Введение к работе
Актуальность проблем. В настоящее время кабельные линии 0,4 кВ не всегда имеют полноценную защиту от коротких замыканий (КЗ). Так часто трудно согласовать по селективности как предохранители, так и автоматические выключатели (автоматы) смежных линий, а трансформаторы тока (ТТ) для выполнения защиты отсутствуют, т.к. их невозможно установить из-за конструктивных особенностей КРУ. По этой же причине иногда нельзя обеспечить чувствительность защиты к КЗ на землю при значительной длине кабеля. Кроме того, совместное использование ТТ, реле и автоматов для установок 0,4 кВ неэкономично (особенно при наличии параллельных кабелей). Отказ от ТТ на одной установке может дать экономию в 2 кг высококачественной электротехнической стали и 0,1+0,2 кг меда. Следует учесть также, что ТТ имеют принципиально неустранимый недостаток: нелинейность преобразования тска из-зз насыщения сердечников при больших кратностях первичного тска, которая имеет место, например, на собственных нуждах электрических, станций. Эти недостатки в той или иной мере устраняются, если применять индукционные датчики (ИД) или магннтоупрзвляемые контакты (МК) - герксны, закрепляя их непосредственно-на шинах, что иногда уз:е делают (реле РТГ). Однако это не єсогда еозможно. Поэтому вопросы разработки и исследования зашит без ТТ являются актуальными.
Цель работы заключается в разработке токовых защит для кабельных линий С,4 кВ без ТТ, удовлетворяющих предъявляемым требованиям.
Е связи с этим были поставлены и решены следующие задачи:
разработка защит кабельных линий на индукционных датчиках;
разработка максимальных токовых защит (МТЗ) для кабельных линий на герконах;
исследование свойств герконов, используемых для построения защит е сетях 0,4 кВ и разработка способа повышения их чувствительности и коэффициента возврата;
разработка устройств регулировки тока срабатывания зашіт на герконах;
разработка комплексной защиты кабеля и электродвигателя напряжением 0,4 кВ;
Методы исследований. При решении поставленных задач использованы . фундаментальные положения теорки РЗ, теоретических основ электротехники, теорки планирования эксперимента, физическое моделирование и метод натурного эксперимента.
Научная новизна:
разработаны два способа построения защит кабелей: первый - на основе измерения магнитных потоков в нескольких точках вблизи него, второй - на основе использования закона Кирхгофа и токов подпитки;
показано, что параметры герконов при воздействии на них магнитных полей, созданных токами КЗ, находятся в пределах, позволяющих использовать их для построения токовых защит;
создан способ повышения чувствительности и коэффициента возврата геркона путем снятия подаагничивзния в момент его срабатывания;
- на основе использования теории планирования эксперимен
та разработана методика выбора тока срабатывания МТЗ на герко
нах для кабелей 0,4 кВ;
Практическая ценность результатов работы:
проведенный анализ токов при однофазном КЗ в сети 0,4 кВ позволил получить значение токов в неповрежденных фазах и создать защиты кабельных линий от КЗ на земли, удовлетворяющие предъявляемым требованиям;
разработано и внедрено ксглілексное устройство с использованием герконов, выполняющее функции защиты кабеля и электродвигателя от КЗ, перегрузки, обрыва фазы, предотвращающее второе включение электродвигателя персоналом на КЗ, позволяющее легко проверить его.работоспособность з реїзмах несимметрии;
предложенная методика расчета тока срабатывания МТЗ на герконах для кабелей 0,4 кВ проста и дает приемлемые результаты;
разработаны устройства для крепления герконов и регулировки его тока срабатывания с экранами и без;
исследования влияния помех на работу созданных защит показали, что в подавляющем большинстве случаев с ними можно не считаться, если экраны имеют толщину 6=3-*б мм; с помощью предложенных номограмм моано легко определить коэффициент ослабления помех.
Реализация результатов работы. Разработанные устройства внедрены на Павлодарской ТЭЦ-2, на нефтеперекачивающей станции "Тюмень" ТУМН ПО магистральных нефтепроводов Западной и
- б -
Северо-Западной Сибири.
К заште представляются: упомянутые выше два способа построения защит, МТЗ на герконах и индукционных датчиках для защит кабельных линий, результаты исследования свойств герко-нов и способ повышения его чувствительности и коэффициента возврата.
Апробация. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Международной научной конференщш "Проблемы энергетики Казахстана", (Павлодар, 1994), на заседаниях кафедры "Электрические станции" Павлодарского Государственного университета и секции "Электротехника" Ученого Совета Казахского научно-исследовательского института энергетики (Алмати, 1995).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 2 статьи в центральных журналах Российской Федерации и Республіки Беларусь, 3 авторских свидетельства СССР, 1 патент СССР. Получено 2 положительных решения по заявкам на изобретения в СССР и 2 - в Республике Казахстан.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения, изложенных на 75 стр. машинописного текста, списка литературы из 75 наименований, 3 приложений, 33 рисунков и 4 таблиц.
