автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Защитное шунтирование с программным управлением в системах электроснабжения 6-10 кВ

Министерство науки, высшей школы и технической политики

Российской Федерации

———

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт

Па правах рукописи

ЦАПЕНКО Юрий Евгеньевич

УДК 622 : 621.316.9

ЗАЩИТНОЕ ШУНТИРОВАНИЕ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

6-10 кВ

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1992

Работа выполнена в Институте горного дела им. А. Л. Ско-чинсжого.

Научный руководитель докт. техн. наук, шроф. СЕРОВ В. И.

Официальные оппоненты: докт. техн. наук, проф. КОСАРЕВ Б. И., .канд. техн. наук ГЛУХАРЕВ Ю. Д.

■Ведущее предприятие—Комбинат стро:ительны:х 'изделяГ и'.материалов № 1 (К'С'ИМ-1), Главспецстрой Российской Федерации.

Защита диссертации состоится

в /Д час. на заседании специализированного совет;

К-053.12.03 в Московском ордена Трудового Красного Знаме ни горном институте по адресу: 1 17935, Москва, В-49, Ленин ский проспект, д. 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке инсти тута.

Автореферат разослан « .

■0. » . . 1992 г

Ученый секретарь специализированного совета

канд. техн. наук, доц. ШЕШКО Е. Е

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Однофазные замыкания на землю в распределительных сетях 6—10 «В 'составляют не менее 75% общего числа! повреждений. Проходя через 1место .повреждения, так выделяет много тепла, разрушая токоведущне части и изоляцию. Однофазные замыкания переходят в аварийное трехфазное, что приводит к отключению сети защитой, а также к нарушению электроснабжения ¡потребителей. Известно, что даже кратковременные перерывы в подаче электроэнергии наносят огромные убытки народному хозяйству (брак, аварии, а нередко и несчастные случаи с людьми).

В настоящее время известны два эффективных средства защиты от однофазных замыканий:

отключение сети с поврежденной изоляцией защитой (защитное отключение):

закорачивание на землю поврежденной фазы сети (защитное шунтирование).

Основные преимущества защитного шунтирования перед защитным отключением заключаются в осуществлении! защиты от однофазных замыканий 'без прекращения снабжения электроэнергией потребителей и, следовательно, без нарушения технологического процесса производства.

Однако в настоящее время устройства защитного шунтирования практически отсутствуют. Это обстоятельство связано с тем, что такие устройства должны включать в себя цикл мероприятий, таких, как: определение наличия замыкания на> землю, выбор поврежденной фазы сети, 'выбор участка кабельной линии, на котором произошел пробой изоляции и шунтирование поврежденного присоединения. Выполнить все эти требования за ¡максимально короткое время и говорить об эффективности защитного шунтирования возможно лишь при1 его полной автоматизации.

В свою очередь для создания таких автоматических систем необходимо располагать соответствующими теоретическими предпосылками (зависимостями токов замыкания на землю в условиях защитного шунтирования от всех параметров сети, зависимостями; напряжений фаз сети относительно земли от сопротивлений линий, сопротивлений нагрузки и др.).

Следовательно, создание автоматически действующих ■устройств защитного шунтирования, повышающих эффективность защиты от замыканий на землю в системах электроснабжения 6—10 1кВ, является актуальной научной задачей.

Цель работы. Установление общих аналитических зависимостей между токами замыкания на землю и параметрами сети в условиях шунтирования поврежденной фазы, получение зависимостей напряжений 'фаз сети относительно земли и всеми 'параметрами сети, установление характера распределения токов нулевой последовательности вдоль. кабельной линии для разработки структуры устройства автоматизированного защитного шунтирования в системах электроснабжения 6— Ю иВ.

Основная идея заключается в использовании теоретических зависимостей для разработи алгоритма функционирования защитного шунтирования на базе микропроцессорной техники.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:

нулевое значение тока замыкания 'на землю при защитном шунтировании в общем случае не может быть достигнуто при чисто активном сопротивлении1 шунта, а требует включения е него реактивного сопротивления (емкостного или индуктивного) *

. установлены зависимости, определяющие характер ^определения токов нулевой последовательности вдоль кабельной линии при однофазных замыканиях на землю на любом участке сети 6—10 кВ;

токи нулевой последовательности изменяются вдоль кабельной линии непропорционально ее длине;

токи нулевой последовательности до и после места замы кания на землю имеют разные знаки относительно напряже ния смещения нейтрали.

Обоснованность и достоверность научных положений, вы водов и рекомендаций, содержащихся в диссертационной ра боте, подтверждаются корректным 'использованием, апробиро ванных «практикой методов теории электрических цепей .высокой степенью сходимости результатов экспериментов [ производственных условиях (погрешность не превышает 4% с результатами теоретических расчетов).

Научное значение работы заключается в получении зав« симостей токов замыкания на землю и напряжений фаз сет! относительно земли от всех параметров системы электро снабжения, а также зависимостей, определяющих характе} распределения токов нулевой последовательности в кабель ных линиях при однофазных замыканиях на любом из ее уча стков. .

Практическое значение работы состоит в разработке структуры и алгоритма работы микропроцессорного устройства защитного шунтирования; разработке функциональной схемы и алгоритма работы устройства определения участка кабельной линии с поврежденной изоляцией; разработке функциональной схемы полуавтоматического устройства защитного шунтирования.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты диссертационной работы нашли практическое применение при разработке мер повышения надежности и безопасности распределительных сетей 6—10 кВ комбината строительных изделий и материалов № 1 Главопецстроя РСФСР. В этих сетях на опытной подстанции внедрено полуавтоматическое устройство защитного шунтирования.

Научно-производственным предприятием «Параметр* (г. Ульяновск) при разработке системы оперативного определения участка кабельной сети с поврежденной изоляцией использованы теоретические выводы, полученные в диссертации, относящиеся к определению токов нулевой последовательности на отдельных участках кабельной линии при замыканиях па землю в любом месте распределительной городской сети 10. кВ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Международном симпозиуме «Автоматизированное управление энергообъектами ограниченной мощности» (Ленинград, 1991 г.); Международной научно-технической конференции «Электробезопасность» (Варна, Болгария, 1990 г.); научно-техническом семинаре «Перспективные технические средства обеспечения электробезопасности в промышленности» (Севастополь, 1989 г.); Научно-техническом се-|.минаре отдела! электрификации ИГД им. А. А. Скочинекого (11989, 1991' гг.); научном семинаре кафедры электротехники МГИ (1992 г.).

Публикации. По те'ме диссертации опубликовпо 10 научных работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, изложенных на 93 страницах машинописного текста, содержит 29 рисунков, 4 таблицы, список использованной литературы из 80 наименований и 6 'приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В введении обоснована актуальность темы, сформулированы щель диссертационной работы, основные 'Положения, выносимые на защиту научное и практическое значения решаемых проблем.

В первой главе выполнен анализ современного состояния проблемы на основе рассмотрения основных теоретических ¡положений по защитному шунтированию, освещенных в научно-технической литературе.

Наличие зависимости тока замыкания на землю в условиях шунтирования от всех параметров -сети (сопротивление линии, сопротивление трехфазной нагрузки, сопротивление изоляции, сопротивление шунтирующей ветви, сопротивление в цепи тока замыкания на землю и сопротивление нейтрали) позволяет осуществить количественную оценку эффективности системы защитного шунтирования в целом и обоснованно выбирать и рассчитывать ее отдельные элементы.

В статье „Analiza zagrozenla porazeniowego w miejscn jed-nofazowego zwarcla z ziemla w sieci napowletrznej sredniego na-piecia'wyposazonej w dsziemnikl" (Wojciech Bogajewskl, Jozef Lorenc, Marian Mackowlak; Archiwum elektrotechnlki 1978, torn XXVII) сделана .попытка полечить указанные зависимости в самом общем виде (с учетам сопротивлений шинии и нагрузки, активных сопротивлений изоляции, ем кости сети относительно земли и др.). Поскольку эта статья является основной в теории защитного шунтирования и на ее .выводы в дальнейшем ориентировались многие последователи в диссертации дан подробный ее анализ.

Авторы статьи предложили расчетную схему, показанную на рис. 1, в которой обозначены: Z —сопротивление фазы линии до места замыкания; /?,„ —сопротивление шунта; R^ — сопротивление в цепи тока замыкания; ZH3 —сопротивление изоляции одной фазы; I — длина линии до места замыкания; Rn — сопротивление в нейтрали источника; /3 —ток замыкания на землю; U_3—напряжение в месте замыкания относительно земли; Ел Ев, Ес—'источник трехфазного напряжения. Значения напряжения U3 и тока_/3 получены путем эквивалентных преобразований схемы рис. 1.

В диссертации показано, что эквивалентные преобразования выполнены недостаточно корректно, а (поэтому полученные напряжения относительно земли U3 и ток замыкания на землю /3 не соответствуют таковым в исходной схеме рис. 1. В связи с этим дальнейший анализ свойств защитного шунтирования нельзя считать (правомерным.

В статье «Эффективность шунтирования человека, прикоснувшегося к фазе» (Головацкий Г. Г. Известия вузов, «Энергетика», 1982, № 4) указанные зависимости приведены без каких-либо обоснований и ссылок на литературу, в которой они были получены. В таком случае убедиться в достоверности указанных зависимостей не представляется возможным.

Однако уже наличие в основном уравнении для напряжения на эквивалентном сопротивлении заземления неизвестных токов нагрузки и токов замыкания на землю свидетельствуют о его незаконченности и неприемлемости для анализа и расчета системы электроснабжения с защитным шунтированием.

С некоторыми допущениями указанные зависимости были получены докт. техн. наук Ягудаевым Б. М. и приведены в книге «Методы и средства борьбы с замыканиями на землю в высоковольтных системах горных предприятий» (Серов В. И., Щуцкий В. И., Ягудаев Б. М. Наука, 1985).

В другой известной литературе, несмотря на ее многочисленность, задача о выводе зависимости тока замыкания на землю от всех параметров сети не рассматривалась.

Зависимости напряжений фаз сети относительно земли от параметров системы электроснабжения в общем случае необходимы для выбора поврежденной фазы сети в системе защитного шунтирования. Однако такие аналитические зависимости, учитывающие все параметры системы электроснабжения и параметры изоляции, сети, в настоящее время в литературе не приведены.

Зависимости токов нулевой последовательности от параметров сопротивления участков кабельной линии необходимы для разработки устройств определения участка сети, на котором произошло замыкание на землю. В настоящее время такие зависимости отсутствуют.

Исходя из цели исследования и на основании анализа состояния вопроса, в настоящей работе были поставлены и решены следующие задачи:

установить аналитические зависимости тока замыкания на землю в условиях защитного шунтирования от сопротивления линии до места замыкания, сопротивлений трехфазной нагрузки, сопротивлений изоляции сети относительно земли и величины сопротивления шунта;

установить зависимости напряжений фаз сети относительно земли от параметров изоляции сети и параметров системы электроснабжения;

получить формулы распределения токов нулевой последовательности вдоль кабельной линии при замыканиях на землю на любом участке сети;

на основании указанных теоретических предпосылок разработать алгоритм работы устройства защитного шунтирования с программным управлением в сетях 6—10 кВ.

Во второй главе приведены выводы зависимостей между токами замыкания на землю и параметрами системы электроснабжения при изолированной нейтрали и заземленной через резистор.

Для схемы рис. 1 при разомкнутом ключе в нейтрали ■источника на основании метода контурных токов Максвелла, получена следующая формула:

... ^¿„¿ц, •¿Л^из

'з — и&> ~7~

(гл+згш)+2/?3 н-

х

х + [згш/?3 + гиз (гш + /?,)] (гл + г„). (1)

Здесь ¿/ф — фазное напряжение трехфазного источника. ■ Поскольку в уравнении (1) учтены все параметры схемы рис. 1, то представляется возможность исследовать эффективность защитного шунтирования при различных режимах работы сети с изолированной нейтралью. 1. Условие 32ГН2ГШ — Z^tз = 0.

Из (1) следует, что в этом случае ток замыкания на землю равен нулю. Сопротивление шунта равно

Z 1

ъг

и

Таким образом, нулевое значение тока замыкания на землю при защитном шунтировании в общем случае не может быть достигнуто при чисто активном сопротивлении шунта, а требует включения в него реактивного сопротивления (емкостного или индуктивного) в зависимости от параметров сети.

2. Из (1) при Zл — Zш =0 ток замыкания на землю равен нулю (/3=0).

3. Из (1) три 2и = оо (нагрузка отключена), а 1%3 л ток замыкания на вемлю /равен нулю (/, =0).

4. Режим до осуществления защитного шунтирования (£ш =°о). Из (11) 'Видно, что ток замьжания на! землю зависит от сопротивления изоляции и при Zaз =оо /3 =0.

5. При Zиз =оо. В этом режиме ток зависит от Zн, з и поэтому может принимать значения, близкие к рабочим токам нагрузки.

6. При условии, что сопротивление изоляции сети относи тельно земли значительно больше сопротивления шунта, со противления замкнувшейся фазы и сопротивления линии, т. е Zaз'>Rз, Zm'S>Zл, ¿из>/?ш. уравнение (1) примет более про стой вид:

. __и^ЦЯш — ^л£<из) .„.

----- 2~ТТ •

+ + + П + =¿2

б

Уравнение (2) является основным для инженерных расчетов при разработке защиты от ¿амыканий на землю с помощью шунтирования поврежденной фазы в системах электроснабжения 6—10 кВ с изолированной нейтралью.

В работе также получена формула для напряжения смещения нейтрали в условиях защитного шунтирования:

^ = (3)

зя„,

X

1 -

+ гиз + зяш + +-£-

В последние годы в системах электроснабжения 6—10 кВ открытых горных разработок находит применение заземление нейтрали сети через высокоомный резистор. В связи с этим в диссертации получена формула для тока замыкания на зем-люв сети с нейтралью, заземленной через резистор (рис. 1, ключ К1 в нейтрали трехфазного источника замкнут).

Искомый ток замыкания на землю в сети с нейтралью, заземленной через резистор, удобно выразить как сумму токов— основного /3, имеющего место в сети с изолированной нейтралью и определенного уравнением (1), и дополнительного тока |/а\ обусловленного включением резистора ,в нейтраль трансформатора, т. е.

{_={з + У,

где /— ток замыкания на землю в сети с нейтралью, заземленной через резистор.

В диссертации, на основании метода эквивалентного генератора расчета электрических цепей, получена зависимость дополнительного то.ка замыкания на землю пр» учете всех параметров сети электроснабжения.

При условии 2,пЗ>/?3 уравнение для

дополнительного тока имеет вид:

//=-=^5-^-. (4)

Уравнение (4) является основным для инженерных расчетов дополнительного тока замыкания на землю в системах электроснабжения 6—10 кВ с нейтралью, заземленной через резистор, в которых используется защита шунтированием. .

В этой главе приведена также система контурных уравнений для расчета токов в любой ветви схемы рис.1 путем решения ее методом Гаусса на ЭВМ и приведена программа на алгоритмическом языке Фортран.

Проведен расчет конкретной системы электроснабжения и получены зависимости изменения тока замыкания на землю от величины шунтирующего элемента, сопротивления в месте замыкания, от расстояния до места замыкания и тока нагрузки.

На рис. 2 приведены кривые зависимости /3 постро-

енные по расчетным данным: =104 Ом, С = 2-10~6 Ф, £„='120,6-+/124,25 Ом, £л=0,5+/2,0 Ом, /?ш=2 Ом, Я3-= 10 Ом. На рисунке обозначены: 1 — изолированная нейтраль, 2 — /?дг = 2000 Ом, 3 — £„=1000 Ом, 4 — Я„*= 750 Ом.

При малых сопротивлениях шунта (от 2 до 8 Ом) ток замыкания на землю имеет минимальные значения. Это указывает на принципиальную возможность минимизации тока, протекающего через место замыкания (или через тело человека) путем выбора оптимального сопротивления нейтрали и шунтирующего сопротивления /?Л. 'в сетях с конкретными значениями 2ИЗ, £„, ¿д.

Используя рекомендуемую в работе методику расчета токов замыкания на землю, можно для конкретных параметров сети м режима ее нейтрали выбирать оптимальные параметры системы защитного шунтирования.

В третьей главе выполнен вывод (формул 'напряжений отдельных фаз сети относительно земли, необходимых для разработки устройств выбора поврежденной фазы в системе защитного шунтирования.

Для схемы рис. 1 при разомкнутых ключах в нейтрали и в цепи шунтирующего элемента на основании метода узловых напряжений получены формулы напряжений между зажимами источника А, В, С и землей при '>ZД:

ил=и,

ф

ив=и<ь

ис = иф

1

(^„з+зЯз) &л+гп)

а» -

7 7

а

(£„з + 3/?э) (£■ + £,)

7 7

Здесь: а ■

множитель.

+,}И

2 2

а*

1

-

;/3

(5)

(6) (7

фазовый

< < ИН Номер участка, на котором произошло замыкание на землю

с: 1N и. с: И с: и с: & м с: .© 14 м 'о4

с: © 1ч + с: © + с: о 14 н + С" © Й + М 1 '■те м + я с •о п>

с: © с: о с: © 1 с: 1 с; о к к

+ + *> я £ м и $ Л- М 14 с 14 и 4-14 'о и ч о ?! о а X '< и п> а о

с: и ** + + № ~ + С* . © "П-ч + + + 1 с: о + о» 1 с: © 14 Й + 14 1 с: о + 14 0» ы а о о о > о а м н го К О о

+ 1 I5 •с» 1 с: & 1 с; © 14 ся .1. <5 © 14 'г- (Я 5

На ©сновании анализа (формул (5), (6), (7) сделан вывод, что напряжение на поврежденной фазе для всех практических случаев значительно меньше напряжений на неповрежденных фазах. Поэтому можно полагать, что устройство выбора поврежденной фазы будет работать правильно, если оно сможет четко реагировать на минимальное напряжение одной из трех фаз сети относительно земли.

В четвертой главе приведен вывод формул распределения токов нулевой последовательности вдоль кабельной линии при однофазном замыкании на землю на любом участке сети.

В таблице приведены формулы токов нулевой последовательности при глухом замыкании фазы на землю для линии с пятью участками.

В таблице

приняты обозначения: /01—/05 — токи нулевой последовательности отдельных участков; У,—У5 — полные проводимости отдельных участков линии относительно земли; Гд — проводимость искусственной нулевой точки сети; — фазное напряжение сети.

Как видно из таблицы, токи нулевой последовательности до и после места замыкания на землю имеют разные знаки относительно напряжения смещения нейтрали {0^=11Величины же токов нулевой последовательности изменяются вдоль кабельной линии не пропорционально ее длине.

В диссертации на основании полученных аналитических зависимостей, определяющих токи нулевой последовательности на отдельных участках кабельной, линии, приводится принципиальная схема и алгоритм работы микропроцессорного устройства оперативного определения поврежденного участка сети.

В пятой главе выполнена разработка структурной схемы и алгоритма работы автоматического защитного шунтирования.'

Процесс автоматизации защиты шунтированием включает в себя три основных этапа работы системы. Первый этап — определение поврежденной фазы сети, второй —> выбор шунтирующего элемента, и третий — определение участка кабельной линии, на котором произошел пробой изоляции. Теоретические предпосылки, на основании которых разработан алгоритм функционирования защитного шунтирования, приведены в главах 2, 3, 4.

Блок-схема алгоритма работы системы защитного шунтирования приведена1 на рис. 3.

нимадаь'ные. Параллельно этому циклу следует цикл выбора сопротивления шунта, при. котором ток замыкания на землю равен нулю (формула (1)). Значения сопротивления линии и сопротивления изоляции сети, измеренные ранее, введены в эту формулу, а значение сопротивления .нагрузки поступает с контрольного объекта! и является величиной изменяющейся.

Определив поврежденную фазу сети и выбрав необходимый шунтирующий элемент, сле(дует команда на включение шунта.

Далее по программе включается таймер и с задержкой в 30—60 с следует команда на отключение шунтирующего сопротивления с целью провермтьустранениевамыкания. Происходит автоматическое выполнение первых двух циклов. Если замыкание самоустранилось, схема возвращается в первоначальное положение. Еали замыкание осталось, следует повторить шунтирование, и схема, находится в режиме ожидания команды от диспетчера.. В удобное по технологическим условиям время диспетчер снимает шунт и отключает сеть от источника питания.

В этом состоянии начинает работать система, автоматического поиска участка, сети с поврежденной изоляцией. Алгоритм работы устройства, отыскания поврежденного участка сети показан на рис. 4. В диссертации приведена принципиальная схема устройства и дано описание ее работы.

В диссертации для сетей 'небольшой протяженности (сети карьеров, предвижных установок и. др.), в которых определенное время допускастся работа в условиях однофазного замыкания на землю, разработано полуавтоматическое устройство защитного шунтирования.

Устройство содержит следующие основные блоки:

— блок искусственного замыкания поврежденной фазы «а землю ВИЗ, иключающий в себя силовой выключатель с по-фазньш управлением;

— блок выбора поврежденной фазы БВФ, предназначенный дл,я селективного выбора (определения) фазы и передачи команды через блок управления БУА на срабатывание блока 1БИЗ;

— блок блокировки БКШ, запрещающий или разрешающий выдачу команды из блока БВФ в блок БУА.

Схема работает следующим образом. При возникновении однофазного замыкания (03) на землю блок БВФ определяет поврежденную фазу и формирует на выходе команду для блока управления БУА, которая при отсутствии запрета с блока ВК.Ш передается на. блок ВИЗ. Последний соединяет поврежденную фазу с землей, т. е. осуществляет шунтирование 03, чем снижает ток замыкания на землю в месте (повреждения изоляции.

Ом

С начало \

/68оЭ Уа, 4 Ус , 1„, Я, в ,с/

До

Шунтиро&оние поврежденной

(разы сопротивлением - )

Отключение шунта

Да

8*люиение шунта 1

#о нон да диспетчера на снятие а/унта и отключение сети

# <Глоа>- схене рис. Ц

Р*с. г

1=1*/

С

дм/

X

т

]

АН! Ы= Й(7Г\

ЯМ/*

аят = ДГ1)

* (*) = /

Дшх = я т ЯЯГЗ) = я Гх) = 1

Да

2

МАХ = АМЛХ.

*

у- 1

* = Л ' - /

£ Уонец ^

Рис ,4

После выдержки- времени 30—60 с фазный замыкатель БИЗ возвращается в исходное ¡положение и, если замыкание самоустранилось, он больше не включается. Если замыкание в месте повреждения не самоустранилось, БИЗ снова соединяет /поврежденную 'фазу с землей и остается в таком положении до команды на отключение через блок БКШ от диспетчера..

Испытания такого .полуавтоматического устройства защитного шунтирования доказали работоспособность устройства и удовлетворительные защитные свойства..

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано повое решение актуальной научной задачи — разработки структуры автоматизированной системы защитного шунтирования с пр0гра1ммным управлением на микропроцессорной базе, что позволит создавать эффективные устройства, защиты от однофазных замыканий на. землю в сетях 6—'10 кВ.

Основные выводы по работе заключаются в следующем.

1. В диссертации установлено, что нулевое значение тока замыкания! на землю при. защитном шунтировании в общем случае не может 'быть достигнуто при чисто активном сопротивлении шунта, а- требует включения' в него реактивного сопротивления (емкостного или индуктивного). Это изменяет установившееся мнение, что так замыкания на землю тем меньше, чем меньше сопротивление шунтирующего резистора. 'В работе приведены уравнения и рекомендации для выбора сопротивления шунта, при котором ток замыкания на землю будет минимальным.

2. Показано, что ток замыкания на землю зависит главным образом от тока, нагрузки. Это позволяет выбирать сопротивление шунта для конкретного тока нагрузки, при котором ток замыкания на землю принимает значение, близкое к .нулевому,

3. Для достижения эффективной защиты шунтированием целесообразно поврежденную фазу присоединять к земле непосредственно в месте повреждения изоляции. Однако это связано с техническими1 трудностями, обусловленными затратой времени1 на отыскание места повреждения ,и использованием большого количества аппаратуры.

4. Положительный результат может быть достигнут установкой одного коротителя в начале линии, если ее протяженность не превышает 1 км. При большей протяженности линии необходимо устанавливать несколько шунтирующих элементов. Их количество и место расположения необходимо определить расчетным .путем по /приведенным в работе формулам.

5. В сети ¡с нейтралью, заземленной через резистор, защитное шунтирование (практически во всех случаях приводит к уменьшению тока, замыкания на землю. В работе приведены формулы и программа расчета на1 ЭВМ, (Позволяющие дать количественную оценку эффективности шунтирования в каждом .конкретном случае.

6. Напряжение фаз с (поврежденной изоляцией во всех практических случаях ото модулю 'меньше напряжений двух других фаз и поэтому то его величине (может 'быть осуществлен .надежный выбор (Поврежденной фазы три защитном шунтировании.

7. Токи нулевой последовательности до и после места, замыкания на землю имеют разные знаки относительно напряжения смещения нейтрал». Этот теоретический .вывод проверен экспериментально и дает существенную дополнительную информацию для разработки устройств автоматического определения поврежденного участка кабельной сети с применением микропроцессорной техники.

8. Величина! тока нулевой ¡последовательности не пропорциональна расстоянию до места (повреждения изоляции и .поэтому по его величине нельзя гарантировать безошибочное определение поврежденного участка, кабельной линии. Конкретизировать количественное распределение тока нулевой .последовательности вдоль кабельной линии возможно созданием искусственной нулевой точки, состоящей из вышкоом-ньгх комплексных сопротивлений.

9. Полученные в ра1боте теоретические предпосылки являются основой для создания устройств автоматизированного управленя защитным шунтированием на; базе микропроцессорной техники. Разработаны структура, алгоритмы, блочные схемы и программа управления системой защитного 'Шунтирования.

10. Разработано и внедрено в сети б кВ (Комбината строительны изделий и материалов № 1 полуавтоматическое устройство защитного шунтирования, обеспечивающее надежную защиту от токов замыкания на землю без нарушения технологического процесса.

Основные положения диссертации опубликованы в следу-цующих работах:

Цапенко Ю. Е. Расчет тока замыкания на землю в условиях защитного 'Шунтирования//Известия вузов. Горный журнал1, ¡1989, № 6, с. 101—103.

2. Цапенко Ю. Е. Проблемы защитного шунтирования.— Перспективные научно-технические средства обеспечения электробезопасности в промышленности. Тез. докл. к 'Всесо-юз. научно-техническому семинару.—Севастополь, 1989.

3. Ягудаев Б. М., Цапенко Ю. Е. Защита человека шунтированием в 'сети с нейтралью, заземленной через резистор.— Электробезопасность. Тез. докл. к международному симпозиуму.— София, Болгария, 1990.

4. Цапенко Е. Ф., Цапенко Ю. Е. К вопросу выбора поврежденной фазы при. защитном шунтировании//Известия вузов. Энергетика, 1990, № 10, с. 3—7.

5. Цапенко Ю. Е. Дополнительный ток замыкания на: землю в сети с нейтралью, заземленной через резпстор//Известия вузов. Горный журнал, 1991, № 4, с. 113—'115.

6. Ягудаев Б. М., Цапенко Ю. Е Влияние резистора в нейтрали трансформатора на эффективность защитного шунтирования iß сетях 6—10 кВ//Известия вузов, Горный журнал, 1991, № 6, с. 99—102.

7. Цапенко Ю. Е. Распределение токов нулевой последовательности вдоль кабельной линии при однофазном замыкании на зем,лю//Известия вузов. Энергетика, 1991, № 6, с. 53—57.

8 Цапенко Ю. Е. Определение участка кабельной сети 6—<10 «В с поврежденной изоляцией.— Промышленная энергетика, 1991, № 6, с. 27—28.

9. Ягудаев Б. М., Цибукидис Д. Д., Цапенко Ю. Е. Исследование и эксплуатация сетей 6—10 кВ горных предприятий в режиме высокоомного заземления нейтрали.— Судостроительная промышленность, сер. Судовая электротехника и 'связь, 1991, № 15, с. 40—41.

10. Серов В. И., Цапенко Ю. Е. Перспективы применения микропроцессорной техники при защитном шунтировании в сетях 6—10 «В.— Автоматическое управление энергообъектами ограниченной мощно'сти. Тез. докл. к международной конференции.— Л.: Ленинградский дом научно-технической ¡пропаганды, 1991, с. 36—37.

В совместно написанных трех статьях [3, 4, 6] личный вклад автора состоит в выводе основных формул и их анализе. В двух работах [9, 10] лично автором предложены научно-технические рекомендации.