автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка устройства защитного отключения для шахтных участковых электрических сетей с частотно-регулируемым электроприводом напряжением до 1000 В

Р Г Б ОД

: 2 >Н8 ДОК

И а правах рукописи

КУНИЦКИЙ Виталий Григорьевич

УДК 621.316.9: 322.3.012

РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

ДЛЯ ШАХТНЫХ УЧАСТКОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ С ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1СОО В

Специальность 05.09.03 — «Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1996

Работа .выполнена в Московском государственном горном университете и Новомосковском институте Российского химико-технологического университета им. Д. П. Менделеева.

Научный руководитель

засл. деятель пауки и техники Российской Федерации, докт. техн. наук, проф. ЩУЦКИЙ В. И.

Официальные оппоненты: докт. техн. наук, проф. ЕРЫГИН А. Т., канд. техн. наук ФРОЛКИН В. Г.

Ведущее предприятие — АО «Тулауголь».

1093 г.

К-053.12.03 в Московском государственном горном униЕерси-■ _\"-рс;у: 117935, ГСП-1, Мос.ква, В-49, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

совета

1996 г.

Ученый секретарь специализированного совета

канд. техн. наук, проф. ШЕШКО Е„ Е.

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Повышение производительности труда при снижении энергозатрат на единицу выпускаемой продукции в горнодобывающей промышленности достигается наряду с повышением энерговооруженности машин повышением уровня механизации и автоматизации технологических процессов на базе регулируемого привода. Для тяжелых условий эксплуатации в горнодобывающей промышленности наиболее перспективным является частотно-регулируемый электропривод во взрывобе-зопасном исполнении с асинхронным электродвигателем с короткозамкну-тым ротором (ЧРЭП), включающий преобразователь частоты (ПЧ) и асинхронный электродвигатель (АД), соединенные между собой силовым кабелем. Такой электропривод позволяет повысить эффективность добычных, проходческих и транспортных машин при одновременном снижении их габаритов, что особенно важно ввиду стесненных условий работы горного оборудования в выработках. При этом одной из основных является проблема обеспечения безопасности применения электроэнергии.

При применении в ЧРЭП ПЧ со звеном постоянного тока образуется комбинированная сеть, состоящая из участка переменного тока промышленной частоты (УПЧ) .участка постоянного тока (УТГГ) и участка переменного тока изменяющейся частоты (УИЧ). Утечки тока на землю на УЛТ накладываются на постоянный оперативный ток серийно выпускаемого устройства защитного отключения (УЗО), оказывая отрицательное влияние на его работоспособность и делая его непригодным для защиты комбинированных сетей. Также неработоспособны в таких сетях и другие устройства защиты, использующие как переменный оперативный ток фиксированной частоты, так и ток, и напряжение нулевой последовательности. Поэтому для безопасного применения ЧРЭП в шахтных условиях необходимо создание специального УЗО при возникновении утечки на землю на любом участке сети. Кроме того, условия функционирования УЗО и закономерности формирования токов утечки в комбинированных сетях 6 ЧРЭП недостаточно изучены.

В связи с этим задача разработки УЗО для шахтных электрических сетей напряжением до 1000 В с частотно-регулируемым электроприводом, обеспечивающего безопасность эксплуатации электрооборудования в таких сетях путем устранения помех, обусловленных влиянием гармонического состава напряжения на выходе ПЧ, является актуальной научной

задачей.

Актуальность настоящей работы подтверждается тем, что она выполнена в соответствии с отраслевой научно-технической программой Минтопэнерго России "Уголь России" (проект №0-12 "Создать новое оборудование и системы электроснабжения для шахт на базе современных средств' коммутации и взрывозащиты, обеспечивающих повышение энерговооруженности и управляемости горных машин и рационального использования электроэнергии") .■

Целью работы является установление закономерностей формирования токов утечки и оперативного тока в зависимости от параметров шахтной электрической сети с частотно-регулируемым электроприводом, которые необходимы для разработки специального УЗО, обеспечивающего безопасность эксплуатации таких сетей.

Идея работы заключается в том, что повышение помехоустойчивости и надежности работы УЗО для шахтных электрических сетей с частотно-регулируемым электроприводом может быть достигнуто путем изменения частоты переменного оперативного тока в зависимости от изменяющихся частот основной и высших гармонических составляющих напряжения на выходе ОТ.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:

1. Метод расчета действующего значения тока утечки на УИЧ в симметричных и несимметричных режимах работы шахтной электрической сети переменного гока с частотно-регулируемым электроприводом с учетом частоты ОТ, параметров защищаемой сети и компенсирующего дросселя, отличающийся тем, что он учитывает ранее не принимавшиеся во внимание высшие гармонические составляющие напряжения на выходе ОТ.

2. Зависимости токов утечки на УИЧ от частоты ПЧ, параметров сети, компенсирующего дросселя и сопротивления утечки, позволяющие установить критические значения суммарной емкости защищаемой сети без компенсации, со статической и автоматической компенсацией емкостной составляющей 1-ой гармоники тока утечки, при которых действующее ' значение тока утечки превышает допустимые длительный и кратковременный токи утечки.

3. Способ изменения частоты переменного оперативного тока УЗО, новизна которого заключается в том, что частота оперативного тока изменяется пропорционально частоте напряжения на выходе ПЧ, причем в

диапазоне частот ОТ от 2 до 16 Гц частота оперативного тиса равна удвоенной частоте ПЧ, а в диапазоне от 16 до 70 Гц и выше - половине частоты ПЧ.

4. Зависимости действующего значения оперативного тока УЗО от параметров защищаемой сети, компенсирующего дросселя, блока присоединения УЗО к сети (БПС) и сопротивления утечки, позволяющие рассчитать параметры УЗО с требуемыми чувствительностью и действующим значением оперативного напряжения.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются корректным использованием классических методов анализа электрических цепей, апробированных методов измерения электрических параметров; удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований (расхоядение результатов не превышает 10-12% при доверительной вероятности 0,95); положительными результатами лабораторных и промышленных испытаний разработанного УЗО и внедрением результатов работы.

Значение работы. Научное значение заключается в разработке метода расчета токов утечки на УИЧ в симметричных и несимметричных режимах работы шахтной сети с частотно-регулируемым электроприводом с учетом высших гармонических составляющих выходного напряжения ПЧ, выявлении закономерностей та формирования, установлении зависимостей действующих значений тока утечки на УИЧ и оперативного тока изменяющейся частоты УЗО от частоты напряжения на выходе ПЧ, параметров сети, УЗО и компенсирующего дросселя, способа изменения частоты переменного оперативного тока УЗО.

Практическое значение работы заключается в разработке структуры и принципиальной схемы УЗО для пахтпых участковых электрических сетей с частотно-регулируемы электроприводом, определении критических значений емкости защищаемой сети без компенсации и с компенсацией емкостной составляющей 1-ой гармоники тока утечки, при которых его действующее значение превышает допустимые длительный и кратковременный токи утечки.

Реализация выводов и рекомендаций работы. На основе технических решений и рекомендаций, изложенных в диссертации, разработано УЗО для шахтных участковых электрических сетей с частотно-регулируемым электроприводом, опытный образец которого испытан в лабораторных и

производственных условиях и внедрен в рабочем проекте преобразовательной станции ГО-1 ЧРЭП механизма подачи очистного комбайна КШ1КГУ.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Всесоюзной научной конференции "Проблемы теории чувствительности измерительных датчиков, электронных и электромеханических систем"(Владимир, 1989), научно-практической конференции "Охрана труда в цветной металлургии" (Челябинск, 1990), Всесоюзной научно-практической конференции "Электро- и псжаробезопасность при эксплуатации электроустановок" (Душанбе, 1990), Международном симпозиуме "Автоматическое управление энергообъектами ограниченной мощности" (Санкт-Петербург, 1992), X Международной научно-технической конференции "Защита от поражений электрическим токоы" (Польша, Вроцлав, 1995).

Публикации. По теме диссертации опубликовано IV работ, в том числе одно авторское свидетельство.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, изложенных на 145 страницах машинописного текста, содержит 71 рисунок, 12 таблиц, список использованной литературы из 90 наименований и 5 приложений.

Автор вырамает глубокую благодарность доц.,канд.техн.наук Бабо-кину Г.И. за научно-методическую помощь при подготовке диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность работы, сформулированы ее цель и основная идея, кратко охарактеризованы научная новизна, прак тическая ценность и внедрение результатов исследований'.

В первой главе приведен краткий анализ состояния вопроса. Показано, что совершенствование горных машин в направлении увеличения их производительности потребовало разработки для ряда из них регулируемых электроприводов взамен нерегулируемых, причем наиболее перспективным является ЧРЭП системы "преобразователь частоты - асинхронный двигатель" (ПЧ - АД). При применении в шахтных сетях эти электропри воды должны оснащаться защитой от утечек тока.

, В разработку теории и аппаратов защиты от утечек в шахтных электрических сетях внесли значительный вклад такие специалисты, ка д.т.н. В.С.Дзюбан, д.т.н. В.П.Колосюк, д.т.н. Р.М.Лейбов, д.т.н. Г.В.Миндели, д.т.н. Н.Ф.Шишкин, д.т.н. Е.Ф.Цапенко, д.т.н. В.И.Щуц кий, к.т.н. Х.М.Желиховский, к.т.н. В.П.Кононенко и др. Однако с по-

явлением комбинированных сетей, содержащих УПЧ и УПГ, потребовались аппараты защиты, построенные на новых принципах. Эти аппараты создавались на основе работ к.т.н. Г.Е.Кашицина, к.т.н. Е.Н.Киампо, к.т.н. Э.Г.Крауса, к.т.н. В.Д.ООоротова, инж. Л.А.Леонтьева и др.

В шахтных комбинированных сетях с ПЧ, в которых к УПЧ и УПТ добавляется УИЧ, наблюдаются сложные процессы. Показано, что в комбинированной системе электроснабжения возможны различные варианты подключения преобразовательных устройств выпрямленного регулируемого напряжения и регулируемого напряжения изменяющейся частоты, однако более предпочтительным с точки зрения уменьшения габаритов ЧРЭП, безопасности эксплуатации и удобства проведения ремонтных и профилактических работ является вариант, когда ПЧ расположен на распредпунк-те в непосредственной близости от питающего трансформатора. В этом случае образуется участок электрической сети, называемый далее шахтной участковой электрической сетью переменного тока изменяющейся частоты (СИЧ) и включающий последовательно соединенные: разделительный трансформатор; ПЧ, содержащий управляемый выпрямитель (УВ) и автономный инвертор напряжения (АИН); силовой ¡сабель между АД и ПЧ; АД. Характерной особенностью такой сети является незначительная длина УПЧ Сне более Б м) и УПТ (не более 1 м) по сравнению с протяженностью УИЧ (100-350 м).

Анализ литературных данных показал, что существующие УЗО не могут обеспечить защиту от утечек в таких сетях независимо от варианта подключения преобразовательных устройств. Установлено, что отсутствуют исследования, достоверно определяющие влияние высших гармонических составляющих выходного напряжения ПЧ на характер и величину токов утечки на УИЧ СИЧ, а также на работоспособность серийных аппаратов защиты от утечек. В связи с вышеизложенным была поставлена задача разработки и исследования специального УЗО для СИЧ напряжением до 1000 В.

Вторая глава посвящена экспериментальному исследованию условий работы УЗО и токов утечки в СИЧ, которое проводилось на полноразмерном стенде, представляющем СИЧ, включающую последовательно соединенные: разделительный трансформатор мощностью 250 кВА; преобразовательную станцию ПС- Г с диапазоном изменения выходного напряжения 0-660 в, частоты 2-90 Гц и мощностью 40 кВА, содержащую УВ с

LC-фильтром и АШ, и подключенную с помощью силового кабеля ГРШЭ 3x35+1x10+3x6 к АД типа КОФ напряжением 660 В и мощностью 32 кВт. Электродвигатель механически связан с генератором постоянного тока напряжением 250 В и мощностью 30 кВт, якорь которого нагружен переменным, активным сопротивлением.

Учитывая приведенные выше характеристики СИЧ, была разработана методика экспериментального исследования условий работы УЗО в таких сетях, которая предусматривала определение спектрального состава напряжений до и после ПС-1, характера изменения и величины ЭДС наводок в жиле заземления силового кабеля и тока однофазной утечки через сопротивление 1 кОы^как наиболее опасной по сравнению с другими видами 'симметричных и несимметричных утечек в шахтных участковых сетях, в рабочем диапазоне частот ПЧ от 2 до 75 Гц при различных режимах нагрузки (от нуля до номинальной) и параметрах кабеля, имитировавшихся наборами сопротивлений и конденсаторов. Бри этом активная проводимость изоляции силового кабеля и емкость его кил относительно земли были сосредоточены только на УИЧ.

На рис. 1 в качестве примера представлены полученные в результате экспериментального исследования осциллограммы соответственно фазных напряжений до ПС-1(и®с) и после ПСМ(Цвых.дч). а также тока однофазной утечки 1ут через сопротивление 1 кОм на УИЧ СИЧ в режиме холостого хода при частоте на выходе ПС-1 fiw = 40 Гц, емкости кабеля на УИЧ Су « 0,22 мкФ/фазу и активном сопротивлении его изоляции Ry = 100 кОм/фазу. Путем последующей ' обработки осциллограмм графоаналитическим методом был определен спектральный состав иФС й иВых.лч-

На рис. 2 представлены графики зависимости действующего значения тока однофазной утечки 1ут через сопротивление 1 кОм от fлч и емкости кабеля Су при ее возникновении ná УПЧ (кривые 1,2), на УПТ (кривые 3,4) и на УИЧ (кривые 5,6).

В результате обработки осциллограмм установлено,что в спектре U<x>c и Увых.пч преобладают 5-я и 7-я гармоники, а их амплитуды в диапазоне частот от 2 до 75 Гц по отношению к амплитуде основной гармоники достигают соответственно 22% и 11,8% для иВЫх.пч. 15,2% и 11,8% для ифс, уменьшаясь с увеличением fnq и возрастая с увеличением мощ-ьости нагрузки. Амплитуды гармоник, номера которых равны 9 и выше,

Рис. 2. Зависимости 1ут от frw й Су 7

не превышают 1% от амплитуды основной гармоники.

Амплитуда импульсных помех в жиле заземления силового кабеля между ПС-1 и АД в нормальном режиме работы контура заземления системы ПЧ-АД достигает максимального значения при частотах выходного напряжения ПЧ, равных 15-25 Гц, и уменьшается при уменьшении частоты ниже 15 Гц или при ее увеличении выше 25 Гц.

Ток однофазной утечки через сопротивление 1 кОм при ее возникновении на участке переменного тока промышленной частоты является переменным током, в котором прослеживается основная составляющая частотой 50 Гц, отсутствует постоянная составляющая, а его действующее значение практически не зависит от частоты выходного напряжения ПС-1 и увеличивается с увеличением емкости кабеля между ПС-1 и АД, превышая допустимое значение кратковременного тока утечки при емкости кабеля более 0,15 мкФ/фазу независимо от величины активного сопротивления его изоляции.

Установлено, что ток однофазной утечки через сопротивление 1 кОм при ее возникновении на УИЧ является переменным током, основная частота которого равна частоте выходного напряжения ПС-1. В нем отсутствует постоянная составляющая, а его действующее значение увеличивается с увеличением емкости кабеля между ПС-1 и АД и частоты выходного напряжения ПС-1, причем в области частот ПЧ выше 45 Гц и при емкости кабельной сети более 0,2 мкФ/фазу ток утечки превышает допустимое значение кратковременного тока утечки.

Ток однополюсной утечки через сопротивление 1 кОм при ее возникновении на УПТ содержит постоянную составляющую, величина которой зависит от уровня напряжения на выходе УВ, и переменную составляющую с утроенной частотой выходного напряжения ПС-1, а действующее значение тока не зависит от знака полюса и .увеличивается с увеличением частоты ПС-1 и емкости кабеля между ПС-1 и АД.

Независимо от места возникновения однофазной (однополюсной) утечки, о* уменьшением активного сопротивления изоляции силового кабеля между ПС-1 и АД и с увеличением его емкости происходит увеличение тока утечки, который в определенных случаях превыша-- допустимые значения не только длительного, но и кратковременного Т' -^утечки.

Третья глава посвящена аналитическому исследована ,'оков однофазной утечки на УИЧ СИЧ. Существующие методы расчета т> >в утечки в

шахтных электрических комбинированных сетях не учитывают спектральный состав напряжения на выходе ПЧ.

В связи с вышеизложенным предложен метод расчета действующего значения тока однофазной утечки на УИЧ СИЧ, согласно которому последовательно включенные вторичная обмотка питающего ПС-1 разделительного трансформатора, УВ и АЙН замещены симметричной трехфазной системой ЭДС, каждая фаза которой представляет собой ряд последовательно соединенных идеальных источников синусоидальных ЭДС изменяющихся амплитуд 61(1), ез(1), еэ^), 67(1), едЦ), частоты которых соответственно равны Гпч. ЗГпч, 51лч, ч и Э^ч- При этом амплитуды и начальные фазы соответствующих гармоник каждой фазы равны между собой: Ет1д=Ет1В=Ет1с; Ф01А=Ф01В=?>01С:. ЕпЗА=ЕтЭВ=Е!яЗС; Фозд=Фозв=Фозс и т.д.

В соответствии с принципом наложения получены аналитические уравнения для определения действующего значения тока однофазной утечки через сопротивление 1 кОм на УИЧ СИЧ:

- без компенсации емкостной составляющей 1-ой гармоники тока утечки

—I

п

п /2 2 2 2 2

1ут =/ £ < ЕкеУт/сео+ (к«1С0) ] / [(еут+ вь) + (колс0) ] > , (1) к=1

где к - порядок гармоники спектра ивнх.пч; п - 1. 5, 7;

Ек - действующее значение ЭДС к-ой гармоники;

Вут = 1/Кут ~ активная проводимость однофазной утечки;

•= 2п?пч - изменяющаяся круговая частота 1-ой гармоники; Во = Згу - активная проводимость изоляции силового кабеля; йу = 1/Ну - активная проводимость изоляции одной фазы;

- активное сопротивление изоляции одной жилы кабеля; Со = ЗСу - емкость хил кабеля относительно земли; Су - емкость одной жилы кабеля относительно земли; - с компенсацией емкостной составляющей 1-ой гармоники тока утечки

, П /2 2

1ут = / < Ек й<) + (кыСо-(1/кии)) ] /

к=1

2 2 / С(Во+ £к+ £ут) + (к<йС0- Ц/коА*)) ] > , (2)

где Ек = р/ыгЬк - активная проводимость компенсирующего дросселя,

имитирующая его потери;

[3 Р/С! - коэффициент потерь;

Р и 0 - соответственно активная и индуктивная составляющие мощности потерь дросселя;

Ьк - индуктивность дросселя.

Вводя вместо абсолютных величин проводимостей их относительные вначения и разделив числитель и знаменатель подкоренного выражения на (кюСо), получим/!^

/П 2 2 2 2

Е Ек 6ут< Ук + М0к+ Р(1-Ук)3 > / к=1

-1

2 2 /< Ук + Сс1ок+ с1ут.к+ р(1-Ук)3 >, (3)

где Ук « [кшС0- (1/к«Ьк)] / киС0 - коэффициент расстройки (г«з_и (рассогласования) , характеризующий качество настройки компенсирующего дросселя;

с10к = Во/киСо; йут. к = еуг/кшСо;

с!кк = г/кыСо= р/кшЬк/'кыСо = р/(1-Ук) - коэффициенты затухания, обусловленного соответственно активными проводимостями изоляции утечки и потерь дросселя

Выражение (3) позволило исследовать влияние коэффициента расстройки компенсирующего дросселя с учетом коэффициентов затухания

*

<Ъж» йут.к и ¿кк на величину 1ух при возникновении утечки на УИЧ.

На рис. 3 представлены полученные по уравнениям (1)-(3) графики зависимости 1ут от Гвд в установившемся режиме утечки и в режиме холостого хода ЧРЭП для СИЧ без компенсации (кривые 1,2), со статической (кривые 3,4) и автоматической (кривые 5,6) компенсацией емкостной составляющей 1-ой гармоники тока утечки для двух значений емкости Су = 0,11 мкФ/фазу (кривые 1,3,5) и Су = 0,22 мкФ/фазу (кривые 2,4,6) при 1?у = 30 кОм/фазу, позволяющие оценить влияние Гпч и Су на

lar ма

m 120

m 80 60 40 20

л

о 10 йо 30 w 50 60 70 гц

Рис. 3. Графики зависимости 1ут на УИЧ СИЧ от *пч и Cv

величину 1ут.

Из анализа зависимостей 1уТ (¿пч.Су. (?у) следует, что в СИЧ с изолированной нейтралью токи утечки в рабочем диапазоне частот ПЧ от 2 до 70 Гц и при емкости кабельной сети более 0,15 мкФ/фазу превышают максимально допустимое значение кратковременного тока утечки, равное' 100 мА. С увеличением емкости кабельной сети ток однофазной утечки увеличивается, причем тем интенсивнее, чем выше частота напряжения на выходе ПС-1. С уменьшением активного сопротивления изоляции СИЧ до сопротивления уставки срабатывания У30 ток утечки практически не изменяется, но при дальнейшем снижении активного сопротивления изоляции величина тока утечки интенсивно возрастает.

В работе показано, что в СИЧ с изолированной нейтралью питающего трансформатора, суммарное значение емкости которой не превышает 0,15 шф/фазу, ток утечки в рабочем диапазоне частот ПС-1 от 2 до 70 Гц даже без применения компенсации его емкостной составляющей меньше максимально допустимого значения кратковременного тока утечки.

Статическая компенсация емкостной составляющей 1-ой гармоники тока утечки приводит к уменьшению его действующего значения в небольшом интервале частот ПС-1, близких к резонансной частоте компенсирующего дросселя. При увеличении отклонения частоты ПС-1 от резонансной частоты компенсирующего дросселя ток утечки возрастает, превышая при определенных условиях свои значения в СИЧ, в которой емкостная составляющая не компенсируется.

Установлено, что для СИЧ заданной протяженности (Су=сопэ1:) со статической . компенсацией емкостной составляющей 1-ой гармоники тока утечки в рабочем диапазоне частот ПС-1 от 2 до. 70 Гц существует оптимальное значение резонансной частоты, исходя из которой необходимо рассчитывать индуктивность компенсирующего дросселя и при которой токи утечки меньше, чем при любых других резонансных частотах.

В СИЧ с автоматической компенсацией емкостной составляющей 1-ой гармоники тока утечки суммарное критическое значение емкости кабельной дети, при которой действующее значение тока утечки не превышает максимально допустимого значения кратковременного тока утечки больше, чем в СИЧ с изолированной нейтралью и в СИЧ со статической компенсацией, и равно 0,22 мкФ/фазу.

12

Выявлено, что зависимости тока утечки в СИЧ Ъ автоматической компенсацией емкостной составляющей его 1-ой гармоники от коэффициента расстройки компенсирующего дросселя имеют минимум, который для идеального дросселя соответствует резонансному условию, а для дросселей, имеющих потери, минимум тока утечки смещается в область положительных значений коэффициента расстроюси, причем чем больше коэффициент потерь дросселя, тем больше это смещение.

Сопоставление зависимостей токов утечки от параметров сети, подученных аналитически, с экспериментальными данными показало, что их расхождение не превышает 12% при доверительной вероятности 0,95.

Четвертая глава"посвящена разработке структуры и принципиальной схемы УЗО для СИЧ, а также аналитическим исследованиям рабочего контура УЗО. Предложен способ изменения частоты переменного оперативного тока УЗО, при котором частота оперативного тока ы0п в рабочем диапазоне частот ПЧ изменяется пропорционально вд так, что

Установлено, что в этом случае влияние помех от 1-ой и высших гармонических составляющих иБых.пч на работу УЗО практически полностью исключается.

На рис. 4 представлена разработанная структурная схема УЗО, реализующая предложенный способ изменения частоты оперативного тока и имеющая отечественный приоритет (A.c. СССР №1356102). На основании структурной схемы разработаны принципиальные схемы основных узлов и всего УЗО в целом.

В результате аналитического исследования рабочего контура УЗО и с учетом принятых допущений получены уравнения для определения действующего значения оперативного тока при различных параметрах защищаемой СИЧ, блока присоединения УЗО к сети (БПС) и компенсирующего дросселя, служащего для компенсации емкостной составляющей оперативного тока в рабочем диапазоне частот ПЧ при отсутствии и возникновении однофазной утечки через сопротивление 1 кОм.

В соответствии с полученными схемами замещения рабочего контура УЗО относительная величина (на 1 В оперативного напряжения иоп) Ion выражается уравнениями:

2шпч при 4Я(1/с) < <1>пч < 32lt(l/c); 0,5 ыцч при едч > 32я(1/с).

(4)

ир (пч)

яг

а1

i блок прис-|оелинения ! (впс)

г

перестраиваемый фи аьтр (апф)

с

источник

оперативного тока(ш)

«б!к>

аз

компаратор

ив

детектор

а4

усилишь (Ни = ггаг)

ни

исполнительное реле

т

| ш ЛАТЧИК НАПРЯЖЕНИЯ

аб" компаратор

а6 кш П

исполни-

усилитель тельное

реле |

Рис. 4. Структурная схема УЗО

- при отсутствии утечки и без компенсации емкостной составляющей оперативного тока

2 2 1оп = 1оп-/Еоп=-( ЗН?у+ (1/«ОПСу) 3 >/

/ 2 2 2 4 2

J V ГВДп+ Кп)/(«опСу) 3 + 1?у/(иопСу) , (5)

где 1?п - сопротивление одной фазы БПС;

- при возникновении утечки и без компенсации емкостной сос тавляющей оперативного тока

= / 2 ? 1оп.ут = / (Вут.У+ + (Ьут.7+ 2Ьу) , (б)

2 2 2 2 где - йуТ.у ={ [Лут1?п+ (1?ут+ йп)/(иопСу) ПКУТ+ (1А)0пСу) 3 >/ 2 2 4 2

/< [¡?у-г1?11+ (1?ут+ Кп)/(«опСу) 3 + Кут/(ЫопСу) > ; 2 2 2 2 £у = С1?у1?п.+ (1?у+ ВД/(ШопСу) 3[!?у+ (1Л*оПСу) 3/

2 2 2 4 2

/СКуйП+ ВДАыогА) 3 + 1?у /(«опСу) ;

2 2 2 2 ЬуТ.у = < Кут/уолСуСИут+ (1/иопСу) 3 >Л С!?ггК!у+ (1?ут+ Ял)/ 2 4 2

/(и)опСу) 3 + КуТ/(иопСу) ; 2 2 2 2 Ьу = { Ку/иопСу№у+ Ц/иопСу) ] >/< [КуКп+ 1?п)/

2 2 4 2

/(о)опСу) 3 + Ру/ (МопСу) >; - при отсутствии утечки и с компенсацией емкостной составляющей оперативного тока

1оп.к= / (Згу + щ<) + СЬк " ЗЬу) , (?)

2 2

ГДе - = О/ЮрЬкрП + («оп/Ур) <3 3;

2 2 2 Ьк = («оп/«Р)0 ирЬкр[1+(<1>оп/«р) (3 3 >; ыр - резонансная частота, при которой индуктивная проводимость дросселя настраивается в резонанс с емкостной проводимостью сети;

Ькр - индуктивность компенсирующего дросоеля.;

О - добротность компенсирующего дросселя;

- при возникновении утечки и с компенсацией емкостной составляющей оперативного тока

✓ 2 2 (2бу + Вут.У+ Вк) + (Ь^- Ьут. V- 2Ьу) • (8)

■ Из анализа зависимостей 1оп (Cv.Rv.RyT). полученных по уравнениям (5)-(8), следует, что при небольших значениях емкости УИЧ СИЧ (Су<0,11 мкФ/фазу) и активного сопротивления изоляции силового кабеля (30<1?у<100 кОм/фаэу) относительно земли изменение величины оперативного тока при изменении его частоты в диапазоне частоты ИОТ УЗО несущественно и определяется в основном активной проводимостью изоляции, что делает необязательной компенсацию емкостной составляющей оперативного тока УЗО в СИЧ с указанными параметрами. При 1?у>300 кОм/фазу и Су<0,11 мкФ/фазу величина оперативного тока при изменении частоты ИОТ изменяется в широких пределах, не превышая, однако, своего значения при сопротивлении изоляции, равном сопротивлению уставки срабатывания УЗО, что также делает. необязательной компенсацию емкостной составляющей оперативного тока УЗО в СИЧ с такими параметрами. При МОм/фазу и Су>0,22 мкВ/фазу величина оперативного тока мало зависит от Е?у, монотонно возрастая при его увеличении.

Показано, что в СИЧ, емкость которой 0,11<Су<0,22 мкФ/фазу, применение статической компенсации емкостной составляющей оперативного тока целесообразно только в том случае, если компенсирующий дроссель настраивается в резонанс с емкостью сети на нижней граничной частоте диапазона частот ИОТ, так как при этом увеличение оперативного тока при увеличении его частоты, из-за недокомпенсации емкостной составляющей,'минимально.

Установлено, что в СИЧ с емкостью Су>0,22 щф/фазу нормальное функционирование УЗО возможно только при автоматической компенсации емкостной составляющей оперативного тока, когда индуктивность компенсирующего дросселя постоянно настраивается в резонанс с емкостью сети во всем диапазоне частот ИОТ. Добротность компенсирующего дросселя не оказывает существенного влияния на величину и характер изменения оперативного тока во всем диапазоне частот ИОТ УЗО, причем это влияние тем меньше, чем больше емкость СИЧ-

Экспериментальное исследование ИОТ и АПФ покАзало высокую стабильность их выходных характеристик во всем диапазоне изменения частоты оперативного тока УЗО при обеспечении малой чувствительности к изменению параметров ее элементов.

Пятая глава посвящена экспериментальному исследованию разработанного УЗО, целью которого являлась проверка его работоспособности в различных режимах работы ЧРЭП и при различных параметрах сети, надежности функционирования, а также соответствия его параметров требованиям, предъявляемым к таким устройствам, и внедрению результатов исследования.

Разработаны методика экспериментального исследования, учитывающая специальные технические требования, предъявляемые к УЗО, работающим в системе ПЧ-АД, и экспериментальный стенд.

На рис. 5,аЩ|,б представлены полученные в результате экспериментального исследования в производственных условиях зависимости соответственно собственного времени срабатывания УЗО и его сопротивления срабатывания в несимметричном режиме утечки на УИЧ от частоты напряжения на выходе ПЧ при трех значениях емкости СЙЧ.'Су » 0,022; 0,11; 0,22 мкФ/фазу (соответственно кривые 1,2,3).

В реэультате экспериментального исследования разработанного УЗО установлено, что предложенный алгоритм изменения частоты оперативного синусоидального тока и реализующее его схемное реиение обеспечивают работоспособность УЗО в СИЧ в рабочем диапазоне частот ПС-1 от 2 до 70 Гц.

Собственное время срабатывания экспериментального образца УЗО при однофазной или однополюсной" утечке через активное сопротивление 1 кОм приблизительно в 15-20 раз нше нормируемого техническими требованиями к рудничному взрывозащиценному электрооборудованию с силовыми полупроводниковыми приборами значения. 'Разработанное УЗО может быть применено в СИЧ без компенсации емкостной составляющей тока утечки, если суммарная емкость всех участков защищаемой СИЧ не превышает 0,15 мкФ/фазу.

Область применения УЗО с точки зрения протяженности защищаемых СИЧ может быть расширена путем применения специальных автоматических компенсаторов емкостных составляющих токов утечки и оперативного тока УЗО, учитывающих на только емкость сети, но и непостоянство рабо-

a) tcp мс

8

i 2 / 3 i / u

V

\ц< 1

(о

/лч

20 30 40 50 Гц

(!) Rcp КОМ 50-

О 10 20 30 40 50 Гц

Рис. 5. Графики зависимости tcp n Rcp от fm и Cv

18

чей частоты ивых.лч и частоты оперативного тока У30.:

Сопоставление зависимостей общего тока утечки (с учетом наложенного оперативного тока УЗО) на УИЧ СИЧ от частоты напряжения на выходе ПС-1, активного сопротивления изоляции силового кабеля и емкости его фаз относительно земли, а также параметров УЗО и сопротивления утечки, полученных аналитически и экспериментально, показало, что их расхождение не превышает 10-12% при доверительной вероятности 0,95.

Основные научные положения и результаты диссертационной работы были включены в рабочий проект УЗО для ПС-1 ЧРЭП механизма подачи очистного комбайна КШ1КГУЗ, проведшего промышленные испытания на шахте № 16 "йгаковская" АО "Тулауголь" в феврале - мае 1992 года. Промышленные испытания подтвердили работоспособность УЗО в шахтной участковой сети переменного тока изменяющейся частоты. За время испытаний не было зафиксировано ни одного случая отказа или ложного срабатывания УЗО, а его параметры полностью соответствовали требованиям к рудничному взрывозащищенному электрооборудованию с силовыми полупроводниковыми- приборами напряжением до 1140 В.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи разработки устройства защитного отключения для шахтных электрических. сетей с частотно-регулируемым электроприводом напряжением до 1000 В, обеспечивающего безопасность эксплуатации электрооборудования в таких сетях за счет устранения помех, обусловленных влиянием гармонического состава напряжения на выходе ПЧ.

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволили сделать следующие основные еыводы:

1. В СИЧ с айн, включающей три различных по роду тока участка -- УПЧ, УПТ и УИЧ напряжения до и после ПЧ имеют сложный спектральный состав, содержащий кроме основной все нечетные высшие гармонические составляющие, среди которых преобладают 5-ая и 7-ая гармоники, имеющие значительную амплитуду, зависящую от параметров сети и частоты ПЧ, и широкий диапазон изменения частоты, определяемый рабочим диапазоном частот выходного напряжения ПЧ, что является основной

причиной неработоспособности УЗО, использующих б качестве оперативного переменный ток фиксированной частоты.

2. Токи утечки в СИЧ имеют сложную форму, обусловленную наличием высших гармонических составляющих в выходном напрякении|_ ПЧ и периодически происходящими процессами перезаряда емкостей жил силового кабеля относительно земли, ив зависимости от того, на каком из участков сети имеет место утечка тока на землю, могут быть либо чисто переменными, либо содержать помимо переменной и постоянную составляющую положительной или отрицательной полярности, что приводит неработоспособности в таких сетях УЗО, использующих в качестве оперативного постоянный ток или импульсный ток, содержащий постоянную составляющую.

3. Предложенный метод определения действующего значения токов утечки при ее возникновении на УИЧ СИЧ отличается тем, что учитывает ранее не принимавшиеся во внимание высшие гармонические составляющие напряжения на выходе ПЧ, при этом расхождение результатов выполненного в соответствии с предложенным методом аналитического расчета токов утечки в зависимости от параметров сети с результатами экспериментального исследования не превышает 127. при доверительной вероятности 0,95.

4. Полученные зависимости действующего значения тока однофазной утечки через сопротивление 1 кОм при возникновении утечки на любом из участков СИЧ от частоты ПЧ, параметров СИЧ, компенсирующего дросселя и сопротивления утечки позволили установить, чр этот ток уве;-личивается с увеличением емкости сети и частоты ПЧ ^уменьшением активного сопротивления изоляции кабеля, причем независимо от сопротивления изоляции действующее значение тога утечки без компенсации его емкостной составляющей в диапазоне частот ПЧ от 2 до 70 Гц превышает допустимый кратковременный ток утечки при суммарной емкости СИЧ более 0,15 мк»/фаэу.

5. Ток однофазной утечки в СИЧ через сопротивление 1 кОм при активном сопротивлении изоляции не менее 30 кОм/фазу и для рабочего диапазона частот ПЧ от 2 до 70 Гц не превышает значение допустимого кратковременного тока утечки, если емкости сетей со статической и автоматической компенсацией емкостной составляющей 1-ой гармоники

тока утечки будут соответственно менее 0,2 и 0,22 мкФ/фазу, что определяет максимально возможную протяженность защищаемой СИЧ с точки зрения обеспечения безопасности ее эксплуатации.

6. Предложенный новый способ изменения частоты переменного оперативного тока УЗО отличается тем, что в диапазоне частот напряжения на выходе ПЧ от 2 до 16 Гц частота оперативного тока равна удвоенной частоте выходного напряжения ПЧ, а при частотах выше 16 Гц частота оперативного тока равна половине частоты напряжения на выходе ПЧ, что исключает влияние помех от основной и высших гармоник, а также постоянной составляющей ^на работоспособность УЗО.

7. Полученные зависимости действующего значения оперативного тока УЗО от параметров защищаемой сети, компенсирующего дросселя и сопротивления утечки позволили определить параметры УЗО и предельное значение суммарной емкости участков СИЧ, равное 0,11 мкФ/фазу, при котором компенсация емкостной составляющей оперативного тока не является обязательной, однако при увеличении емкости сети необходимо применение статических или автоматических компенсаторов, причем статическая компенсация целесообразна в том случае, если емкость сети менее 0,2 мкФ/фазу и компенсирующий дроссель настраивается в резонанс с емкостью сети на нижней граничной частоте диапазона частот ИОТ УЗО, а автоматическая компенсация обеспечивает нормальное функционирование УЗО в С3{Ч любой протяженности.

8. Разработано имеющее отечественный приоритет (A.c. №1356102) устройство защитного отключения для шахтных участковых электрических сетей с частотно-регулируемым электроприводом напряжением до 1000 В, прошедшее лабораторные и промышленные испытания на шахте №16 "Лип-ковская" АО "Тулауголь" в феврале-мае 1992 г., которые подтвердили его работоспособность в таких сетях.

9. Основные научные положения и результаты диссертационной работы были приняты в рабочем проекте УЗО, встроенного в ПС-1 ЧРЭД механизма подачи очистного комбайна КШ1КГУЭ, а разработанное УЗО дает социальный эффект, заключающийся в повышении уровня безопасности персонала, обслуживающего электрооборудование в шахтных электрических сетях с частотно-регулируемым электроприводом.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Куницкий В.Г., Бабокин Г.И. Схема замещения шахтной участковой сети с тиристорным частотно-регулируемым электроприводом выемочной машины //Деп. рук. в ВИНИТИ. - М.: - 1982,- №7. - 9 с.

2. Щуцкий В.И., Бабокин Г.И., Куницкий В.Г. К вопросу"расчета токов однофазной утечки в шахтной участковой сети с преобразователем частоты // Изв. вузов. Горный журнал. 1984,-Н° 1.-С. 79 -83.

3. Куницкий В.Г., Бабокин Г.И. Особенности работы УЗО в шахтных участковых сетях с тиристорным преобразователем частоты //Материалы науч.-техн. конф. НФ МХТИ им. Д.И.Менделеева, ч.4. - М.: МХТИ, 1984. - С. 16.

4. Куницкий В.Г. К вопросу об особенностях работы устройств защитного отключения в электрических сетях с частотно-регулируемым электроприводом // Динамика и функционирование электро-ыеханичес-ких систем. - Тула,, 1986. - С. 31-35.

5. Куницкий В.Г., Бабокин Г.И. Исследование устройства защитного отключения для шахтных участковых комбинированных сетей //Деп. рук. * ВИНИТИ.-М.: - 1987." Н°3. - 6 с.

6. Куницкий В.Г. Исследование переходных процессов в рабочем контуре УЗО // Деп. рук. в ВИНИТИ. - М.: - 1987.-N°6. - 8 с.

7. Куницкий В.Г. Анализ тока однофазной утечки в электромеханической системе ПЧ-АД //Динамика и функционирование электромеханических систем. - Тула, 1987.-С. 21-2Б.

8. Щуцкий В.И., Бабокин Г.И., Куницкий В.Г. Источник оперативного тока регулируемой частоты // Изв. вузов. Горный журнал,-1988,-М°В.-С. 94-97.

9. Куницкий В.Г. Исследование чувствительности устройства защитного отключения (УЗО) в ЗЫС с регулируемой частотой //"Проблемы теории чувствительности измерительных датчиков, электронных и электромеханических систем", ч. III, - Владимир,-1989,-С. 194.

10. Щуцкий В.И., Бабокин Г.И., Куницкий В.Г. Исследование влияния параметров режима работы частотно-регулируемого электропривода на спектральный состав напряжений комбинированной шалтной сети //Изв.вузов. Горный журнал.-1990,-№5„~С.- 106-109.

11. Бабокин Г.И., Куницкий В.Г., Щуцкий В.И. Разработка и исследование устройства защитного отключения для сзти с преобразователем частоты //"Охрана труда в цветной металлургии". - Челябинск, 1990.-

С. 35.

12. Куницкий В.Г., Бабокин Г.И. Исследование и разработка устройства защитного отключения для сетей с тиристорными преобразователями частоты // Электро- и пожаробезопасность при эксплуатации электроустановок . - Душанбе, 1990-С. 27.

13. Щуцкий В.И., Бабокин Г.И., Куницкий В.Г., Шпрехер Д.М., Лазарев А.И. Система защиты участковой шахтной сети с частотно-регулируемым электроприводом //Автоматическое управление энергообъектами ограниченной мощности. - Санкт-Петербург, 1992.-С. 47.

14. Куницкий В.Г. Синтез структурной схемы и определение параметров источника оперативного тока УЗО для сетей переменного тока изменяющейся частоты //Материалы науч.-техн. конф. НИ РХТУ, - М. ; РХТУ,1993.-С. 207.

15. Щуцкий В.И., Бабокин Г.И., Куницкий В.Г. и др. Исследование и обоснование параметров защиты от утечек тока в сети с частотно-регулируемым электроприводом подачи комбайна // Механизация и автоматизация горных работ на шахтах . - Тула, 1993,-С. 73-79.

16. W.I.SzczucklJ, G.l.Babokin, W.G.Kunicklj. Badania prototypo wego ur2adzenla do kontroll stanu izolacji sieci pradu przemiennego о zmiennej czestotllwosct//"X Miedzynarodowa kcnferencja nauko-wo-techniczna." Wroclaw, 1995, S. 416-423.

17. A.C. №1356102 СССР, МКИ3 H 02 H3/16. Устройство для защиты от утечки тока в электрической сети переменного тока / В.И.Щуцкий, Г.И. Бабокин, Е.Б. Колесников. В.Г. Куницкий. -4с.: ил.1.

Подписано в печатЫв.01.1996 г. Формат 60x90/16

Объём I печ.л. Тираж 100 экз. Заказ

Типография Московского государственного горного университета. Ленинский проспект, 6

введение.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Понятие о шахтной участковой электрической сети переменного тока изменяющейся частоты.JO.

1.2. Обзорный анализ основных исследований токов утечки и условий работы устройств защитного отключения в шахтных комбинированных сетях.

1.3. Обзорный анализ основных методов и устройств защиты от утечек тока в шахтных комбинированных сетях.

1.3.1. Оценка возможности применения устройств защитного отключения, предназначенных для сети переменного тока промышленной частоты, в комбинированной сети.£8.

1.3.2. Методы и средства защиты от утечек тока для шахтных комбинированных сетей..4А.

1.4. Постановка задачи исследований.46.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА

ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ И ТОКОВ УТЕЧКИ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ.5Q.

2.1. Методика экспериментального исследования условий работы устройства защитного отключения.5.0.

2.2. Результаты исследования и обработка экспериментальных данных. .fr.

2.3. Анализ результатов экспериментального исследования8.5.

2.4. Выводы.9.2.

глава 3. аналитическое исследование токов однофазной утечки в шахтной электрической сети переменного тока изменяющейся частоты.• • • •

3.1. Схема замещения шахтной электрической сети переменного тока'изменяющейся частоты и обоснование ее параметров.• • •

3.2. Исследование токов однофазной утечки в установившемся режиме при ее возникновении на участке переменного тока изменяющейся частоты в сети с изолированной нейтралью./УЛ.

3.3 Исследование токов однофазной утечки в установившемся режиме при ее возникновении на участке переменного тока изменяющейся частоты в сети с компенсированной нейтралью.!?(.

3.4. Выводы.

глава 4. разработка и исследование устройства защитного отключения для шахтной электрической сети переменного тока изменяющейся частоты.ш.

4.1. Разработка алгоритма работы и структурной схемы устройства защитного отключения.f^J.

4.2. Аналитическое исследование рабочего контура устройства защитного отключения.tp/i.

4.3. Разработка и исследование основных узлов устройства защитного отключения.J7P.

4.3.1. Разработка и исследование источника оперативного тока.fff.

4.3.2. Разработка и исследование перестраиваемого фильтра.(??.

4.4. Разработка принципиальной схемы устройства защитного отключения.

4.5. Выводы.

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО

ОТКЛЮЧЕНИЯ ДЛЯ ШАХТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

5.1. Методика и стенд для экспериментального исследования устройства защитного отключения.193.

5.2. Результаты экспериментального исследования устройства защитного отключения и их анализ.{98.

5. 3. Реализация результатов исследования устройства защитного отключения для шахтной электрической сети переменного тока изменяющейся частоты.

5.4. Выводы.£25.

Актуальность работы. Повышение производительности труда при снижении энергозатрат на единицу выпускаемой продукции в горнодобывающей промышленности достигается наряду с повышением энерговооруженности машин повышением уровня механизации и автоматизации технологических процессов на базе регулируемого привода. Для тяжелых условий эксплуатации в горнодобывающей промышленности наиболее перспективным является частотно-регулируемый электропривод во взрывобе-зопасном исполнении с асинхронным электродвигателем с короткозамкну-тым ротором (ЧРЭП), включающий преобразователь частоты (ПЧ) и асинхронный электродвигатель (АД), соединенные между собой силовым кабелем. Такой электропривод позволяет повысить эффективность добычных, проходческих и транспортных машин при одновременном снижении их габаритов, что особенно важно ввиду стесненных условий работы горного оборудования в выработках. При этом одной из основных является проблема обеспечения безопасности применения электроэнергии.

При применении в ЧРЭП ПЧ со звеном постоянного тока образуется комбинированная сеть, состоящая из участка переменного тока промышленной частоты (УПЧ),участка постоянного тока (УПТ) и участка переменного тока изменяющейся частоты (УИЧ). Утечки тока на землю на УПТ накладываются на постоянный оперативный ток серийно выпускаемого УЗО, оказвыая отрицательное влияние на его работоспособность и делая его непригодным для защиты комбинированных сетей. Также неработоспособны в таких сетях и другие устройства защиты, использующие как переменный оперативный ток фиксированной частоты, так и ток и напряжение нулевой последовательности. Поэтому для безопасного применения ЧРЭП в шахтных условиях необходимо создание специального устройства защитного отключения (УЗО) при возникновении утечки на землю на любом участке сети. Кроме того условия функционирования УЗО и закономерности формирования токов утечки в комбинированных сетях с ЧРЭП недостаточно изучены.

В связи с этим задача разработки и исследования УЗО для шахтных электрических сетей напряжением до 1000 В с частотно-регулируемым электроприводом, обеспечивающего безопасность эксплуатации электрооборудования в таких сетях путем устранения помех, обусловленных влиянием гармонического состава напряжения на выходе ПЧ, является актуальной научной задачей.

Актуальность настоящей работы подтверждается тем, что она выполнена в соответствии с отраслевой научно-технической программой Минтопэнерго России "Уголь России" (проект №0-12 "Создать новое оборудование и системы электроснабжения для шахт на базе современных средств коммутации и взрывозащиты, обеспечивающих повышение энерговооруженности и управляемости горных машин и рационального использования электроэнергии").

Целью работы является установление закономерностей формирования токов утечки и оперативного тока в зависимости от параметров шахтной электрической сети с частотно-регулируемым электроприводом, которые необходимы для разработки специального УЗО, обеспечивающего безопасность эксплуатации таких сетей.

Идея работы заключается в том, что повышение помехоустойчивости и надежности работы УЗО для шахтных электрических сетей с частотно-регулируемым электроприводом может быть достигнуто путем изменения частоты переменного оперативного тока в зависимости от изменяющихся частот основной и высших гармонических составляющих напряжения на выходе ПЧ.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:

1. Метод расчета действующего значения тока утечки на УИЧ в симметричных и несимметричных режимах работы шахтной электрической сети переменного тока с частотно-регулируемым электроприводом с учетом частоты ПЧ, параметров защищаемой сети и компенсирующего дросселя, отличающийся тем, что он учитывает ранее не принимавшиеся во внимание высшие гармонические составляющие напряжения на выходе ПЧ.

2. Зависимости токов утечки на УИЧ от частоты ПЧ, параметров сети, компенсирующего дросселя и сопротивления утечки, позволяющие установить критические значения суммарной емкости защищаемой сети без компенсации, со статической и автоматической компенсацией емкостной составляющей 1-ой гармоники тока утечки, при которых действующее значение тока утечки превышает допустимые длительный и кратковременный токи утечки.

3. Способ изменения частоты переменного оперативного тока УЗО, новизна которого заключается в том, что частота оперативного тока изменяется пропорционально частоте напряжения на выходе ПЧ, причем в диапазоне частот ПЧ от 2 до 16 Гц частота оперативного тока равна удвоенной частоте ПЧ, а в диапазоне от 16 до 70 Гц и выше - половине частоты ПЧ.

4. Зависимости действующего значения оперативного тока УЗО от параметров защищаемой сети, компенсирующего дросселя, блока присоединения УЗО к сети (БПС) и сопротивления утечки, позволяющие рассчитать параметры УЗО с требуемыми чувствительностью и действующим значением оперативного напряжения.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются корректным использованием классических методов анализа электрических цепей, апробированных методов измерения электрических параметров; удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований (расхождение результатов не превышает 10-12% при доверительной вероятности 0,95); положительными результатами лабораторных и промышленных испытаний разработанного УЗО и внедрением результатов работы.

Значение работы. Научное значение заключается в разработке метода расчета токов утечки на УИЧ в симметричных и несимметричных режимах работы шахтной сети с частотно-регулируемым электроприводом с учетом высших гармонических составляющих выходного напряжения ПЧ, выявлении закономерностей их формирования, установлении зависимостей действующих значений тока утечки на УИЧ и оперативного тока изменяющейся частоты УЗО от частоты напряжения на выходе ПЧ, параметров сети,' УЗО и компенсирующего дросселя.

Практическое значение работы заключается в разработке структуры и принципиальной схемы УЗО для шахтных участковых электрических сетей с частотно-регулируемым электроприводом, способа изменения частоты переменного оперативного тока УЗО, определении критических значений емкости защищаемой сети без компенсации и с компенсацией емкостной составляющей 1-ой гармоники тока утечки, при которых его действующее значение превышает допустимые длительный и кратковременный токи утечки.

Реализация выводов и рекомендаций работы. На основе технических решений и рекомендаций, изложенных в диссертации, разработано УЗО для шахтных, участковых электрических сетей с частотно-регулируемым электроприводом, опытный образец которого испытан в лабораторных и производственных условиях и внедрен г |в рабочем проекте преобразоват ельной станции ПС-1 ЧРЭП механизма подачи очистного комбайна КШ1КГУ.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Всесоюзной научной конференции "Проблемы теории чувствительности измерительных датчиков, электронных и электромеханических систем (Владимир, 1989), научно-практической конференции "Охрана труда в цветной металлургии1' (Челябинск, 1990), Всесоюзной научно-практической конференции "Электро- и пожаробезопасность при эксплуатации электроустановок" (Душанбе, 1990), Международном симпозиуме "Автоматическое управление энергообъектами ограниченной мощности" (С-т-Петербург, 1992), X Международной научно-технической конференции "Защита от поражений электрическим током" (Польша, Вроцлав, 1995).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ, в том числе одно авторское свидетельство.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, изложенных на 145 страницах машинописного текста, содержит 71 рисунок, 12 таблиц, список использованной литературы из 90 наименований и 5 приложений.

5.4. Выводы

В настоящей главе выполнено экспериментальное исследование специального УЗО, разработанного для СИЧ; установлены зависимости действующего значения тока утё^КЙ от частоты выходного напряжения ПС-1 и параметров СИЧ; выявлено влияние оперативного тока на величину общего тока утечки (с учетом наложенного оперативного тока), протекающего в цепи утечки.

Основные научные и практические результаты выполненных исследований могут -быть сформулированы в виде следующих положений.

1. Предложенный алгоритм изменения частоты оперативного синусоидального тока и реализующее его схемное решение обеспечивают работоспособность УЗО в СИЧ в рабочем диапазоне частот ПС-1.

2. Собственное время срабатывания экспериментального образца УЗО при однофазной или однополюсной утечке через активное сопротивление 1 кОм существенно ниже значения, нормируемого техническими требованиями к рудничному взрывозащищенному электрооборудованию с силовыми полупроводниковыми приборами.

3. Разработанное УЗО может быть применено в СИЧ без компенсации емкостной составляющей тока утечки, если суммарная емкость всех участков защищаемой СИЧ не превышает 0,15 мкф/фаэу.

4. Область применения УЗО с точки зрения протяженности защищаемых СИЧ может быть расширена путем применения специальных автоматических компенсаторов емкостных составляющих токов утечки и оперативного тока УЗО, учитывающих не только емкость сети, но и непостоянй-тво рабочей частоты ивых Л1Ч и частоты оперативного тока УЗО.

5. Сопоставление зависимостей общего тока утечки (с учетом наложенного оперативного тока УЗО) на УИЧ СИЧ от частоты напряжения на выходе ПС-1, активного сопротивления изоляции силового кабеля и емкости его фаз относительно земли, а также параметров УЗО и сопротивления утечки, полученных аналитически и экспериментально, показало, что их расхождение не превышает 10-12% при доверительной вероятности 0,95.

6. Основные научные положения и результаты диссертационной работы были приняты в рабочем проекте УЗО для ПС-1 ЧРЭП механизма подачи очистного комбайна КШ1КГУЭ, прошедшего промышленные испытания на шахте № 16 "Липковская" АО "Тулауголь" в феврале - мае 1992 года.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи разработки устройства защитного отключения для шахтных электрических сетей с частотно-регулируемым электроприводом напряжением до 1000 В, обеспечивающего безопасность эксплуатации электрооборудования в таких сетях за счет устранения помех, обусловленных влиянием гармонического состава напряжения на выходе ПЧ.

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволили сделать следующие основные выводы:

1. В СИЧ с АИН, включающей три различных по роду тока участка -- УПЧ, УПТ и УИЧ напряжения до и после ПЧ имеют сложный спектральный состав, содержащий кроме основной все нечетные высшие гармонические составляющие, среди которых преобладают 5-ая и 7-ая гармоники, имеющие значительную амплитуду, зависящую от параметров сети и частоты ПЧ, и широкий диапазон изменения частоты, определяемый рабочим диапазоном частот выходного напряжения ПЧ, а токи утечки могут быть либо чисто переменными, либо содержать помимо переменной и постоянную составляющую положительной или отрицательной полярности, что приводит к неработоспособности в таких сетях УЗО, использующих в качестве оперативного как переменный ток фиксированной частоты, так и постоянный ток, или импульсный ток, содержащий постоянную составляющую.

2. Предложенный метод определения действующего значения токов утечки при ее возникновении на УИЧ СИЧ отличается тем, что учитывает ранее не принимавшиеся во внимание высшие гармонические составляющие напряжения на выходе ПЧ, при этом расхождение результатов выполненного в соответствии с предложенным методом аналитического расчета токов утечки в зависимости от параметров сети с результатами экспериментального исследования не превышает 12% при доверительной вероятности О, 95.

3. Полученные зависимости действующего значения тока однофазной утечки через сопротивление 1 кОм при возникновении утечки на любом из участков СИЧ от частоты ПЧ, параметров СИЧ, компенсирующего дросселя и сопротивления утечки позволили установить, что этот ток увеличивается с увеличением емкости сети и частоты ПЧ и уменьшением активного сопротивления изоляции кабеля, причем независимо от сопротивления изоляции действующее значение тока утечки без компенсации его емкостной составляющей в диапазоне частот ПЧ от 2 до 70 Гц превышает допустимый кратковременный ток утечки при суммарной емкости СИЧ более 0,15 мкФ/фазу.

4. Ток однофазной утечки в СИЧ через сопротивление 1 кОм при активном сопротивлении изоляции не менее 30 кОм/фазу и для рабочего диапазона частот ПЧ от 2 до 70 Гц не превышает значение допустимого кратковременного тока утечки, если емкости сетей со статической и автоматической компенсацией емкостной составляющей 1-ой гармоники тока утечки будут соответственно менее 0,2 и 0,22 мкФ/фазу, что определяет максимально возможную протяженность защищаемой СИЧ с точки зрения обеспечения безопасности ее эксплуатации.

5. Предложенный новый способ изменения частоты переменного оперативного тока УЗО отличается тем, что в диапазоне частот напряжения на выходе ПЧ от 2 до 16 Гц частота оперативного тока равна удвоенной частоте выходного напряжения ПЧ, а при частотах выше 16 Гц частота оперативного тока равна половине частоты напряжения на выходе ПЧ, что исключает влияние помех от основной и высших гармоник, а также постоянной составляющей, на работоспособность УЗО.

6. Полученные зависимости действующего значения оперативного тока УЗО от параметров защищаемой сети, компенсирующего дросселя и сопротивления утечки позволили определить параметры УЗО и предельное значение суммарной емкости участков СИЧ, равное 0,11 мкФ/фазу, при котором компенсация емкостной составляющей оперативного тока не является обязательной, однако при увеличении емкости сети необходимо применение статических или автоматических компенсаторов, причем статическая компенсация целесообразна в том случае, если емкость сети менее 0,2 мкФ/фазу и компенсирующий дроссель настраивается в резонанс с емкостью сети на нижней граничной частоте диапазона частот ИОТ УЗО, а автоматическая компенсация обеспечивает нормальное функционирование УЗО в СИЧ любой протяженности.

7. Разработано устройство защитного отключения для шахтных участковых электрических сетей с частотно-регулируемым электроприводом напряжением до 1000 В, прошедшее лабораторные и промышленные испытания на шахте №16 "Липковская" АО "Тулауголь" в феврале-мае 1992 г., которые подтвердили его работоспособность в таких сетях.

8. Основные научные положения и результаты диссертационной работы были внедрены в рабочем проекте УЗО, встроенного в ПС-1 ЧРЭП механизма подачи очистного комбайна КШ1КГУЭ.

9. Разработанное УЗО дает социальный эффект, заключающийся в повышении уровня электробезопасности персонала, обслуживающего электрооборудование в шахтных участковых электрических сетях с частотно-регулируемым электроприводом напряжением до 1000 В.

1. Байда Л.И., Добротворский Н.С., Душин Е.М. и др. Электрические измерения. Л.: Энергия, 1980. - 392 с.

2. Батасов Ю.Н. Эффективность использования УЗО на постоянном оперативном токе в комбинированных сетях// "Защита рабочих горнорудной промышленности от производственных опасностей и вредностей". -М., 1990. С. 14-17.

3. Бацежев Ю., Чучелов Д. Автоматизированная система обнаружения участков повреждения силовых кабелей шахт //"Актуальные проблемы фундаментальных наук". М.,1991. - Т.10. - С.65-68.

4. Бацежев Ю.Г., Утегулов Г.Б. Метод определения параметров изоляции в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью //Изв. вузов. Горный журнал. 1990. - №1, С. 94-96.

5. Бацежев Ю.Г., Горбачев Г.Ф., Петуров В.И. Устройство для контроля сопротивления изоляции фаз в сетях с изолированной нейтралью //Изв. вузов. Горный журнал. 1991. - №8, С. 81-83.

6. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1973. - 749 с.

7. Бинус М.С., Костенко Р.И., Кравчук В.А. и др. Аппаратура селективной защиты шахтных низковольтных сетей от замыканий на землю //Промышленная энергетика. 1969. - №2. С. 21-22.

8. Бутев B.C. Особенности совместной работы аппаратуры контроля сопротивления изоляции шахтных сетей и систем тиристорного электропривода //Леи. рук. в ЦНИИЭИуголь. М.: - 1981.-7 с.

9. БырькаВ.Ф., Томилин Н.Ф., Петере И.В. Параметры устройства контроля изоляции в шахтных электрических сетях с тиристорными преобразователями //Изв. вузов. Горный журнал. 1984. - №5, С. 95-96.

10. Ванеев Б.Н., Воронцов О.М., Гостищев В.М. и др. Эксплуатационные испытания на надежность аппаратов защиты от утечек тока АЗПБв участковых сетях угольных шахт //"Взрывозащищенные электрические аппараты". Донецк, 1984. - С.43-49.

11. И. Высоцкий В.П. Способ снижения помех в контуре заземления шахтной забойной машины с тиристорным выпрямителем //Деп. рук. в ЦНИЭИуголь. Кемерово: - 1981. - 9 с.

12. Высоцкий В.П., Демидов В.Я. Экспериментальные исследования наводок во вспомогательных жйлах силового кабеля при работе тирис-торного преобразователя частоты // Деп.рук. в ЦНИЭИуголь. Кемерово: - 1985. - И с.

13. Высоцкий В.П., Демидов В.Я. Экспериментальные исследования влияния наводок во вспомогательных жилах силового кабеля на функциональную надежность и безопасность эксплуатации шахтного электрооборудования //Деп.рук. в ЦНИЭИуголь. -Кемерово: 1985. - 12 с.

14. Гаскевич П.А. Спектральный анализ напряжения и тока в системах электроснабжения угольных шахт//"Комплексы взрывозащищенного оборудования. Разработки и исследования". Донецк, 1980. - С.45-51.

15. Геллер Б. J1. Помехи в информационных каналах тиристорного электропривода горных машин//"Механизация и автоматизация производственных процессов горнодобывающей промышленности". Караганда, 1978. - С.99-102.

16. Гладилин Л.В., Щуцкий В.И., БацежевЮ. Г., Чеботаев Н.И. Электробезопасность в горнодобывающей промышленности. М.: Недра, 1977. - 327 с.

17. Глазенко Т.А., Гончаренко Р.Б. Полупроводниковые преобразователи частоты в электроприводах. Л.: Энергия, 1969. - 355 с.

18. Глушко B.C., Герценштейн Д.0., Карев А.П. Аппарат типа АФВ-РУ для защиты шахтных электрических сетей //Энергетика и электротехническая промышленность. 1962. - №4. - С. 19-23.

19. Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройства. -М.: Радио и связь, 1984. - 252 с.

20. Дзюбан B.C. Аппараты защиты от токов утечки в шахтных электрических сетях. М.: Недра, 1982. - 148 с.

21. Дзюбан B.C., Воронцов О.М., Кононенко В.П. Совершенствование устройства автоматической компенсации аппаратов защиты от утечек шахтных элекктрических сетей //Безопасность труда в промышленности. -1987. №7. - С. 41-42.

22. Дзюбан B.C., Воронцов О.М., Кононенко В.П. Повышение надежности аппаратов защиты от утечек тока на землю //Уголь Украины. -1988. №4. - С. 30-31.

23. Дзюбан B.C., Воронцов О.М., Кононенко В.П. Аппарат защиты от токов утечки унифицированный рудничный АЗУР и опыт его эксплуатации на шахтах //Уголь. 1989. - №10. - С. 30-32.

24. Желиховский Х.М. Метод расчета параметров схемы защиты от утечек типа УАКИ в шахтных электрических сетях //Горная мемеханика и автоматика. 1971. - ХГУ, вып. 18. - С.11-12.

25. Засорин С.Н., Мицкевич В.А., Кучма К.Г. Электронная и преобразовательная техника. М.: Транспорт, 1981. - 319с.

26. Камынин Ю.Н., Щуцкий В.И., Козловский В.В. Повышение уровня электробезопасности в шахтных низковольтных сетях //Изв.вузов. Горный журнал. 1983. - №1. - С. 89-93.

27. Камынин Ю.Н., Козловский В.В., Бобылев В.А. Автоматическое устройство защиты от утечек //Автоматизация и механизация производства. 1981. - №5. - С. 36-37.

28. Капелюшников Г.И., Колосюк В.П., Боброва Л.С. Приборы и защитные средства по технике безопасности. М.: Недра, 1991. - 327 с.

29. Киампо Е.М. Обеспечение электробезопасности в системах с тиристорными преобразователями //"Проблемы разработки мощных и наклонных пластов угля подземным способом".- Караганда,1987. С.91-92.

30. Киампо Е.М. Влияние асимметрии выходного напряжения тирис-торного преобразователя на токи утечки //Изв.вузов. Горный журнал.1991. №5. - С. 109-111.

31. Кизимов Н.А., Колосюк В.П. Вопросы автоматической компенсации емкостных токов утечки в шахтных сетях напряжением до 1000 В и требования к компенсирующим устройствам //Вопросы горной электромеханики. М.: Недра, 1969. - МакНИИ, т.XIX.- С.24-25.

32. Ковалев Ф.И., Мосткова Г.П. Полупроводниковые выпрямители. М.: Энергия, 1967. - 289с.

33. Колосюк В.П. Защитное отключение рудничных электроустановок. М.: Недра, 1980. - 334с.

34. Колосюк В.П., Кочетков В.Д. Совершенствование защиты от утечек тока для шахтных электрических сетей //"Безопасная эксплуатация электромеханического оборудования в шахтах". Макеевка-Донбасс, 1987. - С.34-38.

35. Колосюк В.П. Методы определения токов утечки комбинированных сетей //Горная электромеханика и автоматика. Киев: - Техника, 1985. Вып.46. - С.38-43.

36. Колосюк В.П. Исследование оптимальных условий автоматической компенсации емкостной составляющей тока утечки //Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. М.: Недра, 1969. Вып. 6(24). - С.21-22.

37. Колосюк В.П., Петренко В.Д. Параметры защиты от утечек тока на землю для электрических сетей угольных участков //Горные машины и автоматика. М.: Недра, 1974. ЦНИИЭ и НТИ угольной промышленности. Вып. 3 (168). - С.39-42.

38. Кононенко В.П., СажинВ.А., Лукачевич Ю.Ю. Оценка токов утечки в сетях подземных электроприводов с тиристорными преобразователями частоты //"Повышение технического уровня взрывозащищенного электрооборудования". Донецк: - 1987. - С.59-66.

39. Кононенко В.П., Шавелкин А.А., Сажин В.А., Лукачевич Ю.Ю.

40. Влияние тиристорного преобразователя частоты со звеном постоянного тока на работу аппаратуры защиты от утечек //Деп.рук. в УкрНИИНТИ. -Донецк, 1989. 12 с.

41. Кононов С.В. Сравнительный анализ преобразователей частоты для питания электропривода подачи очистных комбайнов //Научн. сообщ. ИГД им. А. А.'Скочинского. 1986. №251. - С. 59-64.

42. Кривко М.Г., Моня Г.М., Бинус М.С., Руднев А.В. Опыт разработки аппаратуры селективной защиты шахтных сетей напряжением 380 В от токов утечки //Горный журнал. 1985. - №12. - С. 22-24.

43. Куницкий В.Г., Бабокин Г.И. Особенности работы УЗО в шахтных участковых сетях с тиристорным преобразователем частоты //Материалы науч. -техн. конф. НИХИ РХТУ им.Д. И. Менделеева, ч.4. М.: РХТУ, 1984. - С.16.

44. Куницкий В.Г. К вопросу об особенностях работы устройств защитного отключения в электрических сетях с частотно-регулируемым электроприводом // "Динамика и функционирование электромеханических систем". Тула: - 1986. - С.31-36.

45. Куницкий В.Г., Бабокин Г,И. Исследование устройства защитного отключения для шахтных участковых комбинированных сетей //Б. У. "Депонированные научные работы". 1987. - №5. - С. 97-104.

46. Куницкий В.Г., Бабокин Г.И. Схема замещения шахтной участковой сети с тиристорным частотно-регулируемым электроприводом выемочной машины //Деп.рук. в ВИНИТИ. М.: - 1982. - 9с.

47. Лейбов P.M. Утечки в шахтных электрических сетях. -М.: Уг-летехиздат, 1952. 178 с.

48. Локшинский С.Г., Гордиенко Ю.И., Исачкин В.В., Серов Л.А. Направления разработки и внедрения электрических систем подачи очистных комбайнов. -М.: ЦНИЭИУголь, 1991. 44 с.

49. Лукачевич Ю.Ю. Разработка защиты от утечек тока в шахтных электрических сетях ЧССР с тиристорным преобразователем частоты:

50. Дис. . канд.техн.наук. Донецк, 1989. - 129 с.

51. Насритдинов Ш.Г., Арипов М.О. Совершенствование защиты от утечек тока в сетях с изолированной нейтралью //"Совершенствование электромеханического оборудования горных предприятий". Ташкент: -1983. - С.19-22.

52. Пасковатый О.И. Электрические помехи в системах промышленной автоматики. М.: Энергия, 1973. - 148 с.

53. Патент №744824 СССР, МКИ3 Н 02 НЗ/16. Устройство для защиты от утечки тока в электрической сети / Кононенко В.П., Леонтьев Г. А. (СССР). -№1265785/24-07; Заяв. 12. 05. 79; Опубл. 23.08.80, Бюл. №24. Приоритет 12.05.79.

54. Патент №1510040 СССР, МКИ3 Н 02 НЗ/17. Способ защиты от токов утечки в сети с полупроводниковым преобразователем / Леонтьев Г.А., Кононенко В.П., Филатов Б.Ф. (СССР). -№2541094/24-07; Заяв.21.07.87; Опубл. 14.02.89, Бюл.№35. Приоритет 21.07.87.

55. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М.: Недра, 1986. - 447 с.

56. Россо Т.О. Исследование гармонического состава выходного напряжения ТПЧ и совершенствование СИФУ ТНПЧ для минимизации искажений электромагнитных характеристик асинхронных двигателей //Зап. Ле-нингр. горного ин-та, 1982. С.80-84.

57. Сандлер А.С., Аввакимова Г.К., Кудрявцев А.В. и др. Преобразователи частоты на тиристорах для управления высоковольтными двигателями. М.: Энергия, 1970. - 312с.

58. Серов Л.А., Бабокин Г.И. Механизм подачи с частотно-регулируемым электроприводом // "Научно-технические достижения и передовой опыт в угольной промышленности". М., ЦНИЭИуголь, 1992. - №1-2. -С. 13-20.

59. Серов Л.А., Бабокин Г.И., Колесников Е.Б. Результаты шахтных испытаний частотно-регулируемого асинхронного электропривода механизма подачи очистного комбайна КШ1КГУ //Горный вестник. М.: ИГД им. А.А.Скочинского, 1993. - №1. - С. 56-60.

60. Технические требования к рудничному взрывозащищенному электрооборудованию с силовыми полупроводниковыми приборами напряжением до 1140 В. Кемерово: ВостНИИ, 1988. - 42 с.

61. Тонкошкур Л. С., Ликаренко А. Г. Самонастраивающийся аппарат защиты от утечек САЗУ-2 // "Электробезопасность на предприятиях горнорудной промышленности". Кривой Рог, 1970. - С.49-53.

62. Фанин А.Я., Кочетков В.Д. К вопросу о влиянии реле утечки на состояние изоляции сети. // "Вопросы горной электромеханики", ДонУГИ. М.: Госгортехиздат, 1962. - №24. - С. 24-27.

63. Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры.

64. М.: Высшая школа, 1989. 312 с.

65. Цапенко Е.Ф., Сычев Л.И., Кулешов П.Н. Шахтные кабели и электробезопасность сетей. М.: Недра, 1988. - 213 с.

66. Чаповский Н.И., Русаловский А.В., Сальников Ю.В. Контроль параметров технического состояния рудничного электрооборудования с использованием микропроцессорной техники //Деп.рук. в УкрНИИТИ. -Киев: 1988. - 8 с.

67. Шаякберов Н.Ш. Электротравматизм в Таджикистане и новыеустройства защиты от поражения электрическим током. Душанбе: ИР-ФОН, 1969. - 167 с.

68. Шишкин Н.Ф., Миндели Г.В. Электробезопасность в шахтах и взрывоопасных помещениях. Тбилиси: Цодна, 1960. - 269 с.

69. Щуцкий В.И., Бабокин Г.И., Куницкий В.Г. Исследование влияния параметров режима работы частотно-регулируемого электропривода на спектральный состав напряжений комбинированной шахтной сети //Изв. вузов. Горный журнал. 1990. - №5. - С. 106-109.

70. Щуцкий В.И., Найденов А.И. Влияние реле утечки на параметры изоляции участковых сетей //Изв.вузов. Горный журнал. 1981. - №5.- С.92-94.

71. Щуцкий В.И., Забиров А. Устройства защиты и сигнализации от замыканий на землю в шахтных электросистемах напряжением до 1000В. -М. : ВНИИЭМ, 1966. 117 с.

72. Щуцкий В.И., Прудников B.C., Гайдашев В.И. Аппаратура защитного отключения АЗШ //Уголь. 1984. - №8. - С. 29-31.

73. Щуцкий В.И., Прудников В.С., Гайдашев В.И. Совершенствование аппаратуры защитного отключения шахтных электрических сетей //Безопасность труда в промышленности. 1983. - №12. - С. 28-30.

74. Щуцкий В.И., Бабокин Г.И., Куницкий В.Г. и др. Система защиты участковой шахтной сети с частотно-регулируемым электроприводом // "Автоматическое управление энергообъектами ограниченной мощности". - С-т Петербург, 1992. - С.47.

75. Щуцкий В.И., Оборотов В.Д., Леонтьев Г.А. Аппарат общесетевой защиты от утечек АЗПТ для подземных низковольтных комбинированных электрических сетей //Безопасность труда в промышленности. -1985. №3. - С. 43-44.

76. Щуцкий В.И., Бабокин Г.И., Куницкий В.Г. Источник оперативного тока регулируемой частоты //Изв.вузов. Горный журнал. 1988. -№9. - С. 94-97.

77. Щуцкий В.И., Пироженко В.X. Применение устройств полупроводниковой техники при эксплуатации шахтного электропривода //Безопасность труда в промышленности. 1974. - №7. - С. 39-40.

78. Анев Г., Стоянов И. Усъвършенствувана защита срещу земни съединения на интегральни схеми РЗЕ ЗС типа АС-4-2 // "Год. Висш. мин.-геол. ин-т", 1986-1987, №33, С. 153-162.

79. Ground foult relay //Coal. 1991. - 96, №11. - С. 57-58.

80. Kempski Waldemar, Marek Brunon, Pilorz Roman, Stokovy Bo-leslaw. Problemy zabezpleczen uplywowych w sieciach kopalnlanych za-silanych z przemlennikow, czestotliwosci z falownlkaml napieciowymi. "Zesz. nauk PSI", 1979, №594, C. 179-188.

81. Kubanskl R., Regel J. Urzadzenle przeciwporazenionve do po-mlaru krytycznych rezystancji 1 uzitmienia, zwtaszcza dla electrycz-nych slecl gorniczych. Pomorsku Zaktady Aparatury Elektryczaey. "EMA APARTOR".

82. Ментешев M. Измерване на изолационната проводимост спрямо земя в трифазни руднични мрежи с несинусоидално напрежение //"Год. Висш. мин.-геол. ин-т". 1985-1986. - №1. - С. 169-180.

83. Ментешев М. Свойства на филтрите с нулева последователност в мрежи с изолиран звезден център, съдържащи висши хармоницы в нап-режението //"Год. Висш. мин.-геол. ин-т". 1983-1984. - №1. -С.171-181.

84. Ментешев М. Периодични режими на защитни устройства с предварителен контрол на изолационното съпротивление в мрежи с несинусо-идално напрежение //"Год. Висш. мин.-геол. ин-т". 1986-1987.33. С. 71-80.

85. Ментешев М. Токове на утечка в трифазни руднични мрежи с несинусоидални напрежения //"Год. Висш. мин.-геол. ин-т". 1983. -ч.З. - С. 157-162.

86. Ментешев М. Влияние на хармониците на напрежението върху тока на утечка в рудничните мрежи за ниско напрежение //Рудодобив. -1983. №6. - С. 22-26.

87. SchenkeG., Schiitz R. Erdschlub-Schutzeinrichtungen fur Gummlschlauchlauchleitungen bis 1000V Ntnnnspannung //Gluka-uf-Fjrschungsh. 1992. - 53, №4. - C. 149-154.

88. Стоилов И., Чаушев С. За перспективноста на безконтактните апарати за защита от тока на утечка с активен присъединяващ филтър //"Год. Висш. мин.-геол. ин-т". 1983. - ч.З. - С. 163-168.

89. Стоилов И. Влияние на вътрешното съпротивление на защитните устройства върху тока на утечката в рудничите мрежи с ниско напрежение //"Год. Висш. мин.-геол. ин-т". 1981-1982. - Св.1.1. С.255-263.

90. Щуцкий В., Леонтиев Г. Метод за защита от токове на утечка в электрическите мрежи с изменяща се работна честота //Минно дело. -1987. №10. - С. 22-23.