автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Развитие теории построения защит ротора синхронного генератора от витковых замыканий

На правах ртебписи

ПОЛИЩУК ВЛАДИМИР ИОСИФОВИЧ

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ПОСТРОЕНИЯ ЗАЩИТ РОТОРА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ОТ ВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ

Специальность 05.14.02 - Электростанции и электроэнергетические системы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск, 2007

Работа выполнена в Павлодарском государственном университете имени С, 'Горайгырова.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Новожилов Александр Николаевич

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Горелов Валерий Павлович,

- кандидат технических наук, доцент Эрнст Александр Дмитриевич

Ведущая организация -Алтайский государственный технический

университет имени И.Ползунова

Защита состоится « 8 » ноября 2007г, в 15 часов на заседании диссертационного совета К 212.178.05 при Омском государственном техническом университете по адресу: 644050, г. Омск, пр. Мира,11.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Омского государственною технического университета.

Автореферат разослан « 3 » октября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Бубнов А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время для выработки электрической энергии переменного тока в основном используют синхронные генераторы (СГ). Переход от плановой экономики к рыночной начавшийся в 1985г сопровождался общим спадом промышленного производства в том числе и в энергетике. В результате в России, Казахстане и в странах ближнего зарубежья порядка 80% СГ находятся в эксплуатации более 20 лет. В соответствии со статистическими данными у этих генераторов наступает период резкого возрастания числа повреждений в обмотке ротора, которые сопровождаются замыканием на землю в одной и двух точках, а так же витковыми замыканиями.

Витковые замыкания в обмотке ротора вызывают неравномерность магнитного тяжения ротора. Что приводит к увеличению вибрации, с последующей аварией.

Практика эксплуатации турбогенераторов класса 160+1200 МВт показывает, что работа их даже при замыкании одного витка неприемлема. Еще жестче подход к защите роторов гидрогенераторов. Их отключают при замыкании на землю в одной точке без выдержки времени, это позволяет избежать замыкания во второй точке, то есть замыкания части витков обмотки ротора.

На сегодня в энергетике практически все СГ оборудованы защитами от замыканий на землю в одной точке, например, защитами типа КЗР-З. В турбогенераторах до 160 МВт для защиты от замыканий на землю во второй точке используют переносной комплекс защиты КЗР-2, а защиты от внткового замыкания не устанавливаются. Это вызвано отсутствием теории, позволяющей разрабатывать простые и чувствительные устройства защиты.

Таким образом, работа по развитию теории построения простых и чувствительных устройств релейной защиты ротора СГ от витковых замыканий актуальна.

Цель работы. Целью работы является развитие теории построения защит ротора СГ от витковых замыканий. Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

- построение математической модели для оценки вероятности повреждения обмоток ротора СГ и определения эффективности применения защиты с заданной чувствительностью;

- углубление теории математического моделирования явнополюсного и неявнополюсного СГ с целью расчета токов в обмотках ротора и статора практически всех эксплуатационных режимах и при витковых замыканиях в обмотке ротора с точностью, достаточной для реализации защит;

• разработка теории математического моделирования магнитного поля рассеяния обмоток ротора, статора и воздушного зазора в торцевой зоне СГ и магнитных потоков в ферромагнитных элементах с точностью 10-45%;

- обоснование способов защит обмотки ротора СГ от витковых замыканий основанных на измерении разницы амплитуд положительной и

отрицательной полуволн ЭДС на выходе индукционного преобразователя;

- обоснование критериев выбора порога срабатывания защит обмотки ротора СГ от витковых замыканий.

Научная новизна:

- развиты основные положения математических моделей явнополюсного и неявнополюсного СГ, что позволяет моделировать токи ротора и статора практически всех эксплуатационных режимов и при витковых замыканиях в обмотке ротора;

- развита теория метода зеркальных отображений с коррекцией токов, что позволило разработать надежный и достаточно точный метод моделирования магнитных полей лобового рассеяния обмоток ротора, статора и воздушного зазора. Метод основан на расчете магнитного поля от двух симметричных проводников конечной длины с током;

- развиты теоретические основы построения защит ротора СГ от витковых замыканий, что позволило предложить три способа защиты обмотки ротора на одном и двух индукционных преобразователях;

разработаны методы расчета параметров индукционных преобразователей внутренней и внешней установки;

- обоснованы критерии выбора порога срабатывания разрабатываемых защит ротора СГ от витковых замыканий.

Положения, выносимые на защиту:

- новые математические модели явнополюсного и неявнополюсного СГ, позволяющие рассчитывать токи ротора и статора практически во всех эксплуатационных режимах и при витковых замыканий в обмотке ротора;

- простой и надежный способ математического моделирования магнитных полей рассеяния обмоток ротора, статора и воздушного зазора в торцевой зоне и магнитных потоков в ферромагнитных элементах торцевой зоны СГ, а так же расчет параметров индукционных преобразователей защиты,

- теоретические основы построения защит от витковых замыканий в обмотке ротора СГ на индукционных преобразователях и обоснование критериев выбора порога срабатывания защит;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований.

Практическая ценность работы:

- математические модели явнополюсного и неявнополюсного СГ дающие возможность рассчитывать токи в обмотках ротора и статора практически во всех эксплуатационных режимах, а так же при витковых замыканиях в обмотке ротора с точностью, достаточной для реализации защит;

- метод математического моделирования магнитного поля рассеяния от двух симметричных проводников конечной длины с током, основанный на методе зеркальных отображений с коррекцией токов прост и надежен, что дает возможность с точностью до 15% рассчитывать магнитные поля рассеяния обмоток ротора, статора и воздушного зазора в торцевой зоне и магнитных потоков в ферромагнитных элементах торцевой зоны СГ;

- теоретические основы построения защит от витковых замыканий в обмотке ротора СГ позволяют разрабатывать устройства для защиты ротора от

витковых замыканий на индукционных преобразователях с заданными характеристиками;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: использованием фундаментальных положений теоретических основ электротехники и математики, электрических машин и теории релейной защиты, методов математического моделирования токов и магнитных полей в электрических машинах, натурного эксперимента.

Реализация результатов работы. Одно устройство защиты ротора СГ от витковых замыканий, реализующее разработанные теоретические основы построения защит, установлено в опытную эксплуатацию в АО «Станция ЭГРЭС-2» на турбогенератор ТВВ-500-2ЕУЗ.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на республиканской научно-технической конференции «II чтения Ш.Шокина», Павлодарский государственный университет им. С.ТораЙшрова, Павлодар, 2006г.; на заседании кафедры «Электрические станции и автоматизация энергосистем» Павлодарского государственного университета им. С.Торайшрова, 2005г. и кафедры «Автоматизация и управление» Павлодарского государственного университета им. С.Торайгырова, 2007г, на заседания Ученого Совета АО «КазНИИ энергетики имени академика Ш.Ч.Чокина», Алматы 2007г.

Публикации. Содержание диссертации нашло отражение в 12 работах, в том числе 3 патентах на изобретение Республики Казахстан. 2 статьи опубликованы в журналах рекомендованных ВАК РФ, «Промышленная энергетика» и «Электромеханика» (Изв. высщ. учеб. заведений).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 149 страницах машинописного текста. Содержит 68 рисунков, 3 таблицы, список использованных источников из 74 наименований и 1 приложение на 1 странице, содержащие материалы, относящиеся к практической реализации.

Основное содержание работы.

Во введении обоснованы актуальность и цель работы. Отражена ее научная новизна и практическая ценность. Указаны методы исследований и положения, выносимые на защиту. Сделан вывод о необходимости развития теории построения защит ротора СГ от витковых замыканий.

В первом разделе рассмотрены особенности конструкции роторов синхронных генераторов; а также причины и механизм повреждения в их обмотках. Сделан анализ известных технических решений. Выясиеио, что простых и чувствительных защит нет. Одна из основных причин отсутствия на сегодняшний день апробированных защит заключается в том, что при ВЗ в обмотке ротора СГ отсутствует ток короткого замыкания в его классическом понимании. Следовательно, затруднительно выявлять ВЗ по току или напряжению возбуждения. Для этого следует измерять искажение магнитного поля ротора с помощью индукционных преобразователей (ИП).

Во втором разделе решаются теоретические вопросы углубления теории

математического моделирования работы явнополюсного и неявнополюсного СГ применительно для нужд релейной защиты. Для расчета токов ротора и статора СГ в несимметричных режимах и при ВЗ в обмотке ротора разработан метод преобразования известной математической модели составленной для фазных напряжений, в новую модель, в которой дифференциальные уравнения составлены для линейных напряжений с использованием метода контурных токов. Составить их непосредственно по схеме распределения токов достаточно сложно из-за большого количества магнитосвязанных элементов. Предлагается простой метод получения этих уравнений непосредственно из системы уравнений составленных для фазных напряжений.

Уравнения математической модели для междуфазных напряжений иАВ и ивс получают путем вычитания соответствующих «Ярок, направление контурных токов в соответствии с рисунком 1. В результате

илв^л

л

а

ивс = кв'в

0)

где илв,и^с - мгновенные значения линейных напряжений.

В уравнениях системы (1) с учетом рисунка 1 легко заменить токи фаз токами контуров. Контурные токи и токи фаз связаны соотношениями

'11 в'а'у '22 'с > ¡3 -'»•

Заменив фазные токи на контурные получим

(2)

ивс 1

м/

Ы1 + (Д* + Лс)/22 + 0=+

<и ж

(3)

В результате преобразований система дифференциальных уравнений, составленная для фазных напряжений трехфазного СГ, оказывается приведенной к системе дифференциальных уравнений для линейных напряжений, что позволяет при моделировании получать токи и напряжения в их естественном виде Это облегчает прямой анализ экспериментальных данных поскольку в СГ как правило нулевой вывод не заземляется и фазные напряжения не измеряются. Снижение количества уравнений по сравнению с системой дифференциальных уравнений составленных для фазных напряжений облегчает их разрешение численными методами на ПЭВМ.

1А ^

Рисунок 1. Схема распределения токов в обмотках явнополюсного СГ

Адекватность новой моделя проверялась расчетом токов в установившихся, а также при аварийных режимах работы явнополюсного СГ ГАБ-2-Т/230 и сравнении полученных данных с результатами экспериментов снятыми для этих режимов. В установившихся режимах работы СГ при = <ог по демпферным обмоткам токи не протекают и соответственно эти контура не входят в систему уравнений, а оператор <//А заменяется на ]т, где <ох -угловая скорость вращения поля статора. Система уравнений принимает вид:

илв =(*н +Яи)/ц +(Ла +Д12У22 +^13

Уве = (*21 +]Хг\)1\1 + (*22 +Д22У22 +^23^/; 0/-*///'

(4)

где хп=хав~хв~хас+хвС> л1з=

х2\ =хва ~хас~хв +хсв> х22~хв ~хсв~хвс +хс'х23 =хв/~хс/>

При расчете установившихся режимов работы СГ работающего на автономную нагрузку напряжения статора в левой части заменяются произведением тока на сопротивление нагрузки и переносятся в правую часть уравнений.

Проверка адекватности математической модели в установившихся режимах производилась путем сравнения полученных экспериментально и расчетным путем характеристик холостого хода (XX) и короткого замыкания (КЗ) явнополюсного СГ ГАБ-2-Т/230. Результаты расчета и эксперимента на участке 0- Иф ном=127 В при снятии характеристики XX и 0 - 1фНОм =6,3 А при

снятии характеристики КЗ почти линейны и отличаются не более чем на 1015%.

Для моделирования переходного процесса используется метод численных интервалов. На момент возникновения переходного режима определяются токи, которые и задают начальные условия. Их рассчитывают по (4). Время исследуемого процесса разбивают на временные интервалы длительностью Л*.

Считается, что внутри каждого интервала все токи неизменны. Ток в каждом контре находится как сумма г„, - периЮдической и 1Ш - апериодической составляющей

»'. (5)

Периодическая составляющая /-го тока во временном интербале ищется в виде часного решения неоднородных уравнейий по (4), Апериодическую составляющую тока ищут й виде полного решения дифференциальных уравнений (3), составленных в соответствий с рисунком 1.

Для численного решений системы однородных уравнений, которую получают из (3), приняв в ней идд,ивс>и/ равными нулю, ее следует преобразовать. Для этого в левую часть уравнений переносятся составляющие падений напряжений на активных сопротивлениях, а Л и заменяют на Д( и А» соответственно.

( К21'а1 у 1 ОДйЖ = кФ*а\У + ¿22^22,; +£23Дго/.' + ¿25

^/'а/^ * ^ V + + кз&ф+'> (6)

Определив значение апериодической составляющей токов на момент замыкания (г-1=0) решается система уравнений (6). Токи в контурах статора и ротора на начало процесса принимаются равным разности между периодической составляющей установившегося режима и токами до начала переходного процесса взятой с обратным знаком (первый закон коммутации). Апериодическая составляющая тока определяется как:

Для выявления наибольшей величины апериодической составляющей в токах ротора и Статора рассматриваются переходные режимы при трехфазном коротком замыкании из режима холостого хода, возбуждения и гашении магнитного поля ротора. Как показали результаты сравнения расчета и эксперимента, Догрещность моделирования токОв явйополюсного генератора по данной модели составляет примерно 20% в самом неблагоприятном случае.

Возникновение виткового замыкания в обмотке ротора приводит к изменению активного сопротивления и индуктивности обмотки возбуждения и образованию короткозамкнутого контура. В расчетах контур обозначается индексом /к.

Расчет токов до начала ВЗ ведется по (4), а установившийся режим виткового замыкания по (4) с учетом изменившихся сопротивлений и индукстивностей.

Переходной процесс при возникновений ВЗ моделируется согласно

изложенной выше методике, учитывая дополнительно возникший контур.

Апериодическую составляющую тока .¡ш ищут в виде полного решения системы дифференциальных уравнений (8).

"as + шх ~ ы2 +

dWar ¿Ч/и*

иве = -*вк i + (RB+Rc)h2 + 0 = Rk9ik9+

(8)

где Rfk.ift и у/д - активное сопротивление, ток и потокосцепление короткозамкнутой части витков обмотки возбуждения; if\ и у/f\ - ток я потокосцепление обмотки возбуждения без учета замкнувшихся витков.

Результаты моделирования явнополюсного СГ ГАБ-2-Т/230 сравнивались с экспериментально снятыми кривыми, по величине расчетные и снятые экспериментально токи различаются не более чем на 10%.

По аналогичной методике составлены дифференциальные уравнения для неявнополюсного СГ. Проверка точности расчетов в установившихся режимах производилась путем сравнения снятых экспериментально и рассчитанных по математической модели характеристик XX и КЗ неявнополюсного СГ ТВВ-500-2ЕУЗ. При этом параллельные ветви обмотки статора заменялись эквивалентной обмоткой. Погрешность расчета не превысила 25% в самом неблагоприятном случае.

Результаты моделирования переходных режимов сравнивались с заводскими данными, приведенными в инструкции по эксплуатации турбогенератора ТВВ-500-2ЕУЗ. Расхождения не превысили 20%, что удовлетворяет требованиям релейной защиты

В третьем разделе решаются теоретические вопросы углубления теории математического моделирования магнитного поля рассеяния от обмоток ротора, статора и воздушного зазора в торцевой зоне, а также магнитных потоков в ферромагнитных элементах торцевой зоны СГ. Предложен новый метод моделирования магнитного поля от двух симметричных проводников конечной длины основанный на методе зеркальных отражений с коррекцией токов, что позволяет моделировать магнитное поле от проводника любой конфигурации. Моделирование магнитного поля лобового рассеяния обмотки статора СГ удобно осуществлять методом суперпозиции по известному распределению магнитного поля одного витка, месту расположения секций в сердечнике статоре, а также числу витков и току в каждой из секций.

В расчетах ее лобовую часть представляют в виде нескольких пар элементов, тангенциальная составляющая токов в которых совпадает по направлению. На СГ малой мощности иногда применяют всыпные обмотки. При моделировании полей лобового рассеяния форму ее лобовой части упрощают и приводят к виду секционированной обмотки.

Обмотка полюса ротора конструктивно отличается от обмотки статора. При моделировании полей лобового рассеяния полюса лобовую часть каждой из катушек полюса представляют также в виде пары проводников с током. В явнополюсных, полюс выполнен в виде одной катушки и заменяется одной парой симметричных проводников. Для моделирования магнитного поля пары симметрично расположенных элементов с током 1Х используется расчетная схема, показанная на рисунке 2.

+х

Рисунок 2. Расчетная схема призматического канала с парой симметричных

проводников

Если тангенциальная составляющая токов пары симметричных проводников совпадает по направлению, то в этом случае радиальная и аксиальная составляющие индукции магнитного поля I,) -со отражения определяться как

В:(и) :

Гх(1,ЛР0

Г\ г2

Ч(,,Л <¡2 (/,7)

АпЬ\о ,л

гг

/з

(и

г4 ^4(1,Л

л

°н>,л

У,К;

(9)

'К',У)

4(1,л а2(1,Л "3 Ц,Л

Моделирование магнитного поля лобового рассеяния обмотки статора С Г осуществляется следующим образом. Первоначально моделируется магнитное поле одного витка секции статора с током 1стат -1А При этом размеры проводника должны соответствовать размерам секции статора СГ в изоляции. Затем по известному распределению магнитного поля одного витка, месту расположения секций в сердечнике статоре, а также числу витков и току в каждой из секций методом суперпозиции моделируется магнитное поле лобовой части обмотки статора в торцевой зоне С Г.

Магнитное поле лобового рассеяния обмотки ротора СГ в эксплуатационных режшах работы и при вигковом замыкании представляется в виде суммы магнитных полей обмоток целых и поврежденного полюсов. Поэтому, первоначально определяют магнитное поле лобового рассеяния обмотки целого и поврежденного полюсов с током 1^-Хк. При этом, число

витков в целой катушке принимается равным а в поврежденной -

(му -н'к), где - число замкнувшихся витков в катушке полюса. Затем, по известному распределению магнитного поля обмоток целых и поврежденного полюсов, месту их расположения вдоль развертки СГ и току в полюсах методом суперпозиции моделируют магнитное поле всей обмотки ротора.

Магнитное поле лобовой части витка секции зависит от ее формы. В расчетах считают секцию симметричной в плоскости XX. При расчете магнитного поля ось симметрии лобовой части витка секции совмещается с началом координат, как показано на рисунке 3. Его отогнутая часть разбивается на К пар симметричных относительно оси элементов длиной 1лк вдоль оси X. Одна такая пара элементов на рисунке 3 выделена. В расчетах следует принимать К =4+8. Если К<4, то недопустимо снижается точность расчета. При К>8 время счета возрастает, но из-за принятых допущений точность не повышается. Тогда, га геометрических соображений размеры и место расположения к - ой пары элементов определяется как

1М = М2К, *ои = §(*-0,5); у^^л^(¿-0,5);

ЦМА-0,5).

2о\к = '11 + "

(10)

«=- ¿•¡11 , X

а г - „

Ък/ 1х1к —>1 1 1x1

I,

11111

.Ык

К

11

Рисунок 3. Схема для расчета полей секции статора и ротора

В результате, радиальная и аксиальная составляющие индукции магнитного поля отогнутой части от к пар элементов лобовой части витка секции

Ву\, вит (*) = I ву]к(ху, Вг1,вит (х) = £ и (*) • О1)

* к

По швестным зависимостям Ву\<вит (х) и В2\,вит(х)' месту расположения » - ой секции на сердечнике статора, числу витков и», и току /, в них распределение радиальной и аксиальной составляющих магнитного поля

лобового рассеяния обмотке статора вдоль его развертки для произвольного значения времени определяется как

Ву\{х)= 11^1Ву1ект(х)- и ВАХ)= ^1,ЩВ-А,вит(х)-1-1 1=1

(12)

Исходя из конструктивных особенностей СГ и ИП для защиты в дальнейшем, используются ИП измеряющие только тангенциальную составляющую тока обмоток статора и ротора.

Магнитное поле торцевого щита СГ обусловлено токами в проводниках лобовых и пазовых частей обмоток статора и ротора, а также полем воздушного зазора и конфигурацией ферромагнитных элементов в ней.

На рисунке 4,а приведена схема распределения магнитных потоков в ферромагнитных элементах торцевой зоны, которая учитывает особенности конструкции СГ, где 1 - торцевой щит; 2 - стенка вентиляционного канала; 3 и 4 сечение обмоток статора и ротора. Из схемы видно, что одна из стенок прямоугольного ферромагнитного канала расчетной зоны заменяется двумя.

0,5ФЦ 0,5 Фц

Рисунок 4. Расчетная схема распределения магнитных потоков

Первая является стенкой вентиляционного канала. На этой стенке ИП обычно не размещают, а поток Фек не рассчитывают. Вторая поверхность образована торцевым щитом. Ее при расчете магнитного поля торцевой зоны СГ от статора, ротора и воздушного зазора не учитывается, так как ее экранирует стенка вентиляционного канала. Она примыкает к корпусу практически без зазора, а к валу СГ с зазором 6\.

Считается, что именно через нее замыкается магнитный поток Фщ

образованный магнитными потоками через три остальные стенки призматического канала.

Моделирование Фщ осуществляют следующим образом. В соответствии с граничными условиями тангенциальная составляющая поля от обмоток статора и ротора В\ и ВТ/ на любой из пограничных плоскостей равна нулю.

Поэтому , магнитные потоки через стенку определяют только по и В"- их

нормальной составляющей, В соответствии с рисунком 10.« на стенках Ь-£ и а-с? это и Ву!, а на стенке а-Ь - В:1 й В$

На рйсунке 5,а йриведены кривые (—») и (—) распределения нормальной составляющей магнитной индукции В),1 и Вх/, йо пограничным Поверхностям

торцевой Зоны СГ ТВВ-500-2ЕУЗ. рассчитанные для режима номинальной нагрузки

Рисунок 5 Распределение магнитной индукции от обмоток статора и ротора ТВВ-500-2ЕУЗ по поверхности ферромагнитных стенок торцевой зонц (а) и магнитных потоке® по ферромагнитным стенкам (б)

Так как В" = /(/) и £"== /(/) известно, то распределение магнитных

потоков от нее вдоль пограничных поверхностей моделируется по расчетной схем« на рисунке 4,6 при следующих допущениях: а) Падением магнитного напряжения в ферромагнитных элементах, а также воздушными зазорами В и 62 пренебрегается; б) Величина магнитного потока I* го элемента через у'* й элемент считается прямо пропорциональной ф, - магнитному потоку / - го элемента и обратно пропорциональна Лу воздушному промежутку между / -м н у -м элементами, в) Составляющие магнитного потока фу по контуру вдоль

пограничных поверхностей по и против часовой стрелки равны по величине

Положительным направлением при суммировании магнитных потоков в этом случае считаете« направление по часовой стрелке

Первоначально в соответствии с рисунком 4 ферромагнитные поверхности вдоль обхода контура разбиваются на элементарные площадке с размерами Лу х Ьсп и АгхЬс„, где йс.„ размер площадки вдоль оси .г Затем определяются их координаты , 2() и воздушный промежуток Цц по торцевой

тоне межд\ ними = ^(х -х7)2+(у(*->';)''

Затем, находится расстояние между ¿-им и всеми 7-ми элементами 1/(1/Г йу) и определяется часть магнитного потока ф, через ] -й элемент

Магнитный поток вдоль 2-й элементарной площадки определяется как сумма потоков фу в ее границах. На рисунке 5,6 кривыми (—) и (—) показано

рассчитанное распределение магнитных потоков от обмоток статора и ротора вдоль граничных поверхностей СГ ТВВ-500-2ЕУЗ, где Фщ - магнитный поток в

торцевом щите проходят по отрезку с-Л.

В четвертом разделе рассмотрены конструкции индукционных преобразователей (ИП) внутренней, наружной установки и исследованы параметры ЭДС на выходе ИП при витковом замыкании в обмотке ротора и в различных режимах работы СГ. Предложены способы выявления ВЗ в обмотке ротора, определены критерии выбора порога срабатывания защиты.

Экспериментальная проверка математических моделей осуществлялась в основном на явнополюсном СГ типа ГАБ-2-Т/230 с р-\. В качестве ИП внутренней установки использовалась катушка индуктивности с >слш1000 витков, с размерами =0,045 м, ау =0,029 м и вг«0,01 м установленная с координатами у=0,03 м и г=0,06 м.

На рисунке 6 представлены осциллограммы ЭДС в режиме нагрузки полученные экспериментально при целом и поврежденном роторе (кривые 1 и 2), а также расчетная кривая 3 при поврежденном роторе.

Из осциллограмм видно, что в режиме нагрузки замыкание витков в одном из полюсов роторе приводит к появлению Де„. Ее расчетная и замеренная величины при замыкании 22% витков составляют 0,7 В в 0,47 В соответственно, что составляет 22,98% и 25,8% Очеввдно и в этом сл\чае погрешность моделирования невелика 10-15% в самом неблагоприятном случае

Рисунок 6. Осциллограммы ЭДС на выходе индукционного преобразователя ГАБ-2-Т/230 при нагрузке с поврежденным ротором

Таким образом, есть основание считать, что разработанный метод моделирования полей ротора достаточно точно отражает картину их распределения в торцевой зоне, а также что разница между амплитудами ЭДС от целого и поврежденного полюсов действительно пропорциональна разности

ч / г -

Фу = Фу •

(13)

их намагничивающих сил и эта разница может служить признаком ВЗ в обмотке ротора СГ.

Способ защиты от внткового замыкания в роторе по измерению разности параметров ЭДС нескольких ИП Способ защиты основан на том, что в точках измерения расположенных на расстоянии кратном полюснош делению г вдоль развертки машины в тангенциальном направлении с неповрежденным ротором индукция магнитного поля, сформированного токами в обмотках статора и ротора, равны по величине, а их сумма или разность равны тлю Если эта сумма или разность не равна нулю, то в обмотке ротора произошло витковое замыкание Структурная схема устройства для реализации этого способа приведена на рисунке 7.а, где ИП1 и ИН2 размещают в торцевой зоне СГ на расстоянии кратном полюсному делению вдоль развертки машины. Они подключены к входам элемента сравнения ЭС, а его выход через реагирующий элемент РЭ присоединен к отключающей цепи выключателя ВН

СГ

иш

1Р"

Циш

ЭС

ВН

ГТТ

АВС а)

СГ

РЭ

БВ1

БВ2

пэ

ВН

ГТТ

АВС б)

СГ

Й

РЭ

ш

з-

1

БФОС

ввпс

I

ВН

ГП

АВС

ПЭ

□С

РЭ

в)

Рисунок 7. Структурные схемы устройств для реализации способов защит обмотки ротора СГ от ВЗ

При замыкании части витков одного из полюсов ротора амплитуда одной из полуволн кривой е„ ■ /(*) уменьшается. Осциллограммы ЭДС на выходе

расположенных диаметрально ИП в ГАБ-2-Т/230 для такого случая приведены на рисунке 8,а

а)

б)

Рисунок 8 Осциллограммы ЭДС на выходе расположенных диаметрально ИП в ГАБ-2-Т/230 в режиме нагр\ -же и ВЗ в роторе

Из рисунка 8,6 видно, что разница Ае„ между ЭДС еи1 и е„2 не равна нулю. Она имеет как переменную, так и постоянную составляющие. Реализация способа защиты сведется к выявлению Ае„ по наличию как переменной или постоянной составляющей.

Способы защиты по измерению параметров ЭДС одного индукционного преобразователя позволяет значительно сократить время и стоимость его установки. Кроме того, отпадает необходимость в отстройке от небаланса из-за неточной установки Щ

Первый способ защиты заключается в том. что измеренный электрический сигнал преобразуют в два однополярных, каждый из которых формируется только положительной и отрицательной составляющими, величины однополярных сигналов сравнивают между собой по величине и если их разница больше нуля, то формируют сигнал на отключение машины Структурная схема устройства для реализации способа приведена на рисунке 7,6, где ИП - измерительный преобразователь, БВ1 и БВ2 - первый и второй блока выпрямления, ПЭ - пороговый элемент. РЭ - реагирующий элемент

Случай СГ с р=1 рассматривается по осциллограмме ^ПС на выходе блоков выпрямления ия рисунке 9, вершины величиной Е*„ образованы целыми полюсами, а Е^- поврежденным полюсом. Информацией является величина Д£„ длительностью г„ = 1/2Если все полюса ротора целые

режиме нагрузки в течении четырех поворотов поврежденного ротора

Для измерения разности АЕп может использоваться схема с двумя однополупериодными выпрямителями. Пороговый элемент ПЭ в ней подключается к двум плюсам и срабатывает при превышении Д£я уставки.

Второй способ защиты заключается в том, что измеренный электрический сигнал преобразуют в однополярный, из которого затем выделяют гармоническую составляющую с частотой /в-/\/р. Если она превысит установленную величину, то формируют сигнал на гашение магнитного поля ротора и отключение СГ от сети.

Структурная схема устройства для реализации этого способа приведена на рисунке 7,в, где ИП - измерительный преобразователь, БФОС и БВПС -блоки формирования однополярного сигнала и выделения периодической составляющей частотой /„ = А/р> ПЭ - пороговый элемент, РЭ -реагирующий элемент

Осциллограммы однополярного сигнала для СГ с р=1 при повреждении

ротора приведены на рисунке 10. Эта полуволна и вызывает появление гармонической с частотой /„ = /с/р, амплитуда которой прямо пропорциональна числу замкнувшихся витков полюса ротора.

fmm -А/Р 8 нем дляСГ с р=1 и р-4

Заключение

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи - развитию теории построения защит ротора синхронного генератора от витковых замыканий. Основные научные и практические результаты, полученные в работе, заключаются в следующем:

- предложена математическая модель для оценки вероятности замыкания wk витков обмотке ротора СГ и определения эффективности применения защиты с заданной чувствительностью;

- получены математические модели явнополюсного и неявнополюсного СГ дающие возможность расчета токов в обмотках ротора и статора практически во всех эксплуатационных режимах, а так же при витковых замыканиях в обмотке ротора с точностью 15-20%;

- предложен метод математического моделирования магнитного поля рассеяния от двух симметричных проводников конечной длины с током, основанный на методе зеркальных отображений с коррекцией токов. Метод прост и надежен, что дает возможность с точностью до 15% рассчитывать магнитные поля рассеяния обмоток ротора, статора и воздушного зазора в торцевой зоне;

- сделан анализ распределения магнитных полей в ферромагнитных частях торцевой зоны СГ, а на его основе предложен метод расчета магнитных потоков в торцевом щите в различных режимах;

- предложена конструкции индукционных преобразователей для внутренней и внешней установки и разработана методика определения их параметров;

- предложен новый метод определения викового замыкания в роторе с использованием двух индукционных преобразователей;

- предложен новый метод определения викового замыкания в роторе с использованием одного индукционного преобразователя, основанный на измерении величин положительной и отрицательной полуволн его ЭДС;

- предложен новый метод определения викового замыкания в роторе с использованием одного индукционного преобразователя, основанный на измерении периодической составляющей с частотой /ю = fc I р в

однополярном его сигнале;

- определены критерии выбора уставок защиты ротора СГ от ВЗ.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Новожилов А.Н., Полищук В.И. Выбор метода расчета магнитного поля для определения параметров КИП.// Электромеханика. (Изв.высш.учеб. заведений), 1993, №7. стр. 37-39.

2. Клецель МЛ., Новожилов А.Н., Полищук В.И., Кошель А.Г., Метельский А.Н. Защита электродвигателей на катушках индуктивности от витковых замыканий.// Промышленная энергетика, 1994, №3. стр. 17-20.

3. Патент №5381 (Кг). Способ защиты электрической синхронной электрической машины от виткового замыкания. Полищук В.И., Кислов А.П., Новожилов А.Н.// Официальный бюллетень. Пром. собственность, 1997, №4.

4. Новожилов А.Н., Полищук В.И. Способ оценки вероятности срабатывания защиты от витковых и двойных на землю замыканий обмотки ротора синхронных электрических машин.// Вестник ПГУ, 2005, №3. стр. 138143.

5. Новожилов А.Н., Полищук В.И. Развитие теории математического моделирования работы явнополюсного синхронного генератора.// Вестник ПГУ, 2006, №3. стр. 81-98.

6. Новожилов А.Н., Полищук В.И. Развитие теории математического моделирования работы неявнополюсного синхронного генератора.// Вестник ПГУ, 2006, №4. стр. 83-93

7. Патент №17810 (КЯ). Способ защиты синхронной электрической машины от витковых и двойных на землю замыканий обмотки ротора. Полищук В.И., Новожилов А.Н., Новожилов Т.А.// Официальный бюллетень. Пром. собственность, 2006, №9

8. Патент № 16742 (Кг). Электрическая машина с встроенным блоком защиты от коротких замыканий обмотки статора.// Новожилов А.Н., Воликова М.П., Полищук В. И.// Официальный бюллетень. Пром. собственность, 2005, №12.

9. Новожилов А.Н., Полищук В.И. Возможности математической модели явнополюсного синхронного генератора с дифференциальными уравнениями для фазных напряжений.// Материалы республиканской научно-технической конференции «И чтения Ш.Шокина». Павлодар, 2006. стр. 191-202.

10. Новожилов А. Н., Андреева О. А., Полищук В.И. и др. Особенности использования рядов Фурье при построении системы диагностики электрических машин.// Вестник ПГУ, 2005, №3. стр. 121-129.

11 . Новожилов А.Н., Полищук В.И., Новожилов Т.А. Способ защиты от витковых замыканий в обмотке ротора синхронного генератора.// Вестник ПГУ, 2007, №2. стр. 71-83.

12 . Новожилов А.Н., Полищук В.И., Новожилов Т.А. Критерии выбора уставок защит обмотки ротора СГ от витковых замыканий.// Вестник ПГУ, 2007, №2 стр. 83-93.

ПОЛИЩУК ВЛАДИМИР ИОСИФОВИЧ

Развитие теории построения защит ротора синхронного генератора от внтковых замыканий

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 24 .09.2007г. Печать ризографическая. Формат бумаги 60 х 84 1/16. Бумага офсетная №1. Условных печатных листов 1. Тираж 100 экз. На\ :шо-издательский центр Павлодарского государственного университета им. С. Горайгырова г. Павлодар, ул. Ломова 64

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 КОНСТРУКЦИЯ, ПОВРЕЖДЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ОБМОТКИ РОТОРА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА.

1.1 Особенности конструкции обмотки ротора.

1.2 Причины и механизм повреждения обмотки ротора.

1.3 Повреждаемость обмотки ротора.

1.4 Защиты от витковых замыканий обмотки ротора.

1.5 Выводы.

2 РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ СИНХРОННОГО 46 ГЕНЕРАТОРА.

2.1 Метод преобразования математической модели синхронного генератора.

2.2 Математическое моделирование работы явнополюсного синхронного генератора.

2.3 Математическое моделирование работы неявнополюсного синхронного генератора.

2.4 Выводы.

3 РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ МАДЕЛИРОВАНИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ТОРЦЕВОЙ ЗОНЕ СИНХРОННОГО 70 ГЕНЕРАТОРА.

3.1 Метод расчета магнитного поля в торцевой зоне.

3.2 Моделирование магнитных полей статора и ротора в торцевой зоне.

3.3 Моделирование магнитного поля воздушного зазора.

3.4 Моделирование магнитного поля торцевого щита.

3.5 Выводы.

4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЗАЩИТ РОТОРА НА ИНДУКЦИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ.

4.1 Конструкция и параметры индукционных преобразователей.

4.2 Параметры ЭДС индукционных преобразователей в различных режимах СГ.

4.3 Определение витковых замыканий в роторе по разности ЭДС нескольких измерительных преобразователей.

4.4 Определение ВЗ по измерению параметров ЭДС одного измерительного преобразователя.

4.5 Критерии выбора уставок защит от витковых замыканий.

4.6 Выводы.

Актуальность проблемы. В настоящее время для выработки электрической энергии переменного тока в основном используют синхронные генераторы (СГ). Переход от плановой экономики к рыночной, начавшийся в 1985г, сопровождался общим спадом промышленного производства, в том числе и в энергетике. Поэтому новые СГ в строй не вводились. В результате в Казахстане и в странах ближнего зарубежья порядка 80% СГ находятся в эксплуатации более 20 лет. В соответствии со статистическими данными у этих генераторов наступает период резкого возрастания числа повреждений в обмотке ротора, которые сопровождаются замыканием на землю в одной и двух точках, а так же витковыми замыканиями.

Витковые замыкания в обмотке ротора вызывают неравномерность магнитного тяжения ротора. Что приводит к увеличению вибрации, с последующей аварией.

В течение многих лет наличие виткового замыкания в обмотке ротора у генераторов малой мощности считалось допустимым, если вибрация не превышала критических значений. Известны случаи работы турбогенераторов мощностью до 100 МВт в течение многих лет с несколькими замкнутыми витками в обмотке ротора. И некоторые из них были обнаружены случайно в результате детального обследования. Однако, практика эксплуатации турбогенераторов класса 160-Н200 МВт показывает, что работа их даже при замыкании одного витка неприемлема. Еще жестче подход к защите роторов гидрогенераторов. Их отключают при замыкании на землю в одной точке без выдержки времени, это позволяет избежать замыкания во второй точке, то есть замыкания части витков обмотки ротора.

На сегодня в энергетике практически все СГ оборудованы защитами от замыканий на землю в одной точке, например, защитами типа КЗР-З. В турбогенераторах до 160 МВт для защиты от замыканий на землю во второй точке используют переносной комплекс защиты КЗР-2, а защиты от виткового замыкания не устанавливаются. Это вызвано отсутствием теории, позволяющей разрабатывать простые и чувствительные устройства защиты.

Таким образом, работа по развитию теории построения простых и чувствительных устройств релейной защиты ротора СГ от витковых замыканий актуальна.

Цель работы. Целью работы является развитие теории построения защит ротора СГ от витковых замыканий. Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

- построение математической модели для оценки вероятности повреждения обмоток ротора СГ и определения эффективности применения защиты с заданной чувствительностью;

- углубление теории математического моделирования явнополюсного и неявнополюсного СГ с целью расчета токов в обмотках ротора и статора практически всех эксплуатационных режимах и при витковых замыканиях в обмотке ротора с точностью, достаточной для реализации защит;

- разработка теории математического моделирования магнитного поля рассеяния обмоток ротора, статора и воздушного зазора в торцевой зоне СГ и магнитных потоков в ферромагнитных элементах с точностью 10^-15% ;

- обоснование способов защит обмотки ротора СГ от витковых замыканий основанных на измерении разницы амплитуд положительной и отрицательной полуволн ЭДС на выходе индукционного преобразователя;

- обоснование критериев выбора порога срабатывания защит обмотки ротора СГ от витковых замыканий.

Научная новизна: развиты основные положения математических моделей явнополюсного и неявнополюсного СГ, что позволяет моделировать токи ротора и статора практически всех эксплуатационных режимов и при витковых замыканиях в обмотке ротора;

- развита теория метода зеркальных отображений с коррекцией токов, что позволило разработать надежный и достаточно точный метод моделирования магнитных полей лобового рассеяния обмоток ротора, статора и воздушного зазора. Метод основан на расчете магнитного поля от двух симметричных проводников конечной длины с током;

- развиты теоретические основы построения защит ротора СГ от витковых замыканий, что позволило предложить три способа защиты обмотки ротора на одном и двух индукционных преобразователях; разработаны методы расчета параметров индукционных преобразователей внутренней и внешней установки;

- обоснованы критерии выбора порога срабатывания, разрабатываемых защит ротора СГ от витковых замыканий.

Положения, выносимые на защиту:

- новые математические модели явнополюсного и неявнополюсного СГ, позволяющие рассчитывать токи ротора и статора практически во всех эксплуатационных режимах и при витковых замыканиях в обмотке ротора;

- простой и надежный способ математического моделирования магнитных полей рассеяния обмоток ротора, статора и воздушного зазора в торцевой зоне и магнитных потоков в ферромагнитных элементах торцевой зоны СГ, а так же расчет параметров индукционных преобразователей защиты;

- теоретические основы построения защит от витковых замыканий в обмотке ротора СГ на индукционных преобразователях и обоснование критериев выбора порога срабатывания защит;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований.

Практическая ценность работы:

- математические модели явнополюсного и неявнополюсного СГ предоставляют возможность рассчитывать токи в обмотках ротора и статора практически во всех эксплуатационных режимах, а так же при витковых замыканиях в обмотке ротора с точностью, достаточной для реализации защит;

- метод математического моделирования магнитного поля рассеяния от двух симметричных проводников конечной длины с током, основанный на методе зеркальных отображений с коррекцией токов, прост и надежен, что дает возможность с точностью до 15% рассчитывать магнитные поля рассеяния обмоток ротора, статора и воздушного зазора в торцевой зоне и магнитных потоков в ферромагнитных элементах торцевой зоны СГ;

- теоретические основы построения защит от витковых замыканий в обмотке ротора СГ позволяют разрабатывать устройства для защиты ротора от витковых замыканий на индукционных преобразователях с заданными характеристиками;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: использованием фундаментальных положений теоретических основ электротехники и математики, электрических машин и теории релейной защиты, методов математического моделирования токов и магнитных полей в электрических машинах, натурного эксперимента.

Реализация результатов работы. Одно устройство защиты ротора СГ от витковых замыканий, реализующее разработанные теоретические основы построения защит, установлено в опытную эксплуатацию в АО «Станция ЭГРЭС-2» на турбогенератор ТВВ-500-2ЕУЗ.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на республиканской научно-технической конференции «II чтения Ш.Шокина», Павлодарский государственный университет им. С.Торайгырова, Павлодар, 2006 г.; на заседании кафедры «Электрические станции и автоматизация энергосистем» Павлодарского государственного университета им. С.Торайгырова, 2005г. и кафедры «Автоматизация и управление» Павлодарского государственного университета им. С.Торайгырова, 2007г, на заседании Ученого совета КазНИИ энергетики и связи им.Чокина, Алматы 2007г.

Публикации. Содержание диссертации нашло отражение в 12 работах, в том числе 3 патентах на изобретение Республики Казахстан. 2 статьи опубликованы в журналах рекомендованных ВАК РФ, таких как «Промышленная энергетика» и «Электромеханика». Имеются также 2 положительных решения на выдачу патента на изобретение Республики Казахстан.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 149 страницах машинописного текста. Содержит 68 рисунков, 3 таблицы, список использованных источников из 74 наименований и 1 приложение на 1 странице, содержащие материалы, относящиеся к практической реализации.

4.6 Выводы

1. Разница в величинах положительной и отрицательной амплитуд поля в торцевой зоне СГ может служить информационным признаком виткового замыкания в роторе.

2. Предложен новый метод определения виткового замыкания в обмотке ротора синхронного генератора с использованием двух индукционных преобразователей.

3. Предложены новые методы определения виткового замыкания в обмотке ротора синхронного генератора с использованием одного индукционного преобразователя, основанные на сравнении положительной и отрицательной полуволн его ЭДС и на измерении гармонической с частотой / = /сети IР в однополярном сигнале.

4. Определены критерии выбора уставок защит обмотки ротора СГ от витковых замыканий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи - развитию теории построения защит ротора синхронного генератора от витковых замыканий. Основные научные и практические результаты, полученные в работе, заключаются в следующем:

- предложена математическая модель для оценки вероятности возникновения замыкания w^ витков в обмотке ротора СГ и определения эффективности применения защиты с заданной чувствительностью;

- получены математические модели явнополюсного и неявнополюсного СГ, дающие возможность расчета токов в обмотках ротора и статора практически во всех эксплуатационных режимах, а также при витковых замыканиях в обмотке ротора с точностью 15-20%;

- предложен метод математического моделирования магнитного, поля рассеяния от двух симметричных проводников конечной длины с током, основанный на методе зеркальных отображений с коррекцией токов. Метод прост и надежен, что дает возможность с точностью до 15% рассчитывать магнитные поля рассеяния обмоток ротора, статора и воздушного зазора в торцевой зоне;

- сделан анализ распределения магнитных полей в ферромагнитных частях торцевой зоны СГ, а на его основе предложен метод расчета магнитных потоков в торцевом щите в различных режимах;

- предложена конструкция индукционных преобразователей для внутренней и внешней установки, и разработана методика определения их параметров;

- предложен новый метод определения викового замыкания в роторе с использованием двух индукционных преобразователей;

- предложен новый метод определения викового замыкания в роторе с использованием одного индукционного преобразователя, основанный на измерении величин положительной и отрицательной полуволн его ЭДС;

- предложен новый метод определения викового замыкания в роторе с использованием одного индукционного преобразователя, основанный на измерении периодической составляющей с частотой /ез = /с / /> в однополярном его сигнале;

- определены критерии выбора уставок защиты ротора СГ от ВЗ.

1. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. М.: Энергия, 1980. 909 с.

2. Котеленец Н.Ф., Кузнецов Н.Л. Испытания и надежность электрических машин. М.: Высшая школа, 1988. 232 с.

3. Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974. 639 с.

4. Титов В.В., Хуторецкий Г.М., Загородная Г.А., Вартанян Г.П., Заславский Д.И., Смотров И.А. Турбогенераторы. Л.: Энергия, 1967.

5. Копылов И.П. Электрические машины. М.: Энергоатомиздат, 1986. 360 с.

6. Гемке Р.Г. Неисправности электрических машин. Л.: Энергия, 1975.

7. Кулаковский В.Б. Профилактические испытания и дефекты изоляции крупных электрических машин. М.: Энергия, 1975.

8. Бернштейн Л.М. Изоляция электрических машин общего назначения.- М.: Энергоиздат, 1981.

9. Кулаковский В.Б. Работа изоляции в генераторах: Возникновение и методы выявления дефектов. М.: Энергоиздат, 1981.

10. Козырев Н.А. Изоляция электрических машин и методы ее испытания.- М.: Госэнергоиздат, 1962.

11. Петров Г.Н., Абрамов А.И. Межвитковое перенапряжение в обмотках электрических машин при волновых перенапряжениях. Электричество, 1954, №7, стр. 24-32.

12. Каганов З.Г., Кругов Н.В. Вопросы профилактики витковой изоляции электродвигателей. Изоляция электрических машин, 1958, вып. 4, стр. 86-94.

13. Электрические машины: Обзор и переводы докладов Международной конференции по большим электрическим машинам (СИГРЭ-86).// Под редакцией В.М.Надточего. М.: Энергоатомиздат, 1988. 144 е.: ил.

14. Nagano S. E. A. Evaluation of Field Insulation of Turbine-Generator with Higher Thyristor Excitation // IEEE PES Summer Meeting. 1985. 85 SM 342-1

15. Голоднова O.C., Линдроф Л.С., Мамикояниц Л.Г. Эксплуатация турбогенераторов с непосредственным охлаждением. М.: Энергия, 1972.

16. Вайда Д. Исследования повреждений изоляции. М.: Энергия, 1968.

17. Ермолин Н.П., Жерихин И.П. Надежность электрических машин. -Л.: Энергия, 1976. 247 с.

18. Козырев Н.А. Изоляция электрических машин и методы ее исследования. М.: Госэнергоиздат,. 1962. 263 с.

19. Алексеевский В.В., Назарян А.А., Беллуян З.А. Исследования надежности синхронных генераторов общепромышленного назначения мощностью до 100кВт. «Труды ВНИИКЭ», 1970, т 3. стр. 55-72.

20. Корогодский В.И., Кужеков С.П., Паперно Л.Б. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1000 В. М.: Энергоатомиздат, 1987. 248 с.

21. Energy International. 1977. Vol. 14. N 13. Р.50.

22. Голоднова О.С., Линдроф Л.С., Мамиконянц Л.Г. и др. Эксплуатация турбогенераторов с непосредственным охлаждением. М.: Энергия, 1972.

23. Wood J.W., Hindmarch R.T. Rotor winding detektion// IEEE Proceedings. 1986. Vol. 133. Pt-B, N3. P. 181-186

24. Новожилов A.H., Полищук. В.И. Способ оценки вероятности срабатывания защиты от витковых и двойных на землю замыканий обмотки ротора синхронных электрических машин.// Вестник ПГУ, 2005, №3. стр. 138-143.

25. Клецель М.Я., Новожилов А.Н. Вероятность возникновения витковых замыканий в электродвигателях и чувствительность защит от них. Алматы / (Деп. КазНИИНТИ 14.11.85, № 1101 Ка-85).

26. Федосеев A.M. Релейная защита электрических систем. М.: Энергия, 1976. 559 с.

27. Чернобров Н.В. Релейная зашита. М.: Энергия, 1974. 680 с.

28. Андреев В.А. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системе электроснабжения. М.: Высшая школа, 1975. 391 с.

29. Jackson RJ.„ Roberts 1.А., Thurston R.C., Worsfold J.HD Generator rotor monitoring in the United Kingdom. Доклад 11-04 на сессии СИГРЭ 1986 г. Пер. с англ. В.М. Надточего.

30. Глебов И.А., Данилевич Я.Б. Диагностика турбогенераторов. Д.: Наука, Ленингр. Отд-ние, 1989.

31. А.С. 1108552 (СССР) Устройство для определения места замыкания на корпус обмотки возбуждения синхронной машины.// В.А.Ильичев, А.П.Синегубов, А.С.Дордий Б.И. 1984, №30.

32. АС 1598024 (СССР) Турбогенератор с защитой обмотки возбуждения, имеющей контактные кольца.// В.А.Шелест, М.Ю.Челышева, М.И.Плаксин, А.С.Банова Б.И. 1990, №37

33. Wood J.W., Hindmarch R.T. Rotor winding detektion.// IEEE Proceedings. 1986. Vol. 133. Pt-B, N 3. P. 181-186.

34. A.C. 1688347 (СССР) Способ защиты синхронной электрической машины от внутренних замыканий.// А.А.Муратаев Б.И. 1991, №40.

35. Патент США 4136312, G 01R 31/02, 1979.

36. А.С. 333656 (СССР) Устройство для обнаружения повреждений во вращающихся электрических цепях бесщеточного возбудителя синхронной машины.// B.C. Полулях, В.Н. Ходкевич, В.Г. Яковенко, B.C. Кильдишев -Б.И. 1972, №11.

37. А.С. 951571 (СССР) Устройство для контроля витковых замыканий в обмотке ротора электрической машины.// В.В. Кузьмин, В.Б. Каплунов, В.И. Лицов, А.К. Шофун. Б.И. 1982, №30.

38. А.С. 677038 (СССР) Способ контроля витковых замыканий обмотки ротора синхронной неявнополюсной электрической машины.// В.Б. Каплунов,г» г» jr. гл тг п ТТ ГТ ТТ Г) ТТ tf^no У on

39. Патент №5381 (KZ). Способ защиты электрической синхронной электрической машины от виткового замыкания. Полищук В.И., Кислов А.П. Новожилов А.Н.// Официальный бюллетень. Пром. Собственность, 1997, №4.

40. Патент №17810 (KZ). Способ защиты синхронной электрической машины от витковых и двойных на землю замыканий обмотки ротора. Полищук В.И., Новожилов А.Н., Новожилов Т.А.// Официальный бюллетень. Пром. Собственность, 2006г, №9.

41. Положительное решение от 18.01.2007 по заявка №2006/0107.1 Устройство защиты синхронной электрической машины от витковых и двойных на землю замыкания в обмотке роторе.// Новожилов А.Н., Полищук В.И., Клецель М.Я., Новожилов Т.А.

42. А.С. 1192020 (СССР) Способ защиты обмоток якоря и индуктора синхронной машины от витковых замыканий.// А.С. Дордий, М.А. Полторацкий Б.И. 1985, №42.

43. Куликов Ю А. Переходные процессы в электрических системах: Учеб. пособие. Новосибирск: НГТУ, Мир: ООО «Издательство ACT», 2003, 283 с.

44. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. -М.: Высш. Шк., 1970. 472 с.

45. Новожилов А.Н., Полищук В.И. Развитие теории математического моделирования работы явнополюсного синхронного генератора.// Вестник ПГУ, 2006, №3. стр. 81-98.

46. Новожилов А.Н. Математическое моделирование эксплуатационных и аварийных режимов работы асинхронных двигателей.// Электричество. -2000, №5. стр.37-41.

47. Л.Р.Нейман, К.С.Демирчян Теоретические основы электротехники. -Л.: Энергоиздат, 1981.

48. Новожилов А.Н., Полищук В.И. Развитие теории математического моделирования работы неявнополюсного синхронного генератора.// Вестник ПГУ, 2006,. №4. стр 83-93.

49. Новожилов А.Н., Полищук В.И. Выбор метода расчета магнитного поля для определения параметров КИП.// Электромеханика. (Изв.высш.учеб. заведений), 1993, №7. стр. 37-39.

50. Гринберг Г.А. Избранные вопросы математической теории электрических и магнитных явлений. M-JL: Изд-во АН СССР, 1948.

51. Новожилов А.Н., Воликова М.П. Коррекция токов в методе зеркальных отражений при моделировании магнитных полей электрических машин.// Электричество, №9,2004, стр. 41-44.

52. Данилевич Я.Б. Добавочные потери в турбо- и гидрогенераторах. JI.: Наука, 1973.181 с.

53. Новожилов А.Н. Методика расчета ЭДС точечных измерительных преобразователей защит электродвигателей.// Энергетика. (Изв.высш.учеб. заведений), 1990, №11. стр. 15-20.

54. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1967.

55. Новожилов А.Н. Расчет точечных измерительных преобразователей для защиты синхронного двигателя.// Электротехника, 1995, №10. стр.45-48.

56. Вольдек А.И., Данилевич Я.Б. Метод расчета магнитного поля в зоне лобовых частей обмоток статора и ротора турбогенераторов. В сб. "Исследование электромагнитных полей, параметров и потерь в мощных электрических машинах". M-JL: Наука, 1966.

57. Копылов И.П., Горяинов Ф.А., Клоков Б.К, и др. Проектирование электрических машин. М.: Энергия, 1980.495 с.

58. Вольдек А.И., Данилевич Я.Б., Косачевский В.И., Яковлев В.И. Электрические процессы в торцевых частях электрических машин. Л.: Атомиздат, 1983.212 с.

59. Вольдек А. И. Основы методики расчета магнитных полей лобовых частей обмоток электрических машин.// Электричество, 1963, №1. стр. 41-43.

60. Вольдек А. И. Влияние неравномерности воздушного зазора намагнитное поле машины.// Электричество, 1951, №12. стр. 40-46.

61. Новожилов А.Н., Кислов А.П. Магнитное поле вала асинхронного двигателя.// Электротехника, 2001, №10.

62. Клецель М.Я., Новожилов А.Н. Способ выявления витковых замыканий в трехфазных асинхронных двигателях.// Электромеханика. (Изв.высш.учеб. за- ведений), 1986, №11. стр. 46-48.

63. Клецель М.Я., Новожилов А.Н., Полищук В.И., Кошель А.Г., Метельский А.Н. Защита электродвигателей на катушках индуктивности от витковых замыканий.//Пром. энергетика, 1994, №3. стр. 17-20.

64. Какуевицкий Л.И., Смирнова Т.В. Справочник реле защиты и автоматики. М.: Энергия, 1972. 344 с.

65. Басс Э.И., Жданов Л.С. Катушки реле защиты и автоматики. М.: Энергия, 974. 78 с

66. Афанасьев В.В, Адоньев Н.М., Кибель В.М., Сирота И.М., Стогний Б.С. Трансформаторы тока. Л.: Энергоатомиздат, 1989. 416 с.

67. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей: Справочная книга. Л.: Энергоатомиздат. 1986.488 с.

68. Новожилов А.Н. Расчет параметров кольцевых измерительных преобразователей.// Электромеханика. (Изв.высш.учеб. заведений), 1990, №11. стр. 44-48.

69. Положительное решение от 12.10.2005 г. по заявке №2004/10554 Способ защиты синхронной электрической машины от витковых и двойных на землю замыканий в обмотке ротора.// Новожилов А.Н., Полищук В.И., Новожилов Т.А.

70. Правила устройств электроустановок. СПб.: Издательство ДЕАН, 2003. 928 с.

71. Правила технической эксплуатации электрических станции и сетей Российской Федерации. Министерство энергетики РФ. М.: ЗАО «Энергосервис», 2003. 368с.

72. Гольберх О.Д., Буль О.Б., Свириденко И.С., Хелемская С.П., Переходные процессы в электрических машинах и аппаратах и вопросы их проектирования: Учеб. Пособие для вузов. -М.: Высш. Шк., 2001. 512 е.: ил.

73. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов.-4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатом издат, 1989,608 е.: ил.

74. Руководящие указания по релейной защите. Защита генераторов, работающих на сборные шины.-М.:Энергоатомиздат, 1985. 68с.