Совершенствование источников контрольного тока с частотой 25 Гц для защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.02, кандидат технических наук Тентиев, Ренат Бектурганович
- Специальность ВАК РФ05.14.02
- Количество страниц 159
Оглавление диссертации кандидат технических наук Тентиев, Ренат Бектурганович
Введение. Краткий обзор. Постановка задачи.
Глава 1. Условия работы электромагнитного делителя частоты в качестве источника контрольного тока.
1.1. Условия работы электромагнитного параметрического делителя частоты в качестве источника контрольного тока для защиты от замыканий на землю в электроустановках с компенсацией емкостного тока.
1.2. Уточнение условий возбуждения колебаний в электромагнитном параметрическом делителе частоты на два.
1.3. Энергетическое условие возбуждения колебаний с частотой 25 Гц в параметрическом делителе частоты.
Глава 2. Разработка устройства для наложения контрольного тока через трансформатор напряжения и основ выполнения защиты от замыканий на землю.
2.1. Обоснования расчетной схемы замещения устройства наложения контрольного тока через трансформатор напряжения.
2.2. Выбор схемы и параметров фильтра присоединения делителя частоты в цепи разомкнутого треугольника трансформатора напряжения.
2.3. Определение значений полных электрических величин на элементах источника контрольного тока с учетом составляющих с частотой 25 Гц и 50 Гц.
2.4. Расчет электрических величин с частотой 25 Гц при устойчивом замыкании с целью определения требований к измерительным органам защиты. 67'
2.5. Исследование защиты с наложением контрольного тока через трансформатор напряжения в переходных режимах.
2.6. Исследование защиты с наложением контрольного тока через трансформатор напряжения при дуговых перемежающихся замыканиях.
Глава 3. Разработка конструктивных мероприятий для увеличения контрольного тока, отбираемого от делителя частоты.
3.1. Определение условий получения максимального контрольного тока от делителя частоты.
3.2. Повышение контрольного тока путем замены трансформаторной связи между выходной и контурной обмотками на автотрансформаторную.
3.3. Повышение контрольного тока за счет снижения площади поперечного сечения провода выходной обмотки.
3.4. О возможности снижения активного сопротивления дросселя.
Глава 4. Разработка предложений по усовершенствованию защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов в энергосистеме республики Кыргызстан.
4.1. Предложение по усовершенствованию защиты от замыканий на землю в обмотке статора гидрогенераторов Учкурганской ГЭС
4.2. Предложение по защите от замыканий на землю в обмотке статора гидрогенераторов Шамалдысайской ГЭС.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Электростанции и электроэнергетические системы», 05.14.02 шифр ВАК
Защита от замыканий на землю генераторов и сетей среднего напряжения на основе использования низкочастотных составляющих токов нулевой последовательности2011 год, доктор технических наук Вайнштейн, Роберт Александрович
Повышение эффективности функционирования в переходных режимах устройств релейной защиты на основе высших гармоник2012 год, кандидат технических наук Шагурина, Елена Сергеевна
Защита блоков генератов-трансформатов от однофазных замыканий на землю в цепях статора1999 год, кандидат технических наук Шахова, Мария Алексеевна
Совершенствование защиты от замыканий на землю в обмотке статора гидрогенераторов укрупнённого блока2010 год, кандидат технических наук Понамарев, Евгений Алексеевич
Совершенствование защиты от замыканий на землю в обмотке статора генератора, работающего в блоке с реактированной отпайкой2013 год, кандидат наук Доронин, Александр Викторович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование источников контрольного тока с частотой 25 Гц для защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов»
В настоящее время, накоплен довольно большой опыт эксплуатации защиты от замыканий на землю в электроустановках с компенсацией емкостного тока основанный на наложении контрольного тока с частотой 25 Гц [1,2, 3].
Наложение контрольного тока с помощью специального источника контрольного тока (ИКТ) обеспечивает работу защиты при устойчивых замыканиях на землю. При перемежающихся замыканиях защита работает за счет естественных низкочастотных гармоник, которые возникают вследствие того, что частота пробоев при таких замыканиях лежит в пределах 5-4-15 Гц [4, 5]. Токи низкочастотных гармоник, порождаемые дуговым перемежающимся замыканием, протекают преимущественно через дугогасящий реактор, который имеет низкое сопротивление в этой области частот, и сильно ограничиваются в контурах элементов электроустановки, имеющих емкостное сопротивление относительно земли. Благодаря этому, токи низкочастотных гармоник в поврежденном элементе значительно больше, чем в неповрежденных элементах. Это принципиально важное благоприятное обстоятельство, а также длительный положительный опыт эксплуатации защит, использующих естественные низкочастотные гармоники и искусственно наложенный контрольный ток с частотой 25 Гц, обусловили принятие научно-производственным предприятием «ЭКРА» в ряде случаев такого способа выполнения защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов [6, 7, 8].
В частности в составе комплексных цифровых защит НЛП «ЭКРА» применяются следующие защиты с наложением контрольного тока с частотой 25 Гц:
1. Защита от замыканий на землю в обмотке статора гидрогенераторов, работающих в блоке с трансформатором параллельно на одну обмотку низкого напряжения и с заземлением нейтрали генераторов через дугогасящие реакторы;
2. Защита от замыканий на землю в обмотке статора генераторов, подключенных к сборным шинам электростанции, питающей сеть с компенсацией емкостного тока;
3. Защита от замыканий на землю в обмотке статора генератора, работающего в блоке с трансформатором и питающего сеть собственных нужд или сеть местной нагрузки через реактированную отпайку. В данном случае суммарный емкостный ток замыкания на землю сети невелик, и поэтому сеть имеет либо изолированную нейтраль, либо нейтраль заземленную через резистор.
Схемы электроустановок, в которых используется защита от замыканий на землю по п.п.1, 2 и 3, приведены на рис. В1.
Для защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов известны и применяются устройства, выполненные и на других принципах. В частности это устройства защиты, использующие высшие гармоники напряжения нулевой последовательности и токов нулевой последовательности.
Защиты от замыканий на землю в обмотке статора генератора использующие третью гармоническую э.д.с. насколько нам известно, предложены в [9] и затем активно развиты в работах [10, 11, 12, 13, 14, 15]. Эти устройства защиты могут быть применены в схеме по рис. В1,а. По принципу действия они не будут иметь зону нечувствительности при замыканиях вблизи нейтрали, но избирательное действие по отношению и поврежденному генератору не обеспечивается. В [16] приводится результаты разработки защиты от замыканий на землю, основанной на использовании электрических величин переходного процесса для защиты линий. Применение такой защиты для генераторов нам не известно.
Для схемы укрупненного блока по рис. В1,а, применима также защита с наложением постоянного тока [17]. При отсутствии требования селективности защита на постоянном токе имеет то преимущество, что одновременно может быть выполнен непрерывный контроль эквивалентного сопротивления
Рис. В1. Схемы электроустановок, в которых применяется защита от замыканий на землю с использованием низкочастотных гармоник тока нулевой последовательности и наложением тока с частотой 25 Гц
В схеме включения генераторов по рис. В 1,6 и рис. В1,в важнейшим требованием является селективность, поскольку применение неселективной защиты может приводить к отключению генератора при каждом замыкании на землю в связанной с генератором сети. При этом следует иметь ввиду, что замыкания на землю в сети происходят довольно часто.
Предложение, описанное в [18] и основанное на согласовании по времени защит элементов сети и генератора, представляется недостаточно проработанным в части согласования защит генератора и линий по чувствительности.
Защиты от замыканий на землю генераторов, работающих на сборные шины, с использованием высших гармоник описаны в работах [19, 20] и применяется на ряде электростанций. Ограничением для применения такой защиты является значение емкостного тока однофазного замыкания сети, который должен быть не менее 30-40 А.
Селективная защита в обмотке статора генератора для схемы по рис. В1 ,в в принципе может быть выполнена с наложением контрольного тока через разомкнутый треугольник трансформаторов напряжения.
Наложение тока с частотой, отличающейся от промышленной, через трансформаторы напряжения (ТН) известны [21, 22, 23]. Однако при этом решается задача только обеспечения отсутствия зоны нечувствительности, а задача обеспечения селективности не решается. Для решения задачи в таком виде нет необходимости получать максимально возможный контрольный ток, так как все измерения электрических величин осуществляются во вторичных цепях. Поэтому, когда решается задача устранения зоны нечувствительности и абсолютные значения наложенного контрольного тока могут быть сравнительно малыми, то и не возникает технических проблем в части собственно источника контрольного тока, схемы и параметров элементов для его присоединения и режима работы трансформатора напряжения.
В связи с этим в главе 2 подробно рассматривается выполнение такой защиты с наложением контрольного тока с частотой 25 Гц через типовые трансформаторы напряжения. При этом ставится задача получения тока такой величины, который на основании имеющегося опыта может быть зафиксирован в нулевом проводе группы из трех типовых трансформаторов тока на выводах генератора.
Таким образом защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов с наложением контрольного тока с частотой 25 Гц при включении источников контрольного тока, как показано на схемах рис. В1, по принципу действия не имеют зоны нечувствительности по виткам обмотки статора и обладают свойством селективности по отношению к поврежденному генератору.
Такую защиту можно вполне обоснованно считать, одним из эффективных вариантов защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов. Поэтому целесообразно проведение исследований направленных на ее совершенствование.
С точки зрения технической реализации применение данной защиты для генераторов имеет особенность, заключающуюся в том, что при устойчивом замыкании из-за большого коэффициента трансформации трансформаторов тока вторичный контрольный ток получается весьма малым. Это объясняется тем, что источник контрольного тока, имеющий приемлемые га/ бариты и стоимость, может выдать лишь ограниченный сравнительно небольшой ток.
Применяемые в настоящее время источники контрольного тока, выполненные на базе электромагнитного параметрического делителя частоты по причинам, которые рассматриваются далее, могут выдать в компенсированной сети при замыкании на землю ток с частотой 25 Гц, значение которого приведено в таблице В1.
Таблица В1
Номинальное напряжение электроустановки, кВ. 6,3 10,5 13,8 15,75
Контрольный ток выдаваемый ИКТ, А. 1,25 0,75 0,57 0,5
Проиллюстрируем возможные значения вторичного контрольного тока. В качестве примера возьмем наиболее тяжелый случай, а именно случай применения защиты гидрогенераторов для Усть - Илимской ГЭС, которые включены по схеме рис. В2.
Рис. В2. Распределение контрольного тока в схеме блока при устойчивом замыкании
Номинальное напряжение генераторов 15,75 кВ, коэффициент трансформации трансформаторов тока - пТА = 12000 / 5 . При замыкании на землю в одном из генераторов пути протекания токов показаны на рис. В2.
Как видно из рис В2, по трансформаторам тока протекает ток равный половине тока, выдаваемого источником. Поэтому вторичный контрольный ток будет равен Т 2
0,5 = 0,104 мА. 2-2400
Уровень сигнала весьма мал. Однако, по опыту применения защиты, в том числе и в составе комплексной защиты Hiiil «ЭКРА», такой сигнал достаточно надежно выделяется частотными фильтрами. Тем не менее очевидно, что увеличение уровня сигнала при прочих равных условиях приведет к повышению надежности защиты.
Поэтому одной из задач, которая решается в данной работе, является поиск возможности некоторого повышения контрольного тока, создаваемого источником контрольного тока, в качестве которого используется электромагнитный параметрический делитель частоты [24, 25, 26].
Поскольку к настоящему времени накоплен большой опыт эксплуатации источников контрольного тока определенной конструкции, то задачу повышения контрольного тока предполагается решать без радикального изменения конструкции ИКТ и тем более их габаритов и стоимости.
Мероприятия для увеличения контрольного тока могут определяться условиями работы источника контрольного тока, так как от этого зависят причины, которые ограничивают значение контрольного тока.
В этом отношении можно выделить два характерных случая применения источника контрольного тока. Первый наиболее распространенный и апробированный - это сети с компенсацией емкостного тока. Чтобы выявить пути повышения контрольного тока, в работе выполнено обобщение условий работы источника контрольного тока в сетях с компенсацией емкостного тока, на базе которого построены конкретные предложения по увеличению контрольного тока.
Сравнительно новым вариантом использования источника контрольного тока на базе электромагнитного делителя частоты являются электроустановки схемы на рис. В1,в. В этом случае, как уже упоминалось, наложение контрольного тока возможно через обмотку соединенную в разомкнутый треугольник трехфазной группы трансформаторов напряжения.
Такая схема включения электромагнитного делителя частоты для выполнения селективной защиты генератора практически не проработана. Для такого случая применения защиты необходимо решить следующие задачи: выбор схемы и параметров фильтра присоединения делителя частоты в цепь разомкнутого треугольника трансформатора напряжения; анализ факторов, которые ограничивают значение контрольного тока, который может быть наложен на первичные цепи в сети с изолированной или резистивной заземленной нейтралью; исследование изменения электрических величин с частотой 25 Гц при устойчивых замыканиях; исследование изменения электрических величин в области низких частот при дуговых перемежающихся замыканиях.
Ограничение значения контрольного тока, который может быть получен от источника контрольного тока - электромагнитного параметрического делителя, обусловлено нарушением тех или иных условий возбуждения колебаний половинной частоты. Поэтому есть необходимость сопоставления условий работы делителя в качестве источника контрольного тока с условиями возможности возбуждения колебаний. Анализу процессов в электромагнитном параметрическом делителе частоты посвящается довольно большое количество работ [27, 28, 29, 30]. В большей степени для задач решаемых в данной работе может быть полезна работа [28], в которой условия возбуждения колебаний в электромагнитном параметрическом генераторе получают на основе анализа устойчивости нулевого решения уравнения с периодически изменяющимся коэффициентом (уравнение Хилла).
В работе [29] для получения инженерных расчетных соотношений, связывающих условие возбуждения колебаний половинной частоты и конструктивные параметры электромагнитного параметрического делителя частоты, используются специфические физические особенности параметрических колебаний. Эти особенности использованы в упомянутых работах следующим образом.
1.Поскольку в колебательном контуре параметрического делителя частоты отсутствует источник половинной частоты, то колебания этой частоты могут возникнуть лишь в том случае, если средняя свободная частота колебательного контура будет равна половинной частоте.
При использовании этого условие обстоятельства в [29], из-за отсутствия в то время необходимых вычислительных средств, условие равенства средней свободной частоты половинной частоте заменено условием равенства среднего квадрата свободной частоты квадрату половинной частоты. Современные вычислительные средства позволяют точно использовать критерий по равенству частот, что и сделано в данной работе в разделе 1.2.
2. Второе условие, заключающееся в том, что среднее значение энергии вносимой в колебательный контур за счет периодического изменения индуктивности должно быть больше рассеиваемой в контуре энергии. Современные вычислительные средства позволили также проанализировать и этот критерий. На основе этих исследований дополнено толкование физических причин нарушения условий возбуждения параметрических колебаний.
Выводы и постановка задачи для исследований
1. Для повышения надежности защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов, основанной на наложении контрольного тока с частотой 25 Гц, актуальным является проведение исследований для повышения надежности защиты путем выявления возможностей увеличения контрольного тока без существенного изменения габаритов и стоимости используемых источников контрольного тока, выполненных на базе электромагнитного параметрического делителя частоты.
2. Выполнение селективной защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов, работающих в блоке с трансформатором и питающих местную нагрузку через реактированную отпайку, принципиально возможно путем наложения контрольного тока через разомкнутый треугольник трансформаторов напряжения. Требуется проработка варианта с наложением контрольного тока через разомкнутый треугольник трансформаторов напряжения.
3. Для решения задачи по п.2 требуется разработка источника контрольного тока для включения в цепь разомкнутого треугольника типовых трансформаторов напряжения и обеспечивающего максимально возможный контрольный ток.
Общие результаты и характеристика выполненной работы, содержание которой изложено ниже, заключается в следующем:
Актуальность работы: В настоящее время, накоплен довольно большой опыт эксплуатации защиты от замыканий на землю в электроустановках с компенсацией емкостного тока, основанной на наложении контрольного тока с частотой 25 Гц. Наложение контрольного тока обеспечивает работу защиты при устойчивых замыканиях, а при применении на генераторах также и устранение зоны нечувствительности при замыканиях вблизи нейтрали. При перемежающихся дуговых замыканиях на землю защита работает за счет естественных низкочастотных гармоник, порождаемых дуговым замыканием. Наложение контрольного тока с частотой 25 Гц осуществляется с помощью источника контрольного тока, основным элементом которого является электромагнитный параметрический делитель частоты. Определенные ограничения по габаритам и стоимости элементов ИКТ обуславливают сравнительно небольшое значение создаваемого им контрольного тока. В целом характеристики защиты с такими уровнями токов являются удовлетворительными. Однако бесспорно, что увеличение контрольного тока при прочих равных условиях приведет к повышению надежности защиты. Особенно это важно для мощных гидрогенераторов, работающих параллельно на одну обмотку низкого напряжения трансформатора. В этом случае наложение контрольного тока кроме, устранения зоны нечувствительности, позволяет решить задачу селективности по отношению к поврежденному генератору.
В последнее время часто применяется схема блока генератор - трансформатор с питанием сети собственных нужд или местной нагрузки через ре-актированную отпайку. В такой схеме очень важная функция селективности защиты генератора от замыканий на землю может быть решена также путем наложения контрольного тока. Особенность применения способа наложения контрольного тока в данном случае обусловлена тем, что нейтраль сети изолирована и поэтому наложение контрольного тока может быть осуществлено, например, через типовые трансформаторы напряжения.
Для этого случая необходимо разработать схему включения делителя частоты и выбрать ее параметры так, чтобы обеспечить максимально возможный контрольный ток.
Актуальность задачи повышения надежности защиты за счет возможного увеличения контрольного тока обусловлена также и тем, что источники контрольного тока используются для выполнения защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов, в составе комплексной цифровой защиты НПП «Экра».
Источник контрольного тока, принятый в данной работе как базовый элемент для дальнейшего усовершенствования и сравнительно нового применения для наложения контрольного тока с частотой 25 Гц через трансформаторы напряжения, разработан на основе исследований выполненных сотрудниками кафедры электрических станций Томского политехнического университета.
Цель работы и задачи исследования.
Целью работы является разработка мероприятий, обеспечивающих повышение надежности работы защиты от замыканий на землю за счет увеличения тока с частотой 25 Гц, отбираемого от источника контрольного тока, выполненного на базе электромагнитного параметрического делителя частоты.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
1. Систематизация условий работы электромагнитного параметрического делителя частоты, как основного элемента источника контрольного тока и сопоставление их с условиями возбуждения колебаний половинной частоты.
2. Разработка схемы и обоснование выбора параметров устройства для наложения контрольного тока через типовые трансформаторы напряжения.
3. Исследование характера изменения электрических величин при замыканиях на землю в схеме блока генератор - трансформатор с реактирован-ной отпайкой при наложении контрольного тока через трансформаторы напряжения.
4. Исследование вариантов возможных изменений конструкции и электрической схемы источника, позволяющих увеличить контрольный ток без увеличения его габаритов и стоимости.
Методы исследования - исследования проводилась с использованием методов расчета линейных и нелинейных электрических цепей и компьютерного моделирования.
Достоверность результатов полученных в диссертационной работе, подтверждается непротиворечивостью полученных результатов с имеющимся опытом практического применения источников контрольного тока для защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов.
Научная новизна - показано, что ограничение активной мощности нагрузки электромагнитного параметрического делителя частоты по условию возбуждения колебаний обусловлено нарушением колебательного характера свободного процесса в контуре делителя, а условие по соотношению энергии, вносимой за счет периодического изменения индуктивности и рассеиваемой энергии выполняется с большим запасом.
Практическое значение работы.
1. Увеличение контрольного тока за счет предложенной в работе замены трансформаторной связи выходной и контурной обмоток делителя частоты на автотрансформаторную и разработка рекомендаций по выбору параметров схемы наложения контрольного тока через трансформаторы напряжения, обеспечивающие получение максимально возможного тока, позволяют повысить надежность защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов.
2. Проработаны конкретные предложения по усовершенствованию защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов на двух электростанциях республики Кыргызстан.
Реализация результатов работы. Основные результаты исследований и разработки источника контрольного тока, включаемого через трансформаторы напряжения, использованы при конструировании и изготовлении источников для защиты от замыканий на землю в обмотке статора генераторов, в составе комплексной цифровой защиты НПП «Экра».
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Обобщение условий работы параметрического делителя частоты в составе источника контрольного тока, позволивших определить пути для увеличения контрольного тока без изменения габаритов и стоимости источника контрольного тока.
2. Способ увеличения контрольного тока отбираемого от делителя частоты в сети с компенсацией емкостного тока путем замены трансформаторной связи между выходной и контурной обмотками на автотрансформаторную.
3. Обоснование выбора параметров элементов источника контрольного тока, вводимого через трансформаторы напряжения, при которых совмещаются условия получения максимально возможного контрольного тока при приемлемой мощности электромагнитного параметрического делителя частоты.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на следующих мероприятиях:
• Международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2007,2008 гг.); • XII Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (г. Томск, 2006 г)
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ и 3 депонированных статьи.
Объем и структура работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 57 наименований, 77 рисунков. Общий объем диссертации 159 стр.: текст диссертации 151 стр., список литературы 8 стр.
Похожие диссертационные работы по специальности «Электростанции и электроэнергетические системы», 05.14.02 шифр ВАК
Анализ феррорезонансных схем электрических сетей 110-500 кВ методами математического моделирования1998 год, кандидат технических наук Антонов, Николай Анатольевич
Усовершенствование защиты от замыканий на землю в сетях с компенсацией емкостного тока и в сетях постоянного оперативного тока2000 год, кандидат технических наук Шестакова, Вера Васильевна
Исследование резонансных процессов на высших гармониках в несимметричных режимах работы систем электроснабжения2000 год, кандидат технических наук Кузнецов, Антон Алексеевич
Повышение надежности работы высоковольтных синхронных двигателей и воздушных линий электропередачи компрессорных станций2001 год, кандидат технических наук Великий, Сергей Николаевич
Анализ перенапряжений при дуговых, феррорезонансных и коммутационных электромагнитных переходных процессах в сетях 6-35 кВ2001 год, кандидат технических наук Титенков, Сергей Станиславич
Заключение диссертации по теме «Электростанции и электроэнергетические системы», Тентиев, Ренат Бектурганович
Выводы:
1. На двух блоках электростанций энергосистемы Кыргызстана целесообразно применение защиты от замыканий на землю в обмотке статора генератора на принципе наложения контрольного тока с частотой 25 Гц, так как это обеспечивает не только устранение зоны нечувствительности, но и избирательность по отношению к поврежденному генератору.
2. На генераторах укрупненного блока Учкурганской ГЭС защита от замыканий на землю может быть выполнена путем включения источника контрольного тока в цепь дугогасящего реактора с автотрансформаторной связью выходной и контурной обмоток так как это в данном случае позволяет увеличить контрольный ток и выполнить более надежную защиту.
3. На Шамалдысайской ГЭС единственным возможным вариантом выполнения селективной защиты является наложение контрольного тока через трансформатор напряжения на основе результатов исследований, полученных в данной работе.
4. В качестве признака поврежденного генератора как на Учкурганской ГЭС, так и на Шамалдысайской ГЭС может быть использован качественный признак, заключающийся в том, что как при устойчивых замыканиях, так и при перемежающихся дуговых замыканиях ток низкочастотных гармоник на выводах поврежденного генератора больше тока на выводах неповрежденного генератора.
Заключение
1. Проведена систематизация условий работы электромагнитного параметрического делителя частоты на два как основного элемента источника контрольного тока и их сопоставление с условиями возбуждения колебаний половинной частоты.
2. Установлено, что при применении источника контрольного тока для защиты от замыканий на землю в электроустановках с компенсацией емкостного тока в реальном диапазоне емкостных токов замыкания на землю причиной ограничения контрольного тока, является влияние намагничивающей силы, создаваемой током дугогасящего реактора.
3. Определены параметры элементов источника контрольного тока, включаемого через типовые трансформаторы напряжения, при которых совмещаются условия получения максимально возможного контрольного тока при приемлемой мощности электромагнитного параметрического делителя частоты.
4. На основе исследования изменения электрических величин при замыканиях в сети с изолированной и резистивно заземленной нейтралью с источником контрольного тока выявлены исходные условия для выполнения селективной защиты от замыканий на землю в обмотке статора гидрогенераторов, имеющих гальваническую связь с сетью или с другими генераторами.
5. Предложен способ увеличения контрольного тока путем замены трансформаторной связи между выходной и контурной обмотками делителя частоты на автотрансформаторную и показано, что эффект от этого мероприятия тем выше, чем меньше ток дугогасящих реакторов. двух укрупненных блоков на гидростанциях Кыргызстана. Для генераторов с заземлением нейтрали через дугогасящие реакторы эффективно использование увеличения контрольного тока за счет перехода на автотрансформаторную связь между обмотками делителя частоты. Для генераторов с изолированной нейтралью проработан вариант наложения контрольного тока через трансформатор напряжения.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Тентиев, Ренат Бектурганович, 2009 год
1. Патент РФ 2268524. МПК7 Н02Н 3/16. Устройство для защиты от замыканий в сетях с компенсацией емкостного тока / P.A. Вайнштейн, В.В. Шестакова, C.M. Юдин. Приор. 17.08.2004; Опубл. 20.01.2006, Бюл. № 2.
2. Вайнштейн P.A., Гетманов В.Т., Пушков А.П. и др. Стопроцентная защита от замыканий на землю обмотки статора гидрогенераторов Красноярской ГЭС // Электрические станции. 1972. - № 2. - С. 41- 44.
3. Вайнштейн P.A., Бобрин В.Д., Волков Г.А., и др. Опыт эксплуатации и модернизация защиты от замыканий на землю в обмотке статора гидрогенераторов красноярской ГЭС // Электрические станции. 1992. - №9. - С. 12-15
4. Вайнштейн P.A., Головко С.И., Григорьев B.C., Коберник Е.Д., Максимов В.Н., Юдин С.М. Защита от замыканий на землю в компенсированных сетях 6-10 кВ // Электрические станции. 1998. -№7. - С. 26-30.
5. Вайнштейн Р. А., Юдин С. М., Шестакова В. В. Вероятностная модель электрических процессов при дуговых замыканиях в электрических сетях с компенсацией емкостных токов // Известия ВУЗов ТПУ. 2005. -№7 .- Том 308, С. 189- 194.
6. Доронин А. В., Наумов А.М. Особенности применения защит от замыканий на землю обмотки статора генератора // Энергетик — 2007. -№3. С. 32 - 34.
7. Пазманди Ласло. Защита от замыканий на землю в обмотке статора генератора, работающего в блоке с трансформатором // Электричество.- 1971.-№9. с. 29 33.
8. Ю.Кискачи В.М. Способ защиты блока генератор трансформатор от однофазных замыканий, Бюллетень Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР. - 1969. -№ 15.
9. Кискачи В.М. Использование гармоник э.д.с. генераторов энергоблоков при выполнении защиты от замыканий на землю // Электричество. -1974. -№ 2. С. 24-29.
10. А.С. 384172 Устройство для селективной сигнализации однофазных замыканий на землю в компенсированных сетях / Кискачи В.М. Опубл. 23. 05. 1973. Бюл. № 24.
11. A.C. 470885 Устройство для защиты мощных энергоблоков генератор -трансформатор от однофазных замыканий / Кискачи В.М. Опубл. 15.05. 1975. Бюл. № 18.
12. А.С. 490226 Устройство для защиты мощных генераторов энергоблоков от однофазных замыканий на землю / Кискачи В.М. Опубл. 30.10. 1973. Бюл. № 40.
13. Алексеев В. Г. Токовая защита ЗГНП-4.2 от замыканий на землю в обмотке статора генератора, работающего на сборные шины // Электрические станции 2006, № 2. - С. 51 - 56.
14. Шуин В.А., Гусенков A.B. Защита от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ. (Библиотечка электротехника) М.:НТФ «Энергопрогресс», 2001. - Вып. 11(35). -104 с.
15. Патент РФ № 2239269. МПК7 Н02НЗ/16. Устройство для защиты от замыкания на землю и контроля сопротивления изоляцииэлектроустановки переменного тока / P.A. Вайнштейн, В.В. Шестакова, С.М. Юдин. Приор. 17.03.2003; Опуб. 27.10.2004; Бюл.№30
16. Каневский Я.М. Применение устройства БРЭ 1301.01 для защиты от замыканий на землю статора генератора в блоке генератор -трансформатор с ответвлением // Энергетик — 2004. №4. - С. 33 - 34.
17. Патент РФ № 2096885. МПК7 Н02Н7/06. Способ защиты генератора от замыканий на землю в обмотке статора и устройство для его осуществления / В.Г. Алексеев, Я.С. Гельфанд, В.В. Кискачи. Приор. 26.07.1995; Опуб. 20.11.1997.
18. Сирота И.М. Трансформаторы и фильтры напряжения и тока нулевой последовательности Киев. Наука думка. -1983. - 208 с.
19. Федосеев A.M. Релейная защита электрических систем. М:.1976. -560 с.
20. Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. М.: Издательство Энергоатомиздат.- 2007. 549 с.
21. Вайнштейн P.A., Шмойлов A.B. Источник контрольного тока для защиты от замыканий на землю сетей с компенсированной нейтралью // Известия ТПИ. 1967. - том 172. С. 67 -75.
22. Вайнштейн P.A., Воронова Л.И., Шмойлов A.B. Использование электромагнитного делителя частоты в качестве источника контрольного тока для защиты от замыканий на землю компенсированных сетей // Известия ТПИ. 1969. -том. 179. С. 16-21.
23. Вайнштейн P.A., Шестакова В.В., Юдин. С.М. Источник контрольного тока//Новости электротехники.- 2007, № 6. С. 52 54.
24. Бамдас A.M., Шапиро C.B., Давыдова JI.H. Ферромагнитные делители частоты М.: Энергия.- 1967. -112 с.
25. Хаяси Тихиро. Нелинейные колебания в физических системах: пер. с англ. Т. Хаяси. М.: Мир.- 1968. - 432 с.
26. Вайнштейн P.A., Шмойлов A.B., Коломиец Н.В. Расчет ферромагнитных делителей частоты по средней собственной частоте // Электричество. 1974,- № 9. С. 66 - 68.
27. Магнус К. Колебания: Введение в исследование колебательных систем. -М.: Мир, 1982, -304 с.
28. Папалекси Н.Д. Собрание трудов / Под ред С. М. Ратова М.: Издательство Академии Наук СССР.-1948.-426 с.
29. Бессонов JI. А. Нелинейные электрические цепи: учебное пособие, М.: «Высшая школа».- 1977. 342 с.
30. Юдин С.М. Анализ способов наложения тока частоты 25 Гц и исследование параметрического делителя частоты как источника контрольного тока для целей защиты от замыкания на землю Дис.- канд. техн. наук: 05.14.02. Томск: ТПИ, 1982.
31. Андреев B.C. Теория нелинейных электрических цепей М., «Связь». -1972.-328 с.
32. Вавин В.Н. Трансформаторы напряжения и их вторичные цепи М.: «Энергия».- 1977. 104 с.
33. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учебное пособие / Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков. 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Энергоатомиздат,- 1989. - 608 с.
34. Евдокунин Г.А., Гладилин C.B., Корепанов A.A. Выбор способа заземления нейтрали в сетях 6-10 кВ // Электричество. 1998. № 12 -С. 8-12.- Новосибирск: Издательство НГТУ.- 2004. 368 с.
35. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink.- Санкт Петербург.-Издательство «ДМК Пресс». - 2008.-288 с.
36. Черных И.В. Sumulink: среда создания инженерных приложений. М.: Диалог мифи, 2003. - 496 с.
37. Пашковский С.Н. Понамарев Е.А. Моделирование процессов в электрических сетях при перемежающихся дуговых замыканиях. Депонировано во «Всероссийском Институте научной и техническойинформации» РАН (ВИНИТИ) № 927 В2007 от 28.09.2007. -20 с
38. Руководящее указание по релейной защите. Вып. 5. Защита блоков генератор трансформатор и генератор - автотрансформатор. - M-JL: Энергия.- 1963. - 114 с.
39. A.C. 421083 Устройство для селективной защиты от замыканий на землю в обмотке статора генератора / Вайнштейн P.A., Гетманов В.Т. Опубл 25. 03. 74. Бюл. №11
40. Вайнштейн P.A., Шмойлов A.B., Гетманов В.Т. Стопроцентная селективная защита от замыканий на землю обмотки статора синхронных генераторов укрупненного блока // Известия вузов — Электромеханика.- 1974.- №2. С.12-16
41. Список публикаций автора по теме работы
42. Вайнштейн P.A. Тентиев Р.Б. Юдин С.М. Повышение надежности защиты генераторов от замыканий на землю, основанной на наложении вспомогательного тока с частотой 25 Гц // Известия Томского политехнического университета. 2008. - № 4.-Том 312, С. 96 - 100.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.