экономических реформ привело к тому, что сегодня электрические сети находятся в неудовлетворительном техническом состоянии, больше половины из них имеют 100 % износ [4]. Применение в сельском хозяйстве однофазных потребителей приводит к значительной несимметрии напряжения в сетях 0,38 кВ, а применение нелинейных потребителей — к искажению формы кривой напряжения и тока.

Аварийные режимы работы сети и недостаточное качество электрической энергии также оказывают влияние на работу устройств защиты асинхронных электродвигателей. Это влияние может сказываться в снижении их надежности функционирования. Под надежностью функционирования понимают свойство объекта выполнять задание функции в заданном объеме при определенных условиях эксплуатации [5]. Другими словами устройство должно надежно срабатывать при аварийном режиме, от которого оно защищает, и не должно допускать ложных срабатываний в нормальном режиме работы. При недостаточно высоком уровне надежности функционирования устройство защиты электродвигателя не всегда правильно и в нужном объеме выполняет свои функции, что может привести к различным последствиям от простоя оборудования до выхода его из строя.

Ухудшение качества питающего напряжения и надежности элементов системы электроснабжения снижает уровень надежности электропривода, что приводит к увеличению технологического ущерба и ущерба, связанного с выходом из строя электрооборудования.

Решить эту проблему может разработка и применение средств и методов защиты электродвигателей от аварийных режимов, связанных с ухудшением качества электроэнергии и надежности системы электроснабжения. Причем необходим комплексный подход в рассмотрении влияния аварийных и ненормальных режимов работы сети на работу электродвигателя и его устройства защиты.

Проблема защиты электрооборудования от аварийных режимов работы рассмотрена в трудах Фабриканта В.Ф., Мусина A.M., Грундулиса А.О., Ту-биса Я.Б., Казимира А.П., Ерошенко Г.П., Данилова В.Н., Попова Н.М., Ось-кина C.B., Минакова В.Ф., Гетманенко В.М., Богдан A.B., Сомова И.Я., Юн-дина М.А. и других ученых.

Анализ всего многообразия средств и способов защиты асинхронных электродвигателей показал, что одним из перспективных направлений является разработка устройств защиты с применением фильтров напряжения прямой последовательности.

Научная гипотеза — повышение надежности функционирования асинхронного электропривода сельскохозяйственного назначения может быть достигнуто за счет обоснования параметров устройств фильтровой защиты электродвигателей от несимметричных режимов работы сети 0,38 кВ.

Рабочая гипотеза — учет одновременного действия несимметрии и несинусоидальности формы кривых напряжения при обосновании параметров устройств фильтровой защиты электродвигателей от несимметричных режимов работы сети 0,38 кВ путем введения параметра по времени срабатывания приведет к повышению надежности функционирования асинхронного электропривода сельскохозяйственного назначения.

Целью диссертационной работы, является повышение надежности функционирования асинхронного электропривода сельскохозяйственного назначения путем обоснования параметров устройства фильтровой защиты электродвигателей.

Объектом исследования является «электрическая сеть напряжением 0,38 кВ - асинхронный электропривод».

Предметом исследования являются зависимости параметров устройства фильтровой защиты от режимов работы сети.

Результаты исследований изложены в диссертационной работе, состоящей из пяти глав основного текста.

В первой главе «Анализ способов и средств защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы» в результате аналитического обзора существующих способов и средств защиты асинхронных электродвигателей была установлена актуальность темы, определены цель, объект, предмет и задачи исследования.

Во второй главе «Моделирование работы устройств фильтровой защиты асинхронных электродвигателей на базе ФНПП» предложена методика обоснования параметров срабатывания устройств фильтровой защиты. Для определения параметров срабатывания по данной методике в начале сделана теоретическая оценка влияния несинусоидального напряжения на работу устройств фильтровой защиты асинхронных электродвигателей, и определено напряжение прямой последовательности на зажимах электродвигателя в аварийных режимах работы сети.

В третьей главе «Методика проведения и обработка данных экспериментальных исследований» приводится методика и результаты экспериментальных исследований по определению реального уровня несимметрии и искажения формы кривой напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ производственного назначения. Получены кривые нагрева асинхронного электродвигателя АИРП 80А6 У2 при питании его от одновременно несимметричного и несинусоидального напряжения. Определено напряжение небаланса устройств фильтровой защиты электродвигателей с применением ФНПП при наличии в сети высших гармоник напряжения. Определена возможность использования устройств фильтровой защиты в системе вентиляционного оборудования «Климатика».

Четвертая глава «Совершенствование устройства фильтровой защиты асинхронного электродвигателя от несимметричных и неполнофазных режимов работы» содержит уточненную методику проектирования устройств фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы, схемы разработанных по предложенной методике устройств фильтровой защиты и результаты их экспериментальных исследований.

В пятой главе «Технико-экономическая эффективность применения предлагаемых устройств защиты» в соответствии с методическими рекомендациями определены показатели экономической эффективности от внедрения разработанного устройства для защиты электродвигателей АИРП 80А6 У2 вытяжных вентиляторов ВО-5,6 птичника клеточного содержания в расчете на 1000 кур несушек.

Научная новизна работы заключается в:

- оценке влияния несинусоидального напряжения на устройство фильтровой защиты;

-9- разработке алгоритма выбора параметров срабатывания устройств фильтровой защиты электродвигателей; усовершенствовании методики проектирования устройств фильтровой защиты электродвигателей.

Практическая значимость заключается в: разработанном устройстве фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы; определении параметров срабатывания устройства фильтровой защиты электродвигателя вытяжного вентилятора птицеводческих помещений АИРП 80А6У2 при одновременно несимметричном и несинусоидальном напряжении; разработанной методике инженерного расчета устройства селективной фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы.

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения: алгоритм обоснования параметров срабатывания устройств фильтровой защиты электродвигателей; методика проектирования устройств фильтровой защиты электродвигателей; параметры срабатывания фильтровой защиты электродвигателя вытяжного вентилятора птицеводческих помещений АИРП 80А6У2 при одновременно несимметричном и несинусоидальном напряжении; схемы электрические принципиальные устройств фильтровой защиты.

Реализация и внедрение результатов работы. Разработанное устройство селективной фильтровой защиты асинхронных электродвигателей от несимметричных режимов работы внедрено на ООО ЖК «Надежда» для защиты электродвигателей вытяжных вентиляторов.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе ФГОУ ВПО АЧГАА на кафедре «Теоретические основы электротехники и электроснабжение сельского хозяйства».

Апробация работы. Основные результаты доложены и одобрены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО АЧГАА (г. Зерноград) 20072010 гг., СтГАУ (г. Ставрополь) 2007, 2008 гг.; на международной научно-практической конференции «Энергетика предприятий АПК и сельских территорий: состояние, проблемы и пути решения» (г. Санкт-Петербург) 2009 г.; в конкурсе инновационных проектов по программе «УМНИК-2010» Межвузовского научно-практического семинара, молодых ученых, аспирантов и студентов «Перспективы развития инноваций в АПК» (работа отмечена дипломом); в конкурсе «УМНИК» в рамках проведения международной выставки «Интерагромаш 2010» (работа отмечена дипломом).

- 156-ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ защит асинхронных электродвигателей показал, что дальнейшее повышение надежности функционирования фильтровых защит возможно за счет правильного выбора уставок срабатывания по напряжению и времени в аварийных режимах сети 0,38 кВ, сопровождающихся несинусоидальностью напряжения.

2. На основе статистических исследований в сельских электрических сетях 0,38 кВ с производственной нагрузкой получены математическое ожидание коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения — 1,97 % при разбросе значений по выборке 0,47 % — 9,52 % и дисперсии - 1,02; и математическое ожидание коэффициента напряжения прямой последовательности - 101 % при разбросе значений по выборке 91,1 % — 108,8 % и дисперсии -17,54.

3. С использованием разработанной методики обоснования параметров устройства фильтровой защиты для асинхронного электродвигателя АИРП 80А6 У2 при воздействии на него одновременно несимметричного и несинусоидального напряжения определен диапазон уставок по напряжению прямой последовательности, который составил 0,59 < Кш ^ 0,8.

4. Применение предложенной методики обоснования параметров устройства фильтровой защиты позволило определить для асинхронного электродвигателя АИРП 80А6 У2 при воздействии на него одновременно несимметричного и несинусоидального напряжения диапазон уставок по времени срабатывания, который составил 0,2 с. < Í3 < 600 с.

5. Выполненная экспериментальная оценка влияния несинусоидального напряжения на работу устройства фильтровой защиты позволила установить, что при варьировании коэффициентов искажения синусоидальности кривых фазных напряжений в пределах 0 — 5% на выходе фильтра напряжения прямой последовательности появляется напряжение небаланса, не превышающее 3 % от напряжения срабатывания устройства защиты.

- 1576. Повышение надежности функционирования электропривода вытяжных вентиляторов птицеводческих помещений достигнуто за счет развития схемных решений и методики проектирования устройств фильтровой защиты. Экспериментальные исследования усовершенствованных устройств защиты показали, что относительная погрешность при срабатывании по пороговому напряжению прямой последовательности не превышает 3 %, а по времени задержки на отключение - 5 %.

7. Применение предлагаемых устройств защиты вытяжных вентиляторов в птичнике клеточного содержания позволит снизить технологический ущерб на 18,900.22,500 тыс.руб. в год. на 1000 кур несушек.

- 158

1. Соркинд, М. Асинхронные электродвигатели 0,4 кВ. Аварийные режимы работы Текст. / М. Соркинд // Новости электротехники. -2005.-№2.

2. Паначевный, Б.И. Курс электротехники Текст. / Б.И. Паначевный. -Харьков: Торсинг, Ростов-на-Дону: Феникс. — 2002. 78с.

3. Кацман, М;М. Электрические машины Текст. / М.М. Кацман. — М.: Высшая школа, 2003. 463с.

4. Губанов, М.В. Состояние сельской электрификации и ее перспективы Текст. / М.В. Губанов, Т.Б. Лещинская // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000. — №3. — С.2-4.

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

6. Материалы научно-практической конференции по эксплуатации по эксплуатации и совершенствованию приборов релейной защиты и автоматики Текст. — Днепропетровск, 1997.

7. Насосы центробежные скважинные для воды с погружными электродвигателями Текст.: Каталог. Кишинев, 1967.

8. Мамедов, О.Г. Исследование эксплуатационной надежности погружных электродвигателей в условиях Азербайджанской ССР Текст.: дис. канд. техн. наук / О.Г. Мамедов. Кировабад, 1975.

9. Мусин, А.М. Аварийные режимы асинхронных электродвигателей и способы их защиты Текст. / A.M. Мусин. М.: Колос, 1979. — 112с.

10. Ю.Поспелов, Г.Е. Надежность электроустановок сельскохозяйственного назначения Текст. / Г.Е. Поспелов, В.И. Русан. — Минск: Ураджай, 1982. 166с.трудов Эстонской сельскохозяйственной академии. Тарту, 1977. -N 115.-С.114-120.

11. Корчемный, H.A. Повышение надежности электрооборудования в сельском хозяйстве Текст. / H.A. Корчемный, Н.П. Машевский. — Киев: Урожай, 1988. 175с.

12. Мусин, А.М. Области применения тепловой и встроенной температурной защит Текст. / А.М. Мусин, В.В. Панькин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1977. — №5. -С.40-42.

13. Н.Грундулис, А.О. Защита электродвигателей в сельском хозяйстве Текст. / А.О. Грундулис. М.: Агропромиздат, 1988. - 110с.

14. Пястолов, A.A. Эксплуатационная надежность электродвигателей, используемых в сельскохозяйственном производстве Текст. / A.A. Пястолов, A.A. Большаков, Г.А. Петров // Науч. тр. по электрификации сел. хоз-ва. -М., 1971. Т.ХХУШ. - С.93-100.

15. Бернштейн, JI.M. Изоляция электрических машин общепромышленного применения Текст. / JI.M. Бернштейн М.: Энергия, 1971. - 367с.

16. Волков, В.И. Выбор уставок защиты от перегрузки асинхронных двигателей в сельских сетях 380/220 В Текст. / В.И. Волков // Промышленная энергетика. 1984. - №4. - С.17-18.

17. Куценко, Г.Ф. Расчетные показатели надежности электроснабжения потребителей АПК Текст. / Г.Ф. Куценко // Техника в сельском хозяйстве. 1997. - №3. - С.14-16.

18. Хорольский, В.Я. Задачник по эксплуатации электрооборудования Текст. / В.Я. Хорольский, A.A. Медведев, В.Г. Жданов. Ставрополь: СГСА, 1966.-168с.

19. Л.Ф. Мамедова // Техника в сельском хозяйстве. 1999. — №1. - С.15-18.21ЛОндин, М.А. Эксплуатационные показатели надежности сельских воздушных линий ЮкВ Текст. / М.А. Юндин, А. Д. Юндин, A.B. Романенко // Энергетик. 1983. - №10. - С.26-27.

20. Данилов, В.Н. Классификация устройств защиты электродвигателей от аварийных режимов Текст. / В.Н. Данилов // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. — 1987. №6. — С.34-36.

21. Мусин, A.M. Электропривод сельскохозяйственных машин и агрегатов Текст. / A.M. Мусин. М.: Агропромиздат, 1985. - 239с.

22. Сыромятников, И.А. Режимы работы асинхронных электродвигателей Текст. / И.А. Сыромятников. М.: Госэнергоиздат, 1950. — 239с.25.3евеке, Г.В. Основы теории цепей Текст. / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, A.B. Нетушил, C.B. Страхов. -М.: Энергия, 1975. 752с.

23. Попов, Н.М. Аварийные режимы в сетях 0,38 кВ с глухозаземленной нейтралью / Н.М. Попов. Кострома: изд. КГСХА, 2005. - 167с.

24. Авербух, А.М. Решение задач по неполнофазным режимам и сложным видам коротких замыканий Текст. / A.M. Авербух. Л.: Энергия, 1972.- 160с.

25. Горбунов, А.Н. Теоретические основы электротехники Текст. / А.Н. Горбунов, И.Д. Кабанов, A.B. Кравцов, И.Я. Редько. Челябинск: РЕКПОЛ, 1998.-491с.

26. Левин, М.С. Качество электроэнергии в сетях сельских районов Текст. / М.С. Левин; под ред. акад. ВАСХНИЛ Будзко И.А. М.: «Энергия», 1975. - 224с.

27. Перова, М.Б. Анализ качества напряжения в сельских распределительных сетях Текст. / М.Б. Перова // Механизация и электрификация с.х. 1998. - №6. — С.10-12.

28. Савенко, A.B. Влияние качества электрической энергии на ее потери в сельской 0,4 кВ. Текст. / A.B. Савенко // Ресурсосбережение в АПК Кубани: тез. докл. конф, г. Краснодар, 1998. С.22-23.

29. Савенко, A.B. Определение потерь электрической энергии с учетом ее качества в сельских электрических сетях Текст. / A.B. Савенко / Кубань. ГАУ, 1997. -Вып. 360(388). - С. 18-22.

30. Ворнов, О.Н. Повышения качества напряжения в электрических сетях 0,38 кВ Текст. // О.Н. Ворнов, А.П. Сердешникова // Электрические станции. 1991. - №2. - С. 51-54.

31. Power quality issues at utilities serving rural areas and smaller towns. Mak Sioe Т., Spencer Steven E. 15 International Conference and Exhibition on Electricity Distributing, Nice, 1-4 June, 1999: dRED'99. Univ. Liege. 1999.- P.2/11/1-2/11/6.

32. Сапунов, M. В. Вопросы качества электроэнергии Текст. / М. Сапунов // Новости электротехники. 2001. - №4.

33. Дрехслер, Р. Измерение и оценка качества электроэнергии при несимметричной и нелинейной нагрузке Текст.: [пер. с чеш.] / Р. Дрехлеср. -М.: Энергоатомиздат, 1985. -211с.

34. Шидловский, А.К. Частотно-регулируемые источники реактивной мощности Текст. / А.К. Шидловский, B.C. Федий. Киев: Наукова Думка, 1980. - 304с.

35. Статические источники реактивной мощности в электрических сетях Текст. . -М.: Энергия, 1975. 136с.

36. Висящев, А.Н. Влияние потребителей на искажение напряжения Текст. / A.M. Висящем, С.Г. Тигунцев , И.И. Лукий // Электрические станции. 2002. - №7. - С.26-31.

37. Майер, В.Я. Методика определения вклада потребителя в ухудшение несинусоидальности напряжений на границе раздела балансовой принадлежности электрических сетей Текст. / В.Я. Майер // Энергетика и электрификация. 1992. -№2. — С.13-15.

38. Григорьев, Ю.Г. Биоэлектромагнитная совместимость. Проблема защиты населения от электромагнитных излучений Текст. / Ю.Г. Григорьев // Электричество. 1997. - № 3. - С.47-50.

39. Апполонский, С.М. Электромагнитная совместимость в системах электроснабжения Текст., / С.М. Аполлонский, Д.В. Вилесов, A.A., Вориневский // Электричество. 1981. - № 4.- С.Г-6.

40. Глинтерник, С.Р. Электромагнитная совместимость мощных вентильных преобразователей в электрических системах Текст. / С.Р. Глинтерник // Электричество. 1991. - № 5. - С.1-4.

41. Жежеленко, И.В. Электромагнитные помехи в системах электроснабжения промышленных предприятий Текст. / И.В. Жежеленко, О.Б. Шиманский. — Киев.: Вища школа, 1986. — 119с.

42. Константинов, Б.А. Качество электроэнергии и электромагнитная совместимость электрооборудования предприятий Текст. / Б.А. Константинов, И.В. Жежеленко, А.М. Липский // Электричество. 1977. - № 3. - С.1-8.

43. Жежеленко, И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения предприятий Текст. / Й.В. Жежеленко. — М.: Энергоатомиздат, 1994. — 272с.

44. Аррилага, Ю.С. Гармоники в электрических системах Текст. / Ю.С. Аррилага, Д. Бредли, П. Боджер. М.: Энергоатомиздат, 1990. -320с.

45. Тиристорная преобразовательная техника в цветной металлургии Текст. / А.Д. Никулин, Л.С. Роштейн, В.Г. Сальников, В.А. Бобков. -М.: Мелаллургия, 1983. 128с.

46. Маевский, O.A. Энергетические показатели вентильных преобразователей Текст. / O.A. Маевский. М.: Энергия, 1978. - 320 с.

47. Бурков, А.Т. Электронная техника и преобразователи Текст. / А.Т.Бурков. -М.: Транспорт, 1999. 192с.

48. Зиновьев, Г.С. Основы силовой электроники Текст. / Г.С. Зиновьев. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. 664с.

49. Жежеленко, И.В. Эквивалентирование гармоники тока вентильных преобразователей Текст. // В кн. Проблемы технической электродинамики: сб. тр. Киев: Наукова думка, 1972. - Вып. 37. -С.50-52.

50. Жежеленко, И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятий Текст. / И.В. Жежеленко, Ю.Л. Саенко. 3-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 2000. -252с.

51. Вентильные преобразователи переменной структуры Текст. / В.Е. Тонкаль, B.C. Руденко, В .Я. Жуйков и др. — Киев: Наукова думка. -1990.

52. Влияние дуговых электропечей на системы электроснабжения Текст. / Ю.Л. Рыжнев, Р.В. Минеев, А.П. Михеев, М.Я. Смелянский. М.: Энергия, 1975.

53. Джюджи, Л. Силовые полупроводниковые преобразователи частоты. Теория, характеристики, применение Текст.: пер. с англ. / Л. Джюджи, Б. Пелли. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 400с.

54. Жежеленко, И.В. Показатели качества электроэнергии на промышленных предприятиях Текст. / И.В. Жежеленко. — М.: Энергия, 1977. 128с.

55. Воробьев, В.А. Электрические нагрузки сельскохозяйственных предприятий с индустриальной технологией Текст. / В.А. Воробьев // Изв. вузов. Электромеханика. 1988. - №9. - С.34-38.

56. Гайдукович, В.И. Случайные нагрузки силовых электроприводов Текст. / В.И. Гайдукович, B.C. Титов. -М.: Энергоатомиздат, 1983. -160с.iприборов Текст. / Jl. Лоренц // Электротехника. 2001. - №12. -С.2-16.

57. Москаленко, Г.А. Высшие гармоники в системах электроснабжения Текст. / Г.А. Москаленко. — Киев, 1988. 41с.

58. Вагин, Г.Я. Режимы электросварочных машин Текст. / Г.Я. Вагин.1

59. М.: Энергоатомиздат, 1985. 192с.

60. Юндин, М.А. Несбалансированные токи в узле нагрузки Текст. / М.А. Юндин, C.B. Нехаев, В.А. Труфанов // Техника в сельском хозяйстве. 2008. - №5. - С.17-19.

61. Григорьев, О. Высшие гармоники в сетях электроснабжения 0,4 кВ Текст. / О. Григорьев, В. Петухов, В. Соколов, И. Красилов // Новости электротехники.

62. Розанов, Ю.К. Силовая электроника и качество электроэнергии Текст. / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчицкий, A.A. Кваснюк, Р.П. Гринберг // Электротехника. 2002. - №2. - С. 16-23.

63. Ладанов, A.C. Влияние качества электоэнергии на показания счетчиков Текст. / A.C. Ладанов, Е.П. Зацепин // Промышленная энергетика. — 2004. №5. - С.40-43.

64. Чэпмен, Д. Цена низкого качества электроэнергии Текст. / Д. Чэпмэн // Энергосбережение. 2004. - №1. - С.66-69.

65. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения Текст. М.: Изд-во стандартов, 1998. - 31с.

66. Геворкян, M.B. Современные компоненты компенсации реактивной мощности (для низковольтных сетей) Текст. / М.В. Геворкян. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2003. 64с.

67. Плешков, П.Г. Несинусоидальные режимы и влияние их на электрооборудование систем электроснабжения сельскохозяйственного производства Текст.: дис. . канд. техн. наук / П.Г. Плешков. — М., 1986.-302с.

68. Артюхов, И.И. Вопросы качества электрической энергии в питающей сети здания офисного типа Текст. / И.И. Артюхов, А.Д. Тютьманов // Проблемы электроэнергетики: межвуз. науч. сб. — Саратов, 2005. — С.61-66.

69. Климов, В.П. Проблемы высших гармоник в современных системах электропитания Текст. / В:П. Климов, А.Д. Москалев // Практическая силовая электроника: науч.-техн. сб. М., 2002. - Вып. 5. - С. 121-135.

70. Наумов, И.В. Качество электрической энергии в сельских сетях 0,38 кВ Текст. / И.В. Наумов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2002. - № 3. - С. 19-20.

71. Гордеев, A.C. Анализ искажений, вносимых некоторыми нелинейными потребителями Текст. / A.C. Гордеев, C.B. Кириллов // Электрика, 2005.-№4.

72. Игнайкин, А.И. К вопросу повышения качества электроснабжения агропромышленных потребителей Текст. / А.И. Игнайкин, В.К. Короленок, М.Б. Перова // Известия высших учебных заведений. Энергетика. 1992. -Ш. - С.28-32.

73. Добрусин, JI.A. Автоматизация расчета фильтрокомпенсирующих устройств для электрических сетей, питающих преобразователи Текст. / JI.A. Добрусин // Промышленная энергетика. 2004. - №5. - С.34-39.

74. Олейников, A.M. Вибрационные характеристики асинхронных двигателей с короткозамкнутым и двухслойным ротором принесинусоидальном напряжении питания Текст. / A.M. Олейников, С.Б. Смирнов, А.Б. Сафронов // Электротехника. — 1990. — №3. — С.9-11.

75. Захарова, З.А. Исследование совместного влияния показателей качества электроэнергии на технические характеристики асинхронного двигателя Текст. / З.А. Захарова // Электротехника. 1990. - №8. — С. 16-19.

76. Радин, В.И. Электрические машины. Асинхронные машины Текст. / В.И. Радин, Д.Э. Брускин, А.Е. Зорохович. М.: Высшая школа, 1988.

77. Маханьков, JI.B. Влияние несимметрии питающего напряжения на нагрев асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Текст.: Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. / JI.B. Маханьков. — Новочеркасск, 1986.

78. Висящев, А.Н. Работа активно-емкостного фильтра обратной последовательности при несинусоидальном напряжении Текст. / А.Н. Висящев, С.А. Шийко // Известия вузов. Энергетика. 1978. -№2. - С.19-22.

79. Висящев, А.Н. О резонансных явлениях в токовых цепях релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем Текст. / А.Н. Висящев, С.А. Шийко, В.И. Струженков // Известия вузов. Энергетика. 1985. - №4. - С.22-26.

80. Висящев, А.Н. О влиянии высших гармоник на работу устройств релейной защиты и автоматики, включенных через емкостные делители напряжения Текст. / А.Н. Висящев, С.А. Шийко, Б.И. Русов, А.М. Рысев // Электрические станции. 1978. - №8. - С.52-55.

81. Висящев, А.Н. Анализ работы фильтровых устройств релейной защиты и автоматики при несимметричных, несинусоидальных режимах Текст. / А.Н. Висящев, В.И. Струженков, С.А. Шийко// Техническая электродинамика. — 1985. №5. — С.87-91.

82. Ладанов, A.C. Влияние качества электроэнергии на показания счетчиков Текст. / A.C. Ладанов , Е.П.Зацепин, К.Д. Захаров // Промышленная энергетика. — 2004. №5. - С.40-43.

83. Алексеевич, В.А. О работе асинхронного двигателя при несимметричном напряжении Текст. / В.А. Алексеевич, В.Г. Осадчий // Промышленная энергетика, 1992 — №6. - С.36-39.

84. Емелин, Д.Н. Защита асинхронных электродвигателей и некоторые предложения по ее совершенствованию Текст. / Д.Н. Емелин, А.Н. Сибиряков // Тез. докл. XXXV научно-технической конференции Ульяновского ГТУ 4.1. Ульяновск. - 2001. - С.55.

85. Андреев, В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения Текст. / В.А. Андреев. — М.: Высшая школа, 2007. — 639с.

86. Кривенков, В.В. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения Текст. / В.В. Кривенков, В.Н. Новелла. М.: Энергоиздат, 1981. - 328с.

87. Паперно, Л.Б. Бесконтактные токовые защиты электроустановок Текст. / Л.Б. Паперно. -М.: Энергоиздат, 1983. 110с.

88. Данилов, И.А. Общая электротехника с основами электроники Текст. / И.А. Данилов, П. М. Иванов. — М.: Высшая школа, 2000.

89. Гольцман, Э.Р. Тепловые реле для защиты электродвигателей, эксплуатируемых при переменных режимах и нагрузках Текст. / Э.Р. Гольцман // Электротехника. — 1991. — №1.

90. А.с. 559328 СССР, МКИ 1 H 02 H 7/08 Устройство для температурной защиты асинхронного электродвигателя Текст. / Дмитренко Л.П. — № 2087216/07; заявл. 24.12.1974; опубл. 27.05.1977 // Открытия. Изобретения. 1974. - №19. - с.157.

91. Соркинд, М. Асинхронные электродвигатели 0,4 кВ. Способы защиты от аварийных режимов Текст. / М. Соркинд // Новости электротехники. -2005. —№4.

92. Ерошенко, Г.П. О комплексной защите электродвигателей Текст. / Г.П. Ерошенко // Промышленная энергетика. 1981. - №7. - С.21-22.

93. Юб.Немировский, А.Е. Адаптивное устройство токовой защиты асинхронных электродвигателей Текст. / А.Е. Немировский, A.B. Булычев, Н.Д. Поздеев // Техника в сельском хозяйстве. — 1998. — №6. С.21-22.

94. Гуревич, В. Микропроцессорные реле защиты. Новые перспективы или новое проблемы? Текст. / В. Гуревич // Новости электротехники. -2005.- №6.

95. Микропроцессорные реле защиты. Новые перспективы или новое проблемы? Мнения специалистов Текст. // Новости электротехники. — 2006.-№1.

96. Шалин, А. Микропроцессорные реле защиты. Необходим анализ эффективности и надежности Текст. / А. Шалин // Новости электротехники. —2006. —№2.

97. Алексеев А. Создание цифровых защит. Без релейщиков не обойтись Текст. / А. Алексеев // Новости электротехники. 2005. — №6.

98. Пат. 2251189 Российская Федерация, МПК7 H 02 H 7/09 Устройство для защиты трехфазной нагрузки от обрыва фаз Текст. / Джус И.Н.;заявитель и патентообладатель Джус И.Н. № 2004102668/09; заявл. 02.02.2004; опубл. 27.04.2005.

99. Лукин, В.Ф. Защита электродвигателя от неполнофазных режимов Текст. / В.Ф.Лукин // Техника в сельском хозяйстве. — 1984. — №3. -С.28

100. Бабенко, Е.Я. Устройство для контроля наличия напряжения и обрыва фаз электродвигателей Текст. / Е.Я. Бабенко, А.И. Романенко // Электротехника. 1970. - №6. - С.58-59.

101. Жакаев, Ц.Т. Защита электродвигателя от работы на двух фазах Текст. / Ц.Т. Жакаев, B.C. Березовская // Техника в сельском хозяйстве. 1983. - №12. - С.21-22.

102. A.c. 1020912 СССР, МКИЗ Н 02 Н 7/09 Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от неполнофазного режима работы Текст. / Чернов Л.П. № 3284486/24-07; заявл. 28.04.1981; опубл.3005.1983 // Открытия. Изобретения. 1983. - №20. - с.167.

103. A.c. 1089691 СССР, МКИЗ Н 02 Н 7/08 Устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от обрыва фаз Текст. / Колесников Е.Б. № 3460082/24-07; заявл. 23.07.1982; опубл.3004.1984 // Открытия. Изобретения. 1984. - №16. - с.194.

104. A.c. 1089694 СССР, МКИЗ Н 02 Н 7/09 Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от работы на двух фазах Текст. / Стецюк У .Г., Косенков Г.И. № 3570804/24-07; заявл. 31.03.1983; опубл. 30.04.1984 // Открытия. Изобретения. - 1984. - №16. - с.194.

105. A.c. 1274062 СССР, МКИ4 H 02 H 7/08 Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима Текст. / Гетманенко В.М. № 3864521/24-07; заявл. 11.03.1985; опубл. 30.11.1986 // Открытия. Изобретения. - 1986. - №44. - с.239.

106. Пат. 2066082 Российская Федерация, МПК6 H 02 H 7/09 Устройство для защиты трехфазной нагрузки от пропадания одной из фаз Текст. / Задеренко В.А.; заявитель и патентообладатель Задеренко В.А. -№ 4933859/07; заявл. 05.05.1991; опубл. 27.08.1996.

107. Коломойцев, К.В. Устройство для защиты трехфазных электродвигателей от работы на двух фазах Текст. / К.В. Коломойцев // Электрик. 2009. - №1-2. - С.30-32.

108. Коломойцев, К.В. Устройство контроля изоляции электродвигателя и защиты от неполнофазного режима при обрыве цепи силового предохранителя Текст. / К.В. Коломойцев, Ю.Ф. Романюк, P.M. Коломойцева // Электрик. 2008. -№1-2. - С.56-60.

109. Коковин, В.Е. Фильтры симметричных составляющих в релейной защите Текст. / В.Е. Коковин -М.: Энергия, 1968. 90с.

110. Кузнецов, Ф.Д. Фильтры симметричных составляющих и их применение в схемах релейной защиты Текст. / Ф.Д. Кузнецов // Практ. пособие / под ред. Алексеева Б.А. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. -88 с.

111. Каринский, Ю.И Принципы выполнения токовых защит с торможением от несимметричных режимов работы трехфазных электроустановок Текст. / Ю.И. Каринский, С.Е. Кривцов // Электротехника. 1971. — №5. — С.16-19.

112. Петько, В.Г. Устройство для защиты трехфазных электродвигателей от асимметрии питающего напряжения Текст. / В.Г. Петько, A.B. Садчиков // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2002.-№10. С.23-24.

113. Юндин М.А. Устройство защиты электродвигателей от несимметричных и неполнофазных режимов работа Текст. / М.А. Юндин, О.В. Кобзистый // Информ. Листок №2. Ростов- н/Д, 2000.-2с.

114. Можаров, В.М. Птицеводство на промышленной основе Текст. /

115. B.М. Можаров, Н.В. Пушкарев, Е.А. Рассказова. М.: Россельхозиздат, 1976. - 172с.

116. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия и определения Текст. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 37с.

117. ГОСТ 16022-83. Реле электрические. Термины и определения Текст. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 37с.

118. Быстрицкий, Д.Н. Методика и элементы теории численных методов эксплуатационных характеристик асинхронных двигателей, применяемых в сельскохозяйственном производстве Текст. / Д.Н. Быстрицкий. -М.: 1969. 147с.

119. Андрианов, В.Н. Использование изотермических характеристик для определения допустимых эксплуатационных режимов асинхронных двигателей Текст. / В.Н. Андрианов, Д.Н. Быстрицкий, Г.Ф. Бондаренко //Промышленная энергетика. 1968. -№9. - С.29-31.

120. Борисенко, А.И. Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах Текст. / А.И. Борисенко, В.Г. Данько, А.И. Яковлев. М.: Энергия, 1973. - 559с.

121. Методические рекомендации по экспериментальной оценке показателей надежности устройств защиты электродвигателей. — М.: ВИЭСХ, 1990.-42с.

122. Шаповал, К.А. Разработка и исследование устройств защиты электродвигателей в сельскохозяйственном производстве Текст.: дис. . канд. техн. наук /К.А. Шаповал. JL: Пушкин, 1977. - 259с.

123. Юндин, М.А. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства Текст. / М.А. Юндин, A.M. Королев. -Зерноград.: АЧГАА, 1999. 109с.

124. Юндин, М.А. Токовые защиты электрооборудования Текст.; / М.А. Юндин . Зерноград, 2004. - 212 с.

125. Кобзистый, О.В. Определение параметров срабатывания устройства фильтровой защиты асинхронного электродвигателя Текст. / О.В: Кобзистый, А.П. Мартынов // Известия вузов. Северо-Кавказкий регион. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. — 2010. — №1. — С.45-47.

126. Кобзистый, О.В. Совершенствование защиты электродвигателей от несимметрии питающего напряжения (На примере птицеводческих помещений) Текст.: дис. . канд. техн. наук / О.В. Кобзистый. — Зерноград: АЧГАА, 2000. 143с.

127. Electronics Workbench. Professional Edition. User's guide. Version 5./Interactive Image Technologies Ltd. Canada. 1996.

128. Electronics Workbench- Professional Edition. Technical Reference. Version 5./lnteractive Image Technologies Ltd. Canada. 1996.

129. Чернин, А.Б. Основы вычислений электрических величин для релейной защиты при сложных повреждениях в электрических системах Текст. / А.Б. Чернин, С.Б. Лосев. М.: Энергия, 1971. - 440с.

130. Лосев, С.Б. Вычисления электрических величин в несимметричных режимах электрических систем Текст. / С.Б. Лосев, А.Б. Чернин. — М.: Энергоатомиздат, 1983. 528с.

131. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в электрических сетях общего назначения Текст.: РД 153-34.0-15.501-00. М.: Минсельхоз России, 2000. - 23с.

132. Карташев, ИЛ. Требования к средствам измерения показателей качества электроэнергии Текст. / И.И. Карташев, И.С. Пономаренко, В.Н. Ярославский. Электричество. - 2000. - №4. - С.2-14.

133. Карташев, И.И. Приборы для контроля и анализа качества электроэнергии Текст. / И.И. Карташев, В Л. Тульский, Р.Г. Шамонов // Мир измерений. 2002. - №5-6. - С.2-10.

134. Методические указания по организации приборного контроля качества электрической энергии у потребителей Текст. // Промышленная энергетика. —1984. — №3. — С.44-45.

135. Мельников, C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов Текст. / C.B. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. JL: Колос, 1972. - 200с.

136. Кобзистый, О.В. Экспериментальное определение порога срабатывания устройств фильтровой защиты электродвигателей Текст. / О.В. Кобзистый, А.П. Мартынов // Электротехнические комплексы и системы управления. — Воронеж, 2009. — №2. С.35-37.

137. Чиликин, М.Г. Общий курс электропривода Текст. / М.Г. Чиликин -М. Л.: Госэнергоиздат, 1961. - 472с.

138. Кудрявцев, И.Ф. Электрический нагрев. Электротехнология Текст. / И.Ф. Кудрявцев, В.А. Карасенко, Л.С. Герасимович М.: Колос, 1975. -384с.

139. Коротов, E.H. Оборудование «Климат — 4» для животноводческих комплексов и ферм Текст. / Е.Н.Коротков. М.: Наука, 1973. — 831с.

140. Чиликин, М.Г. Теория автоматизированного электропривода Текст. / М.Г. Чиликин, В.И. Кшочев, A.C. Сандлер. М.: Энергия, 1979. - 616с.

141. Расчет источников электропитания устройств связи: Учеб. Пособие для вузов / В.Е. Китаев, A.A. Бокуняев, М.Ф. Колканов // под ред. A.A. Бокуняева. М.: Радио и связь, 1993. - 232с.

142. Кузнецов, В.В. Нормы и нормативы в животноводстве: научно-методическое пособие Текст. / В.В. Кузнецов, А.И. Баранников, В .Я. Кавардаков, А.Ф. Кайдалов и др. Ростов-на-Дону: 2008. - 400с.

143. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники Текст. — М.: Минсельхозпром России, 1998.-220с.

144. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования Текст. — М.: Информэнерго, 1994. — 141с.

145. Старик, Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций Текст. / Д.Э. Старик. М.: Финстатинформ, 1996. - 93с.

146. Таранов, Д.М. Многоскоростной энергосберегающий электропривод универсального измельчителя кормов МУИК 10 Текст.: дис. . канд. техн. наук / Д.М. Таранов. - Зерноград: АЧГАА, 1999. - 172с.

147. Ковалев, В.В. Методы оценки инвестиционных проектов Текст. /

148. B.В. Ковалев.- М.: Финансы и статистика.-2003 -220с.

149. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники Текст.: Нормативно-справочный материал 4.2 -М.: Минсельхозпром России, 2000 — 252с.

150. Баев, В.И. Экономическая эффективность защиты электродвигателей в сельскохозяйственном производстве Текст. / В.И. Баев, И.Я. Сомов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2004. — №9. —1. C.30-33.

151. Ерошенко, Г.П. Курсовое и дипломное проектирование по эксплуатации электрооборудования Текст. / Г.П. Ерошенко,

152. A.A. Пястолов. М.: Агропромиздат, 1988. - №12. - С.21-22.

153. Острейковский, В. А. Теория надежности Текст. /

154. B.А. Острейковский. — М.: Высш. шк., 2003. -463с.

155. Фролов В.А. Получение объективной информации о надежности электроснабжения Текст. / В.А. Фролов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 1981. — №6. — С.27-29.