авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

«ПОСЛЕДСТВИЯ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА В ПУСКАТЕЛЯХ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО ИСПОЛНЕНИЯ С.В. Дубровский Научный руководитель: Р.Я. Кляйн, доцент, ...»

-- [ Страница 4 ] --

Экспериментальные установки Для проведения испытаний на трекингостойкость кремний органической изоляции в первую очередь необходимо было найти достаточное количество образцов. Получить их с эксплуатируемых изоляторов затруднительно, так как они находятся в работе. По этой причине было создано две установки: одна для искусственного выращивания загрязнений в виде грибковых образований (рис. 1, а), и вторая для определения трекингостойкости материала (рис. 1, б).

В камере 6 создается микроклимат, т. е. поддерживается определенная влажность и температура от 27°С до 58°С. На образец 2 предварительно наносится "затравка", которая берется с изоляторов бывших в эксплуатации и на которых наблюдаются грибковые образования. Для их успешного роста на образец в месте нахождения "затравки" наносилась различная питательная среда: вода, вода с сахаром. В наших условиях наилучший результат получился при использовании воды при температуре 32°С.

а б Рис. 1. а – Общий вид установки для выращивания грибковых образований, б – установка для испытания на трекингостойкость: 1 – термометр;

2 – образцы с грибковыми образованиями;

3 – вода;

4 – рукоятка;

5 – нагреватель;

6 – камера микроклимата Фотографии естественных грибковых образований на кремнийорганической изоляции приведен на рис. 2, а и б, выращенные искусственно – на рис. 2, в. Фотографии этих образований, сделанные с помощью электронного микроскопа с увеличением в 5800 раз приведены на рис. 3. Видно, что структура полученных и естественных грибковых образований совпадает, все пятна представляют собой плотное центральное тело (ядро) и вокруг множественные длинные нити. Это характерная картина колонии микроскопических грибов [1]. Определить вид этих образований нам не удалось, так как их количество исчисляется тысячами и требует специальных исследований.

а б в Рис. 2. Фотографии грибковых образований на кремнийорганической изоляции: а, б – получены в результате эксплуатации в естественных условиях, в – получены в результате выращивания в камере микроклимата Рис. 3. Фотографии грибковых образований, полученные с помощью электронного микроскопа, масштаб 1: Электрическая схема экспериментальной установки для испытания на трекингостойкость приведена на рис. 4.

Рис. 4. Электрическая схема установки: QS – автоматический воздушный выключатель;

R1 – защитный резистор;

KM1 – магнитный пускатель;

KM1.1, KM1.2, KM1.3 – контакты магнитного пускателя;

SB1, SB2 – контакты кнопки Стоп, Пуск, соответственно;

КА – реле максимального тока;

АТ – автотрансформатор;

Т – повышающий трансформатор;

R2 – переменное сопротивление для ограничения тока через трек;

L – сигнальная лампа напряжения;

К2 – блокировочные контакты двери ограждения;

С – испытуемый образец Напряжение от сети 220 В, 50 Гц через пакетный выключатель QS подводится к сигнальной лампе L красного света, через блокировочные контакты К2 и на схему управления. При нажатии на кнопку пуск замыкаются ее контакты SB2. Напряжение питания подается на катушку магнитного пускателя КМ1, срабатывает магнитный пускатель КМ и напряжение через его контакты КМ1.1, КМ1.2, КМ1.3 подводится к регулировочному автотрансформатору АТ. Напряжение, снимаемое с автотрансформатора, подводится к высоковольтному трансформатору Т, а с его вторичной обмотки к образцу. Вращая рукоятку автотрансформатора АТ, повышают напряжение на образце до необходимого значения. Значение напряжения контролируется вольтметром В. При возникновении замыкания между электродами, во вторичной и первичной обмотках высоковольтного трансформатора возникает бросок тока, за счет чего срабатывает реле максимального тока КА1, которое своим контактом КА1.1 разрывает цепь питание магнитного пускателя КМ. За счет этого происходит размыкание его контактов КМ1.1, КМ1.2, КМ1.3 и разрывается цепь подачи напряжения на автотрансформатор и первичную обмотку высоковольтного трансформатора.

Конструкция электродов и методика проведения испытаний на трекингостойкость соответствовали ГОСТ 27473.

Количественно трекинг характеризуется сравнительным индексом трекингостойкость, который определяет величину максимального напряжения в вольтах, при которой материал выдерживает испытание при нанесении капель электролита без образования токопроводящих перемычек [3].

Влияние грибковых образований на трекингостойкость кремнийорганической изоляции Загрязненные участки повергались испытанию на трекингостойкость.

Испытания на трекингостойкость при максимальном испытательном напряжении 600 В и 100 капель электролита чистых, загрязненных с наличием естественных грибковых образований, загрязненных с наличием искусственно выращенных грибковых образований, показали, что грибковые образования незначительно влияют на трекингостойкость кремнийорганического полимера.

После эксперимента проводили отчистку испытуемых участков, наблюдали, что на поверхности всех испытуемых образцов образовывались неявно выраженные эрозионные следы. Наличие грибковых образований только приводит к интенсивному разряду между электродами. Это может быть из-за загорания грибковых образований, которые значительно горючее кремнийорганического полимера. Однако разряды и дужки, происходящие при испытании, не приводят к замыканию между электродами или к срабатыванию защитного реле.

Рисунок 5. Образец кремнийорганического изолятора с загрязнениями после испытания на трекингостойкость С другой стороны, было проведено удаление загрязненных участков протиркой хлопчатобумажной тканью смоченной дистиллированной водой. Не обнаружено микроскопом углубление грибковых образований внутри объема материала. Поверхность кремнийорганического изолятора остается ровной, гладкой и чистой. Это отчищенные участки подвергались испытанию на трекингостойкость при 600 В и 100 капель. Как и в предыдущем случае, испытуемый образец также в состоянии выдерживать условия испытания, размыкания между электродами не было. Это говорит о том, что на данном этапе эксплуатации для данных испытуемых образцов грибковые образования не значительно оказывают влияния и на трекингостойкость и на структуры кремнийорганического полимера.

Вывод Грибковые образования на поверхности кремнийорганической изоляции не углубляются в объем материала, существенного влияния на трекингостойкость материала не оказывают. С поверхности изоляции могут быть легко удалены протиркой хлопчатобумажной тканью смоченной дистиллированной водой.

Список литературы:

1. Кирцидели И.Ю., Соловьев Э.П., Ярмаркин М.К., Опорные полимерные изоляторы.

Биологическая атака. // Журнал Новости Электротехники, №2 (56) 2009.- С. 58 – 61.

2. Stina Wallstrm. Biofilms on silicone rubber materials for outdoor high voltage insulation. // [Электронный ресурс]. – В режиме: kth.diva portal.org/smash/get/diva2:7667/FULLTEXT01, своб., 01.10.2009.

3. ГОСТ 27473-87. Материалы электроизоляционные твердые. Метод определения сравнительного и контрольного индексов трекингостойкости во влажной среде. – Введ.

01.01.89. – М. : Госстандарт России : Изд-во стандартов, 1988., 6 с.

4. Г.С. Сакович, М.А. Безматерных. Физиология и количественный учет микроорганизмов. Учебное электронное текстовое издание. [Электронный ресурс]. – В режиме: window.edu.ru/window_catalog/redir?id=28435&file=ustu042.pdf, своб., 01.03.2011.

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ Ж.К.Магауина, Д.Ю.Белова Научный руководитель: Е.В.Иванова, д.т.н., профессор ИнЕУ Инновационный Евразийский Университет, г.Павлодар, Казахстан e-mail: energy_ineu@mail.ru Реальное построение политики энергопотребления основывается как на технических, так и на организационных решениях. Организационные решения осуществляются с незначительными затратами:

• обеспечение постоянного, разумно построенного мониторинга режимов энергопотребления, систематический анализ эффективности их ведения и обязательная информированность всех служб предприятия о состоянии энергопотребления;

• создание принципиально новой системы внутренней отчетности по энергопотреблению;

• введение на предприятии программ и стандартов по управлению энергопотреблением.

Несмотря на особенности каждого предприятия, целесообразно отразить наиболее типовые моменты создания инновационной, энергопотребляющей и энергосберегающей политики предприятия. В первую очередь — создание комплексных систем учета и контроля за потреблением электроэнергии, во вторых, повышение технологического уровня за счет инвестиций в производство и использование энергосберегающего и энергоэффективного оборудования, как в промышленности, так и в энергетике.

Повышение качества электрической энергии является ключевой проблемой в объектах мониторинга. Быстрое развитие и внедрение в производство силовой полупроводниковой техники обусловило снижение показателей электроэнергии в электроэнергетических системах, особенно в сетях 6-10 кВ. Наблюдается значительное искажение формы кривой напряжения. В системах электроснабжения нелинейных нагрузок появились высшие гармонические составляющие тока и напряжения. Остро встала проблема электромагнитной совместимости нелинейной нагрузки с системой электроснабжения общего назначения.

Основной причиной обострения этой проблемы явилось отсутствие научно-обоснованных рекомендаций построения эффективных систем электроснабжения с нелинейной нагрузкой. Трудность в создании единой теории синтеза эффективной системы электроснабжения заключается в том, что в каждом конкретном случае необходимо учитывать особенности технологического процесса, который обеспечивается электрической энергией от преобразователя, параметры применяемого электрооборудования и сетей.

Электрическая энергия — один из основных энергоносителей, используемых в мире. В соответствии со статьей 13 Закона РК «Об электроэнергетике» электрическая энергия является товаром на рынке. Поэтому такой параметр торговой продукции, как «качество», стал для электроэнергетики как отрасль, определяющим, так как круг потребителей данного товара широк: от жилых домов, школ, больниц до крупнейших предприятий и целых отраслей хозяйства.

Показатели качества электроэнергии на границе балансовой принадлежности электросети должны определяться на основе расчетов, опыта эксплуатации и вноситься в договор на электроснабжение. При этом договорные показатели качества электроэнергии должны соответствовать требования ГОСТа 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» [1].

Прежде всего необходимо отметить, что показатели качества электроэнергии из-за специфики ее производства, распределения и потребления постоянно меняются. Это обстоятельство затрудняет осуществить сертификацию электрической энергии как товара.

В общем случае качество определяет степень соответствия товара некоторой общепринятой совокупности требований потребителей. В нашем случае (электроэнергия - товар) требования потребителей электроэнергии сформулированы в виде совокупностей показателей качества, для которых техническим комитетом по стандартизации в области электромагнитной совместимости технических средств России разработан ГОСТ 13109-97, который принят Международным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации, в который входит Казахстан. Этот ГОСТ устанавливает нормально и предельно допустимые значения показателей качества электроэнергии в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц.

Электрическая энергия, как сертифицируемый товар, обладает рядом особенностей, в числе которых неразрывность и одновременность процессов производства и потребления, когда искажающее влияние на показатели качества электроэнергии может быть оказано как электроприемниками, так и привнесено извне в виде кондуктивной электромагнитной помехи, распространяемой по общей электрической сети. Эта кондуктивная электромагнитная помеха может быть обусловлена работой электроприемников других потребителей, а также электротехнического оборудования электрических станции и сетей [2].

Таким образом, одним из основных условий обеспечения требуемого качества электроэнергии в электрических сетях общего назначения является исключение возможности применения любых электроприемников и электротехнического оборудования, являющихся источниками электромагнитных помех. Это означает обязательность сертификации всего электротехнического оборудования и электроприемников на электромагнитную совместимость.

В тех случаях, когда необходимо решать вопросы повышения качества электроэнергии в электрических сетях с уже сложившейся номенклатурой различных приемников электроэнергии, рекомендуется выполнять специальные технические мероприятия, которые должны финансировать или электростанции, или потребитель электрической энергии, или электросетевые компании, или все вместе, в зависимости от того, кому принадлежат источники кондуктивных помех. Дело в том, что проблема повышения качества электрической энергии является общесистемной, включающей и проблему регулирования реактивной мощности в электрических сетях.

Решение этой проблемы необходимо начинать с проведения измерений показателей качества электроэнергии на всех действующих электростанциях и подстанциях. При этом целесообразно использовать методики и системы измерений, применяемые в России, так как в России и Казахстане действует единый ГОСТ 13109-97. Обнаружение и устранение всех источников искажения качества электроэнергии по коэффициентам несимметрии напряжения обратной и нулевой последовательности, коэффициентам искажения синусоидальной формы кривой напряжения и ее гармонических составляющих является важной задачей, без решения которой нельзя обеспечить поддержание в электрических сетях требуемого качества электроэнергии [3].

Зная величину мощности искажения, для стимулирования проведения мероприятий по нормализации качества электроэнергии можно существенно ужесточить условия поставки электроэнергии по договору на электроснабжение против действующих тарифов на электроэнергию с нормированными значениями показателей качества электроэнергии. В связи с этим в действующих электросетях целесообразно не только рассчитывать, но и измерять средние за расчетный период суммарные с учетом всех составляющих искажений мощность и энергию искажений.

В высокоразвитых странах более 30 лет осуществляется практически полная компенсация реактивной мощности в распределительных сетях. При производстве, транспортировке и потреблении электроэнергии используются приборы учета – многотарифные счетчики, позволяющие вести учет энергии для выравнивания суточного графика неравномерной электрической нагрузки.

Механизмом, заставляющим увеличить степень компенсации, служит введение скидок-надбавок к тарифу за компенсацию реактивной мощности, а снижение потерь электроэнергии в сетях способствует снижению тарифов на электроэнергию.

Снижение потерь в электрических сетях возможно при повсеместной компенсации реактивной мощности, для чего необходимо увеличить оснащенность сетей средствами компенсации.

Скидки с тарифа на электрическую энергию могут быть применены при пониженных показателях качества по отклонениям напряжения и частоты, а также коэффициентов несимметрии напряжения по обратной и нулевой последовательностям, коэффициентов искажения синусоидальности формы кривой напряжения и ее гармонических составляющих до 40-ой включительно.

Скидки являются экономическим стимулом для проведения мероприятий энергоснабжающей организацией по повышению качества электроэнергии и подавлению электромагнитных помех в своих электрических сетях и электроустановках.

Надбавки к тарифу могут быть применены при снижении следующих показателей качества электроэнергии: коэффициентов несимметрии напряжения по обратной и нулевой последовательности формы кривой напряжения и ее гармонических составляющих, если нарушение качества электроэнергии произошло по вине потребителя. Надбавки являются экономическим стимулом для выполнения потребителями мероприятий по повышению качества электроэнергии и подавлению электромагнитных кондуктивных помех в своих электрических сетях и электроустановках.

Для повышения экономической эффективности скидок (надбавок) к тарифу необходимо улучшить функционирование оптового и розничного рынков электрической энергии, которые должны регулировать цену на электроэнергию в зависимости от ее качества.

Список литературы:

1. ГОСТ 13109-97. Межгосударственный стандарт. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.- Минск: Стандарты, 1998.- с.

2. Иванова Е.В. Кондуктивные электромагнитные помехи в электроэнергетических системах / Монография. - Новосибирск: НГАВ, 2006.-432с. ISBN 5-8119-0201-0.

3. Сальников В.Г. Руководство по выбору структуры и параметров системы электроснабжения предприятия с мощными сериями электролизеров цветных металлов.

М.: ГПИ по электрификации предприятий цветной металлургии, 1985, 77с.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЛОКАЦИИ ДЕФЕКТНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ НА ОТКЛЮЧЕННЫХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ О.А. Лоскутова Научный руководитель: М.Т. Пичугина доцент ЭНИН ТПУ.

Национальный исследовательский Томский политехнический университет г. Томск, Россия loskutovao@list.ru При эксплуатации воздушных линий электропередач стоит задача определения мест повреждения для обеспечения скорейшего восстановления питания в случае неисправностей и аварий. Диагностика мест повреждения и восстановление поврежденных участков линий является сложной и длительной технологической операцией. Особо остро проблема диагностики линий электропередач стоит для линий напряжением 6-35 кВ, составляющих основу распределительных сетей, с изоляторами из полимерных материалов, например, с кремнийорганическим покрытием. На данный момент существует немалое количество методик определения мест повреждения линий, но универсальной методики пока не существует.

Одним из наиболее перспективных методов определения мест повреждений считается импульсный метод [1]. В данной работе рассмотрен метод высоковольтного импульсного зондирования. Целью работы является разработка переносного устройства для дистанционного определения места повреждения изоляторов воздушных линий электропередач, применение которого дало бы возможность определять любые повреждения изоляции, в том числе и изоляторов с высокой остаточной электрической прочностью.

На рисунке (1) представлена структурная схема переносного устройства для дистанционного определения места повреждения изоляторов воздушных линий.


Рис. 1 Структурная схема переносного устройства Переносное устройство для дистанционного определения места повреждения изоляторов воздушных линий состоит из блока формирования зондирующего сигнала напряжения (БЗС) и измерительной части (ИЧ). Блок формирования зондирующего сигнала напряжения (БЗС) включает в себя зарядное устройство (ВЗУ) на 40 кВ, высоковольтный конденсатор (Сн) и коммутирующий разрядник (Р). Измерительная часть (ИЧ) устройства состоит из делителя напряжения R1-R2 и электронного осциллографа (ЭО) Tektronix.

В результате разряда высоковольтного накопительного конденсатора Сн при коммутации на силовую линию высоковольтное зондирующее напряжение с максимальной амплитудой от 100% фазного до 50% испытательного напряжения изоляции линии, распространяясь по линии, вызывает электрический пробой изоляции. Важно, что электрический пробой происходит как в изоляции с остаточной электрической прочностью, так и с малым переходным сопротивлением («металлическое» замыкание), что позволяет выявить повреждения изоляции, в том числе неустойчивого характера и, в свою очередь, позволит повысить эффективность процесса определения дефектных изоляторов линии. При этом в линии возникает сложный колебательный процесс, включающий «медленный» и «быстрый» волновой процессы и не зависящий от величины переходного сопротивления в месте повреждения.

Период «медленного» колебательного процесса зависит от расстояния до места пробоя, так как суммарная индуктивность колебательного контура прямо пропорциональна расстоянию до места расположения дефектных изоляторов, что позволяет дистанционно определить место повреждения дефектных изоляторов. С помощью делителя напряжения R1-R2 колебательный процесс фиксируется на электронном осциллографе.

В качестве физической модели линии используются три ячейки, каждая из которых состоит из 5 конденсаторов емкостью 1 нФ и катушки индуктивности (0,94мГн). Расстояние до дефектного изолятора определяется по периоду колебательного процесса Тх напряжения или тока, возникающих при высоковольтном зондировании, с использованием удельных параметров линии и расчетных выражений, полученных на основе исходных соотношений для частоты свободных колебаний колебательного контура.

Определение расстояния в предлагаемом способе реализуется на основе следующих соотношений:

а) для колебательного контура без потерь и известной удельной индуктивности петли «фазный провод - земля»:

Tx 2 (1) lx = L0 C н б) для колебательного контура с учетом потерь и известных удельных индуктивности и активного сопротивления петли «фазный провод - земля»:

lx =, 2 2 r 2 (2) L0 C н + Tx 4 L0 где lx - расстояние до места повреждения, м;

Tx- период колебаний переходного процесса;

L0- удельная индуктивность разрядной петли «фазный провод - земля»;

Cн- емкость накопительного конденсатора;

r0- активное сопротивление разрядной петли «фазный провод - земля», определяемое с учетом поверхностного эффекта на частоте колебательного процесса.

Определение расстояния до дефектного изолятора можно произвести с использованием отношения периода колебаний переходного процесса Tx при пробое дефектной изоляции на расстоянии lx и периода колебаний переходного процесса T, предварительно снятого при зондировании неповрежденной фазы линии или используя отношение временных интервалов с одинаковой кратностью указанных периодов колебания переходного процесса.

Определение расстояния в этом случае реализуется на основе формулы:

T lx = x l, (3) T где Tx - период колебаний переходного процесса;

T - период колебаний переходного процесса при искусственном пробое в конце ВЛ;

l - полная длина ВЛ, которую можно упрощенно задать топографической длиной ВЛ или более точно определить с учетом провеса провода, а также путем предварительного замера способом импульсной рефлектометрии или другим способом [2].


На рисунке (2) приведены осциллограммы, полученные в ходе эксперимента на физической модели линии. При суммарной длине линии 1,7 км обнаружено повреждение изоляторов на расстоянии 0,56 км (рис. 2,а) и 1,09 км (рис.2,б).

Таким образом, использование разработанного устройства для определения мест повреждения изоляции ВЛ 6-35 кВ позволит выявить дефектные изоляторы, в том числе с остаточной электрической прочностью, которые практически невозможно определить другими известными способами, за исключением проведения комплекса непосредственных испытаний изоляторов.

а) б) Рис. 2 Осциллограммы напряжения при дефектном изоляторе в конце первой ячейки линии (а), в конце второй ячейки линии (б).

Преимуществом данного метода является возможность создания высоковольтного зондирующего напряжения, достаточного для пробоя ослабленной изоляции независимо от ее электрической прочности, что позволяет дистанционно определять расстояние до дефектных изоляторов.

Список литературы:

1. Скляров П.А., Березкин Е.Д., Быкадаров В.Ф. Применение высоковольтного зондирования для определения места повреждения воздушной линии электропередачи // Изв. Вузов. Электромеханика. – 2008. – Спецвыпуск. – С. 46-47.

2. Пат. 89245 РФ, МПК G01R 31/08. Переносное устройство для дистанционного определения мест повреждения изоляторов воздушных линий (варианты)/Быкадаров В.Ф., Пирожник А.А., Скляров П.А. – Опубл. 2009, Бюл. №33.

РЕЗИСТИВНО-ЕМКОСТНЫЙ БЛОК ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ КОММУТАЦИИ ВАКУУМНЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 6-10 КВ А.В. Соколик, И.В. Ионов Научный руководитель: В.А. Лавринович, профессор ЭНИН ТПУ Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия ionovigor@gmail.com В сетях среднего напряжения идет процесс модернизации парка коммутационных аппаратов – главным образом происходит вытеснение находящихся в длительной эксплуатации маломасляных выключателей современными вакуумными выключателями.

Достоинствами вакуумных выключателей являются: простая конструкция привода;

высокая надежность в работе;

большой коммутационный и механический ресурсы;

малые габариты и вес;

взрыво- и пожаробезопасность;

возможность работы в любом пространственном положении;

экологичность;

простота эксплуатации.

К недостаткам вакуумных выключателей относится их способность генерировать коммутационные перенапряжения. Наиболее опасной коммутацией, связанной с вакуумных выключателей, является отключение ЭД, трансформатора в режиме холостого хода или нагруженного индуктивностью [1-4]. Появление коммутационных перенапряжений может быть вызвано срезом тока, виртуальным срезом тока, эскалацией напряжения.

Способность вакуумных выключателей генерировать перенапряжения ставит проблему координации изоляции ЭД на 6-10 кВ с уровнями воздействующих перенапряжений. Проблема актуальна по следующим причинам:

• ЭД характеризуются относительно низкими испытательными напряжениями, по сравнению с другим электрооборудованием того же класса напряжения [5];

• в процессе эксплуатации, вследствие ряда неблагоприятных воздействий (частых и тяжелых пусковых режимов ЭД, эксплуатации в условиях загрязненной и увлажненной среды, повышенной вибрации, перегревов), электрическая прочность изоляции ЭД существенно снижается. В России проблема осложняется еще и тем, что значительная часть ЭД 6-10 кВ на российских электростанциях выработала свой срок.

Все эти факторы приводят к появлению мест с ослабленной изоляцией, что существенно повышает вероятность повреждений при воздействии перенапряжений.

Для защиты от указанных перенапряжений возможно применение следующих средств: ОПН;

демпфирующие RC-цепочки;

синхронные вакуумные выключатели.

В настоящее время нет серийно выпускаемых синхронных выключателей на 610 кВ [6].

В России широко применяются ОПН [1,2,4]. Возможные способы установки ОПН и RC-цепочек показаны на Рис.1.

Рис.1. Возможные варианты установки защитного оборудования.

1 – установка ОПН параллельно контактам ВВ, 2,3 – установка фазных ОПН или RCцепочек у выключателя, 4 – установка межфазных RCцепочек у выключателя, 5,6 – установка фазных ОПН или RCцепочек у ЭД, 4 – установка межфазных RCцепочек у ЭД ОПН не зависимо от места установки защищают только главную изоляцию ЭД. Не снижают вероятность возникновения повторных зажиганий дуги. Не срабатывают до достижения перенапряжением на зажимах ЭД определенного значения, в результате чего межвитковая изоляция подвергается воздействию перенапряжений с крутым фронтом.

Межфазные RC-цепочки установленные непосредственно у ЭД – наиболее эффективное средство для защиты от коммутационных перенапряжений [1,2,4].

Они уменьшают перенапряжения на главной и продольной изоляции ЭД, позволяя снизить повреждаемость ЭД и улучшить бесперебойность электроснабжения. В отличие от фазных RC-цепочек, не приводят к увеличению емкостного тока замыкания на землю. Значительно снижают вероятность возникновения повторных пробоев межэлектродного промежутка вакуумной дугогасительной камеры.

В работе предложена и рассчитана новая конструкция резистивно емкостного блока для защиты от коммутационных перенапряжений (Рис.2.).

Блок состоит из трех RC-цепей соединенных по схеме «треугольник». Каждая RC-цепь состоит из малоиндуктивного коаксиального конденсатора, внутрь которого помещен малоиндуктивный резистор. RC-цепи изолированы друг от друга и от корпуса твердым диэлектриком. Выводы выполнены в виде гибких высоковольтных проводов. Блок устанавливается на изоляторы ЭД. За счет отказа от фарфоровых изоляторов удалось уменьшить габариты устройства, по сравнению с выпускаемыми в настоящее время серийно [7].

а б в Рис.2. а – место установки защитного блока, б, в – эскиз защитного блока 1 –конденсатор, 2 – кабели для подключения блока, 3 – питающие кабели, 4 – вводы ЭД, 5 – резисторы, 6 – твердый диэлектрик, 7 – корпус блока Список литературы:

1. Беляков Н.Н. Защита от перенапряжений установок с вакуумными выключателями // Электрические станции. – 1994. – №9. – С. 65-71.

2. Базуткин В.В., Евдокунин Г.А., Халилов Ф.Х. Ограничение перенапряжений, возникающих при коммутации индуктивных цепей вакуумными выключателями // Электричество. – 1994. – №2. – С. 9-13.

3. Popov M., E.Acha. Overvoltages due to switching off an unloaded transformer with a vacuum circuit breaker // IEEE Transactions on Power Delivery, – October 1999, No. 4, pp. 1317 2326.

4. Дегтярев И.Л. Теоретическое и экспериментальное исследование процессов, сопровождающих коммутации вакуумными выключателями. Дисс. на соиск. уч. ст.

канд. наук. НГТУ, 2005. 215 с.

5. ГОСТ 1516.1-76 Межгосударственный стандарт. Электрооборудование переменного тока на напряжение от 3 до 500 кВ. Требования к электрической прочности изоляции.

М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. – 49 с.

6. Прохоренко Е.В., Лебедев И.А. Исследование возможности создания вакуумного выключателя для синхронного отключения ненагруженных трансформаторов // Электро. – 2010. – №3. – С. 40-44.

7. ОАО«СКЗ«КВАР». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.kvar.su, свободный.

– Загл. с экрана.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.