автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Разработка методов и средств повышения надежности электрических сетей с изолированной и компенсированной нейтралью в режиме замыкания на землю

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Ка правах, рукописи

РЫШКОВА Елена Николаевна

Ш 621.316.915

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ЕОЗЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ С ИЗОЛИРОВАННОЙ И МйШЕНСИРОВАНШЙ НЕЙТРАЛЬС В РЕНШЕ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗШЛЮ

Специальность 05.14.02 - Электрические станция (электрическая часть), сети и системы и управление кии

Автореферат диссертации на сспекание ученой степени кандидата- технических наук

Екатеринбург, 1993

Работа выполнена иа кафедрах "Автоматизированные электрические системы" Уральского государственного технического универск?е-та-УПИ и "Электрические системы и сети" Казахского государственного технического университета.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор - Поляков В.Е.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Еилкцын В.В.

кандидат технических наук Стихии Г.П.

Ведущее предприятие - ПО "Павлодарэнерго"

Защита диссертации состоится "_"_ 1923 г.

в 14 ч 15 мин на заседании специализированного совета К 063.14.0' в Уральском государственном техническом университете- УПИ (главк учебный корпус, ауд. 3-406).

Ваш отзыв в одном экземпляре," заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620002, г. Екатеринбург, К-2, УГТУ--УГШ, ученому секретарю совета, телефон 44-85-74.

С диссертацией »¿окно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " "_ 1993 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ ' СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО СОВЕТА К 063.14.04

{З^^г.кхшш

СЕЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Основными видами повреждений в сетях всех классов напрягений яявтся замыкания на землю. В сетях 6-35 кВ от« повреждения сос-зллют не менее 75% от общего числа повреждений.

3агукания на землю возникают вследствие различных причин, к например: электрические н механические повреждения изоляции, 5екты изоляторов и изоляционных конструкций, разрывы токоведу-с частей и др., а также в результате воздействий атмосферных и утренних перенапряжений.

Поэтому способа и средства повышения надежности работа еысо-эольтных сетей должны быть направлены на предотвращение аваряй-с последствий при замыканиях на землю.

Опасность замыкания на землю непосредственно зависит от рэ-«а работы нейтрали сети, а следовательно этим режимом опредэля-:я и надежность работы сети.

Для гашения заземляющей дуг», возникшей в месте повреждения, ¡ааисимости от состояния нейтрали (заземленная иди изолирозан-?) применяются два способа: первый заклтается в отключении :та повреждения и восстановлении диэлектрических свойств нзодя-» за время бэстоковой паузы ЛИВ; второй - в компенсации емкост-:о тока замыкания на землю дугогасящими аппаратами.

Эффективность этих средств дугогаиенил неодинакова для пнта-сс и распределительных сетей. Воздействие токов короткого замы-шя и мощных заземляющих дуг в распределительных сетях особенно юно вследствие меньших междуэлектродных расстояний, менео намой грозозащиты, более высокой вероятности возникновения коа-гационных перенапряжений и т.д.

По данным Союзтехэнерго развитие замыканий на землю а нежду-¡ные короткие замыкания как для воздушных, так и для кабельных гей примерно в 35? случаев определяется воздействием заземлях>-! дуги, а 65% - воздействием- возникающих при этом дуговых пере-тряжений.

Причинами перенапрягозняй при.замыканиях на зошго являются с собственно перемежающийся характер горения душ, так и комму-гт в режиме замыкания на землю (отключения коротких замыканий, гсковые переключения и АШ).

В настоящей работе рассматриваются в основном вопросы, свя-!ные с ограничением перенапряжений в режиме замыкания на землю

с помощью нелинейных ограничителей перенапряжений и быстродействующего управления режимом нейтрали с помощью полупроводниковых коммутирующих устройств. Кроме того, значительная часть работы посвящена разработке новых схем автоматики для управления режимом нейтрали с целью повышения селективности релейной защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью и быстродействующей настройке компенсации в режиме замыкания на землю.

Актуальность темы исследования подтверждается также активными работами по повышению надежности сетей собственных нужд (СН) электрических станций, проводимыми Союзтехэнерго и его отделениями, а также работами БНИПИЭнергопрома, ТЭБа и др. организаций по созданию унифицированного проектного решения по режиму работы нейтрали сети СН ТсЦ.

Цель работы заключается в разработке методов и средств повышения надежности сетей с изолированной и компенсированной нейтралью на основе применения -нелинейных ограничителей перенапряжений (ОШ) и автоматических устройств быстродействующего управления режимом нейтрали, позволяющих существенно снизить уровень ограничения перенапряжений и повысить чувствительность и селективность простых токовых защит.

Для достижения цели поставлены и решеш следующие задачи:

- исследованы особенности развития максимальных перенапряжений в режиме перемежающейся дуги при применении ОПН;

- проанализированы режимы работы ОПН в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью;

- предложена методика определения характеристик ОПН, их количества и мест установки;

- разработан ряд технических решений по улучшению протекания переходных режимов в сетях 6-35 кВ;

- предложены оригинальные устройства автоматики для управления режимом нейтрали, позволяющие снизить кратность дуговых перенапряжений и повысить селективность простых защит от замыканий на землю. ..

Методы исследования. При решении поставленных задач использованы основы теории электромагнитных переходных процессов, теории горения заземляющих дуг, теории релейной защиты, теории моделирования , методы натурного эксперимента.

Научная новизна:

- показана актуальность применения ОПН з сетях с малыми томи замыкания на землю для ограничения дуговых перенапряжений и • гределены требования к их характеристикам;

- разработана методика комплексного использования ОПН и ютродействущих устройств автоматики управления режимом нейтра-I, позволяющая обеспечить глубокое ограничение перенапряжений;

- исследованы принципы выполнения и разработаны оригинальная [горитмы и структуры устройств дискретного управления режимом »йграли, позволяющие снизить уровень дуговых перенапряжений, полить термическую устойчивость СПН, чувствительность и селектив-)сть защит от замыканий на земли (защищены авторскими свидателъ-гаами);

- предложен способ коррекции настройки компенсации гтри насы-;нии дугогасяцих аппаратов позволяющих избежать кратковременных «строек и связанных с ними перенапряжений.

Практическая ценность результатов работы:

- сформулированы технические требования к ОПН в сетях, рабо-шцих как в режиме изолированной, так и в режиме компенсирований нейтрали;

- предложена инженерная методика расчета параметров нагру-эчных импульсов через ОПН;

- реализованы структуры специальной автоматики для изстро-вйствущэго управления режимом нейтрали, позволяпцте обеспечить эвыпоние селективности релейной защиты при одновременном снкав-т кратности дуговых перенапряжений без наложения активного тока а место повреждения;

- разработано и реализовано автоматические быстродействующее строЛство всережимной настройки компенсации яри фиксированных икостях фидеров;

- показано, что годовой экономический эффект от внедрения дно го комплекта СГи! в сети ОН составляет около 10 тыс. руб., а дно го устройства йыетродеиствуязей настройки компенсация - около 5 тыс. руб. (в ценах 19В9 г.). '

Реализация результатов работы. Комплекты нелинейных ограни-ителеЯ установлены и введены в работу в сетях СН двух ТЭЦ "Паа-одарзнерго" и ГР2С-1 и ГРЗС-2 Экибастузэнерго. Разработанные стройства автоматики находятся в эксплуатация в течение 3 лет на подстанциях 10 кВ системы "Паадодарэнерго", I подстанция 10 кБ

"Эхибастуэвнерго" и в сети 35 «В Северного провала г. Павлодара

К защите представляются:

- методика построения Сыстродействующей автоматики управления режимом нейтрали и расчетов параметров и эффективности совместного использования СШ и предлагаемой автоматики;

- новые принципы выполнения устройств быстродействующей автоматики для улучшения протекания переходных процессов при замыканиях на землю;

- результаты исследований поведения простых токовых защит при использовании предлагаемого управления режимом нейтрали.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на конференциях в г. Павлодаре (1983, 1987, 1968),"Надежность влехтроснабжения и экономия энергоресурсов" (Черкесск, 1991), X НТК по обмену опытом проектирования, наладки и эксплуатации устройств релейной защиты и автоматики (Екатеринбург, 1992), 1У НТК "Устройства преобразования информации для контроля и управления в энергетике" (Харьков, 1992), Х1У сессии семинара "Кибернетика электрических систем", раздел "Диагностика электрооборудования" (Новочеркасск, 1992).

Публикации.

По теме диссертации опубликованы 16 печатных работ, в том числе Б авторских свидетельств, основные из которых приведены в списке публикаций.

Структура и объем диссертанта.

Диссертационная работа изложена на страницах машинопис ного текста, иллюстрируется 44 рисунками и осциллограммами, ссх тоит из введения, пяти глад, заключения, списка литературы из & наименовали! и приложения, включая материалы о внедрении.

ОСНОЕЮЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность вопросов, рассматриваемы » диссертационной работе, отмечена необходимость разработки новых ■ совершенствования существующих средств повьгаенгя надежное сетей 6-35 кЗ.•Определены т&гже цель и направление исследований

В первой главе, носящей обзорный характер, рассматриваются

современные средства повышения надежное?:, сетей с изолированной я компенсированной нейтралы) в р^дазле зам^.лния на земли, проанали- -зиросоны их достоинства и недостатки, показана актуальность рад-работки мероприятий по повышению их эффективности. В качестве таких мероприятий предлагаются: повьлзекке быстродействия настройки компенсации емкостных токов замыкания на зешто; разработка азто-матикк для управления заземляэдим резистором в нейтрали с целью ограничения дуговы: перенапряжений и повдаекия селективности и чуаствитвяьности рялейиой защита; глубокое ограничение перзнапря-хений с помоцыэ ОПН.

Далее рассматрягазяся вопроса модзлярованяя ксследуеапс сетей. Пок'азано, что исследование рядл. особенностей перзходгай: процессов при ИКикёу.'А^х на зсмей, особенно в компенсированных сет.т:, необходимо проводить с учетом распределенности параметров и нелинейности дугогасящих аппаратоэ. Верхзг <грезБытаЯной сяогпгостя ма-тсУНтического .иодмирования з&зеиляйаих дуг Сила разработана физическая модель сети с изолированной нейтт^яьп для исследование особенностей горения дуга в сшювсм кабеле б хВ.

Во второй глава исследуатся особзнноста ре*чуоо работц 01Щ в сета с изолированной нейтралы). Показано, ч"?о представление сети сосредоточенными параметрами кэ вполне отражают харавтар процессов, особенно при наличии длкнках (несколько сотая мэгров) присоединений. Проанализированы наиболее целесообразные места уста- • новки и характеристики ограничителей. При установке ОГ'Л на сборных шинах при коротких пр." соединениях или при установке С ПН ка всех присоединениях суммарная энергия единичного жгу.тса, поглощенная всеми ОПН,приблизительно одинакова и составляет от 70 до 300 Д* в зьзксимости от величины емкости сети (1с » Мощность трехфазного кз з узле гитания прагтячесгс! не влияет на величину энергия'импульса (рис. I). Ка основании экспериментов, проведенных на физической модели кабельной сети шлвленц зааоио-мерности характера горения "¡зр^межапзейея дута и вреаеня ее перехода а дугу с синусоидальным током. Г«> этим данным кеяе? Сыть произведена оценка возлоаной энергии, выделяемой в сгра}п?чптедях сети за едно замыкание и сделан расчет тепловых реяииов СПИ. Ка рис. 2 показаны экспериментальные данные изменения кратности дуговых перенапряжений от времени горения дуги, из которых следует, что максимальные перенапряжения при горении дуги в кабеле существуют лишь.несколько секунд, т.е. существенно иеньае времени пере-

с

фи

Рис. I

LTnep T/fpM

яс.

Ряс. 3

1С

хода перемежавшейся дуги в дугу с синусоидальным током, что должно быть учтено в расчетах максимальной температуры, расходуемого ресурса и определении минимально достижимого уровня ограничения перенапряжений. Так, расчеты с учетом описанной модели горения дуги для сети с емкостным током 2 А, уровнем неограниченных перенапряжений Упер г;2,бифм и уровнем У^оО =2,61Г©м , показывает, что количество имцульсов с амплитудой выше I А может-составить около 500, а суммарная энергия их достигает 10...15 кДж, что близко е предельному для одноколонкового ОПН (диаметр 28 мм) уровни.

Для приближенных инженерных расчетов параметров токовых импульсов через ОПН предложена инженерная методика определения амплитуды и длительности импульса тгока ОПН, а также энергии этого кмцульса.

, Расчетная схема может быть представлена в виде рис. 3.

Эквивалентное волновое сопротивление цепи разряда через ОПН содержит: ,

»-и + и//и = Ц, + = 1,5 и ; Сэ = (С0 + С0с)//(С0 +Свр) = 2(С0 + Сл);

тогда амплитуда тока через ОПН определяется как:

Тп, =

У пей _ йЦ

где 1Гпер - амплитуда неограниченных перенапряжений в узле установки ОПН; и100 - уровень ограничения ОПН;

частота импульса;

3

длительность импульса

«г _ Т . 1 _

Энергия импульса при условии приближенного представления импульса а виде синусоиды

W = ^ ги.

Расчеты по зтой методике длит приемлемое совпадение с точны;! расчетом на ЦБ!.! для оценки параметров га пульс а тока через ОПН з нэ-раяветвлешюй сети.

В тпетгей главе исследуются особенности режимов работы нелинейных ограничителей перенапряжений а сети с компенсированной нейтралью. Списан механизм возникновения максимальных перенапряжений в этих сетях. Показано, что для возникновения максимальных ттеренапряаений необходимо совпадение в момент повторного зажигания заземляющей дуги наибольших значения напряжений на одной из неповрежденьгых фаз с наибольшим начальны.! напряжением обратного снака на поврежденной фазе. Осциллограммы, полученные в реальных сетях подтверждают возможность возникновения перенапряжений на здоровых фазах, достигающих 3,0-3,2Т/фм . что связано со значительны/и расстройками компенсации. Из них такде следует, что при увеличении степени расстройки компенсации от 5 до 40? наибольпио перенапряжения быстро нарастают, а время между повторными эагглга-ниями дуги резко уменьшается. Гри использовании существующих ступенчато регулируемых дугогасящих аппаратов возникновение значительных расстроек компенсации и связанных с атим перенапряжений является неизбежным, что приводит к утяжелению режимов работы СШ в этих условиях.

Приводится описание предложенной методики выбора мест установил, параметров и количества ОПН, обосновывается необходимость установки защитных аппаратов вблизи всех ответственных потребителей. Показано, что при установке достаточного количества комплектов 0Ы1 в сегл{ перенапряжения во всех узлах могут бцть значительно сниже.ш, как и з сети с изолированной нойтральэ. Причем, оффе:ст распределенности параметров вытрален ещэ белее явно. Количество колонок а одном ограничителе и общее количество комплектов определяется □ зависимости от желаемого уровня защити и величины суммарного емкостного тока замыкания на зе!ллп.

Далее анализируется особенности тепловых режимов работы не-линайкых ограничителей перенапряжений при расстройках компенсации. Приводятся результаты количественной оцзнки гнергии, еыдэ-

ленной ОПН пта нерезонансной настройке при варьировании уровня ограничения ¡.еренапрякений и1с-0 и степени расстройки компенсации в пределах иг =±20%. Характерным здесь является наличие резкого минимума потерь в резисторах при острой настройке компенсации (рис. 4). При расстройках компенсации на ± 20% эти потери резко возрастают, что указывает на необходимость поддержания острой 'настройки компенсации в сети, защищенной ОПН.

По результатам этих исследований произведена оценка времени достижения предельной температуры ОПН в режиме замыкания на землю, или, другими словами, предельно допустимого времени существования перемещающегося замыкания по условиям термической устойчивости. Показано, что при длительном существовании перемещающегося горение дуги существует опасность перегрева ОПН, которая может устраняться только ограничением времени воздействия на ОПН этих режимов.

В четвертой главе■описаны оригинальные устройства автоматики, разработанные для улучшения протекания переходных процессов в сети с изолированной нейтралью в режиме замыкания на землю. Они предназначены для ограничения дуговых перенапряжений введением в контур нулевой последовательности активного сопротивления, а также распирения функциональных возможностей таких устройств для повышения селективности релейных защит от замыканий на землю и минимизации размеров повреждения при этом. Достигается поставленная цель с помощью специального быстродействующего дискретного управления резистором в нейтрали с помощью тиргсторных коммутаторов. Предлагаемая логика управления позволяет надежно выявлять характер горения дуги при замыканиях на землю и ко допускать куцуля-тивного накапливания заряда на нейтрали при перемежающейся дуге. Причем, ограничение перенапряжений здесь обеспечивается боз наложения активного тока на место повреждения. Проанализировано поведение простых защит от замыканий на землю при управлении режимом нейтрали. Показано, что при использовании предлагаемого управления можно ке допустить сликенг.я чувствительности защит, реагирующих на 3 и<) даже при наложении больших активных токов, а для защит, реагирующих на 3 10, увеличить чувствительность по сравнению с режимом изолированной нейтрали. При устойчивой дуге, когда вероятность самопогасания дуги мала к необходимо защитное отключение, предлагаемые метод и устройства автоматики защищенные авторскими свидетельствами [3,4Д обеспечивают создание дополнительного активного тока на аварийном присоединении, достаточного для

Вт/с-п

-0,2 -0,1

:,I С,2

F ко. 4

срг.батызанил даг.а простоя затрубленной защиты от замыканий на

30i:;nc.

В •XHitrcTH'iro пр;гчера реализации рассматриваемого

метола на р;;и. 5 приведена функциональная схема устройстгч для поЕьгленкя сслс¿-гивности защиты от з:-мьманий на земля.

Устройст-.о работает слодушзш образом.

3 иормьлз-ном розимо при отсутстаии замыкания на землю напряжен'.:.- фаз относительно земли близки к номинальным, а напряжение на поиграти гало по величине, и поэтому сигкзл с выхода порогового Илог'. 4, уставка которого вабирлотса по условию отстройки от нормального рег^иг, на влоды cxet.1 "И" 7 к 9 не поступает. При этом отеучс~1'-" ,т сигнал на выходе блоке. управления II, яомадутатор запер? 1 ток через резизтор не протсгас-т.

При дуговом гедодоши после каждого зажигания перемежающейся дуги па ГГ.ОД?; порогового блока 4 периодически появляется сигнал, прсзтл'г.ЕциЯ jставку, с с*«ода этого порогового блока си'нал поступает ;-а первый вход "И" 7. При зтом на выходе блока ьыбо ра пийеЛ'а^еньо'З ?a3f рс>, - v горедного зажигания дуг»* '¡апряжекие становится у;та*:к: порогового 'лека 5, а "осле погаса;п:я дт;; прегыгав? ос спустя некоторое время, обусловленное скоростью восстановлю к£ярякэния на поврежденной фазе, и поступает на второй бхог. с-Л2м-л '"Л" 7. Сигнал с выхода схемы "И" 7, появляющийся при каличкь сигналов на обоих ее выходах, поступает'на первый ^хед Слска уприг..".«:ия II и обсспсчивгст суще: тгование г-тпирагще-го икпульсс дттох пор, пега но ;;?чс2нет един кз сигналов на в::г,-дэ схема "'Л* 7. Taiti.i; образе;,! ot'eu.; 'чив&ется дг^етиое подключение резистора в паузах ыз^ду сагига..:шки дуг;:.

йрь г,ток эторой какал блока управления не работает, т.к. на выходе c^.vi "КГ" в сигнала нет, схема "'И" 9 не работает и гле-кеит "Epexif но i.c.nyoKaei-.jT

Пел;-. ~.в ре;:".и горен.: дуги становится устор.-г/вьгм, то при наличии напрякбжя на нсйтра.-г.. ггревысащего уставку порогового Слот 4 и отсутствии напряжения на поврох^гнной фазе, сигнал на выходе блока с отсутствует, а ка выходе схемы "Не" 8 появляется логическая "1", следовательно на обоих входах схемы "И" 9 будут логические "I", а на еыходо отой схемы появится также логическая ед-ягаца, которая запустит ¡жмент "Врем" 10, подающий спустя звегя уставки сигнал на второй вход устройства управления II для длительного подключения резистора и наложения добавочного актив-

I - однофазны? транс f rrvs тег ; 2 - rji^er-Trrr^'^ гез1??тог: 2 -м^татор; 4.5 - пороговые Л:оки; б - Сток вь-'гга гергг^ге-'н:* фазы; 7,9- схемы 1'."; 6 - стекa "IE"; 10 - 5гсме;гг "EPliC.";

II - устройство управления потлуггтсгсу

Pre. 5 "

ного тока на kscvo псзреглн.зния«

Б пятой гл.ч.'.а npejui.ii ается р>.д технических решений для уяуч-пения !çcï2i-:a.HVK несходных процессов в сети с компенсированной ней.'ралью в режиме замыкания на зытл. С помощью быстродействую-оей дискретной полупроводниковой коммутации резистора в нейтрали сети с нерогулируем'-й дугогасгпгей катушкойСДГК) типа РЗДСОМ можно обеспечить отсутствие опасных перенапряжений при перемежающейся дуге за счет своевременного разряда нейтрали.

Создание селективной релейной зеди-хы от замыканий на землю для сетей с кокпанспрозанкой нейтралью представляет сложную техническую задачу, п-.отоод до сих пор не создано выпускаемой серийно надежной защиты для этих сетей. Предлагается также управление резистором, включенные параллельно ДГК, обеспечивающее наряду с функцией ограничения дуговых перенапряжений повыезние селективности просюй Toroîjoiï защиты от замыканий на землю. Схема одного из разработанных устройств приведена на рис. 6.

Устройство рг.ботязт следущим образом.

В нормальном рсжгя:е на выходе блока 4 выбора поврежденной фазы сигнал стсутетьует, киьагу-татор 3 разомкнут и резистор 2 не влияет на пяраузтры контура ьулевой последовательности.

При пере«ежавдуйся дуге î: связанными с ней биениями, когда сигнал с выхода О'яоха 4 выбора поврекдвпяой фазы, пропорциональный напряжению погрзжден:юй фасы, превосходит уставку порогового блока 6, препори.етналыу-а ai: плиту до фазового напряжения, управляющий сигнал через схему "ИЛИ" 8 поступает на блок Ь управления коммутатором и включает коммутатор 3. При зтом происходит аперио-дэтеский разряд емкостей сети цорес рязистор 2, напряжение на я о "трали стаиогктся рав^щл нулю, а на'тряжение на фазах сети становится равниа номинальным разным и условий для возникновения максимальных перенапряжений не образуется.

Е этом резине второй канал управления, передагвдей сигнал ко второму входу схемы "ИД1" 8 блокирован действием блока 7, так как напряжение поврежденной фазы, поступающее на второй вход не равно нулю, пороговый блок 10, кыеиций малую уставку, срабататэаот и ма знходе схемы "НЕ" II, с •.■этого» соединен блок 10, будет логический "О", поэтому сигнал с выхода схеда "Я" 12 равен "О".

• Если ?,е реккм горения станогдтся устойчивым, то при наличии напряжения ira нейтрали,- срабатывает пороговый блок 9, имеющий уставку, близкую к фазному напряжению, а так как напряжение на по-

С '

Pre. 6 •

■1Ь

врежденной фазе становится равным малой величине, пороговый блс 10 не срабатывает и на его выходе будет логический "О", а на вь ходе схемы "НЕ", следовательно, будет логическая "I", поэтому * обоих входах схемы "И" 12 будут логические "I" и на его выходе будет также логическая "I". Если это состояние продлится достаточно долго то элемент "БРЕМЯ" 13, имеющий соответствующую уста ну, сработает и подаст сигнал управления через схему "ИЛИ" 8 на блок 5 управления коммутатором. Произойдет подключение резистор 2 к нейтрали сети с наложением добавочного активного тока в мес повреждения, что обеспечивает селективность работы защиты от за мыкания на землю, в том числе и в случаях резонансной настройки дугогасящей катушки I, когда величина остаточного тока в месте заы&ания мала, что ухудшает селективность защиты.■

Предложенное устройство позволяет кроме функции ограничена дуговых перенапряжений обеспечить селективную работу даже прос? токовых защит от замыкания на землю в компенсированных сетях. Действием предлагаемого устройства предотвращается постоянное подключение активного сопротивления к нейтрали сети в режиме пе ремежащегося горения дуги, которое может привести к развитию аварии.

Рассматриваются также вопросы создания автоматических быс1 родействупдих устройств настройки компенсации в режиме замыкану на зешго (АНКЗ) с использованием конденсаторных приставок.' Упре ление настройки здесь организовано по информации о состоянии (фидерных выключателей. Предполагается использование такого управл ния для случаев, когда емкости фидеров в течение эксплуатации ь изменны. Быстродействие настройки компенсации в данном.случае и жег достигать 0,02...0,04 с. Устройства быстродействующей АККЗ, изготовленные по этим разработкам находятся в эксплуатации уже течение 3-4 лет.

В приложении приведены^материалы о внедрении работы и оцеь технико-экономической эффективности разработок.

_ ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Основные результаты теоретических и экспериментальных иссд дований сводятся к следующим положениям:

I. Проведен анализ переходных" процессов при замыканиях на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью на/

а

ематической модели с распределенными параметрами при ограниче-ии дуговых перекагтпяте:--лй с помощью СПН. Сформулированы основные ребовянкя к выбору параметров ОПН для этих сетей, показано, что аиболее жесткие требования к параметрам ОПН предъявляются при еремежающемся характере горения дуги по условиг тепловых режимов.

2. Термическую устойчивость СПИ при перемежающейся дуге мог-о обеспечить в большинстве случаев только за счет быстродейстру-щего селективного отключения застой от замыканий на землю или нижением кратности дуговых пзпекапряженяП с помощью специального правЛи.;ия режимом нейтрали.

3. Разработан ряд оригинальных устройств для автоматического правления режимом изолированной- и компенсированной нейтрали се-ей 6-3Ü кЗ с целью ограничения дугсвых серзнапряженнй с исполь-ованием дискретного управления резистором в нейтрали ^ псмощьс олупроводкчкосых коммутаторов.

4. Проанализировано поведение простых защит от замыканий на емлю при использовании предлагаемого дискретного управления ре-имом нейтрали, показано, что чувствительность защит'заметно по-ызается.

5.. Предложен ряд cveu для повыпения селективности защит от амыканий на землю в сетях с "золироганной г гомпенситзоганной ейтральг, обеспечивающих отклыение поврежденных участков только тех случаях, когда самоустранение повреждения маловероятно.

6. Разработано устройство для быстродействун^ей н&слэаязге :омпенсации по информации о состоянии фкзер::ьпс Выключателей, сбес-:ечивающее подстрой^ за время С,01.,.0,02 с.

7. Предложен способ коррепр.и-настройки компенсации ген нвсы-;ении дугогасящих аппаратов, предотвращающий кратковременную сас-тройки и связанные с ними перенапряжения.

5.' Ка основании сфорцулированют в диссертации технически: ребований изготовлено т инадцать комплексов СПН для сетей £К 15ц!, ТЭЦ-3 Павлодарзнерго, Зкибастузсгнх Т7ЭТ I, 2. Обоснованность ыбора их характеристик подтверждена длительней гггеслуатацяей. ективносту работы СПН подтверждается заметки* пегыяеккам надегно-ти этих сетей. Экономический гффеет составляет 130 тас. руб-

9,- Устройство для быстродействующей кветройгя «имевнеяок*. недрено на трех notcTí^'jrx Poj "Павлодарзнерго". сютомкчесиЛ <^ект от внедрения составляет ICO nre.' руб. (г гаках 19:9 г.).

10. Ери дальнейших исследованиях предполагается рассмотреть

вопросы повьаеккл термической устойчивости СЬН с помощью искровых приставок, уссьерпенствования тпснических решений по автоматическому упраалента режимом изолированной и компенсированной нейтрали, а также исследсвать особенности феррорезонансных явлений при быстродействующем управлении рекгаом нейтрали.

ОСНСВНОГ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ

1. Рыжкова £.Н. Ограничение внутренних перенапряжений с помощью ОПН э кабельных сетях 6-10 кЗ промпредприятий // Б сб: Оп-тимизасия оаботы энергетическою оборудования,- Алма-Ата: КазПТИ, 1966,- с. 44-50.

2. A.c. .41136251 СССР. Устройство для заземления нейтрали в Сетях с малыми токами замвканиг на землю./ B.Ii. Рыжков, E.H. Рыжкова // Бал. изобр.— 1965.- РЗ.

3. A.c. Й220053 СССР. Устройство для защиты от дуговых перенапряжений s сетях с изолированной нейтралью / B.C. Рыжков, E.H. Рыжкова ff Бел. изобр,- I9S5.- fil.

4. A.c. Я277294. Ус^тойство для ?ащиты от дуговых перенапряжений в сета с изолированной нейтралью ) B.Ii. Рыжков, E.H. Рыжкова ff Евл. изобр.-1 ISS6.- Р4б.

5. Бодяков Б.Е., Рыжкова E.H. Заземление нейтрали сетей 610 яВ через управляемое активное сопротивлегае // Энергетика... Сиза. вист. учеб. заведений).- 1991.- Ш,- с. 3-7.

5. Рыжкова E.H. Устройство защиты сетей 6-Ю кЗ с помощью фазового управления тиристорным коммутатором заземляющего резистора в нейтрали // Тез. докл. на X научно-технической конференции по обмену опытом проектирования, наладки и эксплуатации устройств релейной защиты и автоматики 21-23 tnp. 1992 г.- Екатеринбург, 1992.- с. 54-Ь5.

7. A.c. FI427469 СССР. Устройство для защиты ст перенагряже-кий в сети и компенсированной нейтраль» / В.П. Рыжков, E.H. Рыжкова // Бил. изобр,- 1988.- $36.

8. Рыжкова E.H. Быстродействующее дискретное регулирование настройки компенсации екяосткых токов замыкания на аемлю // Тезисы дскя. на научно-технической конференции "Надежность электроснабжения и экономия энергоресурсов"- Черкесск,- 1991,- с. Г/-18.

9. A.c. »1700677 AI СССР. Устройство для быстродействующей

LCTpoflir,. компенсации емкостного тока замыкания на эеилв / Рыжков ,П., Рыжкова Е.К.// Бюл. изобр.- 19Э1.- Г47.

10. A.c. PI7570II А2. Устройство для защити от перенагряте-1Й в сети с компенсированной неЯттальг / Б.Е. Поляков, Ь.П. гыг-)в, E.H. Рыжкова // Бел. изобр.- 1992.- П31.