Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 9
Особенности условий эксплуатации электрооборудования и карьерных распределительных сетей в условиях Вьетнама 9
Причины однофазных замыканий на землю в распределительных сетях горных предприятий Вьетнама 14
Анализ устройств защиты от однофазных замыканий на землю, применяемых в распределительных сетях горных предприятий Вьетнама 20
1 Реле защиты от однофазных замыканий на землю, реагирующее на напряжение нулевой последовательности типа РН — 53/60 20
2 Реле защиты РТЗ - 51 от однофазных замыканий на землю, реагирующее на ток нулевой последовательности п установившемся режиме замыкания на землю 22
3 Устройство направленной защиты ЗЗП — 1М 25
4 Реле защиты от однофазных замыканий на землю с логической блокировкой срабатывания 29
5 Реле защиты от однофазных замыканий на землю фирмы SIEMENS 7S № 9300 32
6 Реле защиты направленного действия от однофазных замыканий на землю японской фирмы NTG — 18 34
7 Реле защиты от однофазных замыканий на землю типа DKH — 1 36
8 Реле защиты от однофазных замыканий на землю типа ВК-1-96 38
Цель и задачи исследования. 42
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ ВЬЕТНАМА. 45
2.1 Анализ статистических данных по однофазным замыканиям на землю в условиях горнодобывающих предприятий Вьетнама 45
2.2 Выбор способа измерения параметров распределительных сетей горных предприятий Вьетнама 50
2.3 Определение необходимого объема экспериментальных данных 53
2.4 Математический аппарат обработки результатов экспериментальных данных и их оценка 66
2.5 Соотношение между собственной емкостью С и G относительно земли в карьерных распределительных сетях напряжением 6 кВт горных предприятий Вьетнама относительно их структуры 70
2.6 Выводы 78
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В КАРЬЕРНЫХ СЕТЯХ
ВЬЕТНАМА 80
3.1 Выбор схем замещения распределительных сетей 80
3.2 Исследование напряжения нулевой последовательности при однофазном замыкании на землю 84
3.3 Исследование токов нулевой последовательности в сети с изолированной нейтрально 92
3.4 Анализ фазовых характеристик параметров нулевой последовательности при однофазных замыканиях на землю 97
3.5 Анализ влияния измерительных трансформаторов напряжения на ток нулевой последовательности и на фазу между вектором напряжения нулевой последовательности и вектором тока нулевой последовательности 101
6 Исследование влияния переходного процесса в сети после
устранения замыкания на землю на работоспособность защит 106
7 Выводы 111
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОИСКА ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ПРИ ОДНОФАЗНОМ ЗАМЫКАНИИ НА ЗЕМЛЮ
1 Общее положение т4
2 Принципы построения устройства поиска поврежденной фазы в распределительной сети 122
3 Принцип работы устройства определения поврежденной фазы распределительных сетей 127
4 Применение программы "ELECTRONICSWOKKCENCH" для анализа работоспособности устройства поиска поврежденной фазы 136
5 Выводы 140
ГЛАВА 5. КОМБИНИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ 141
1 требование к защитам от однофазных замыканий на землю 141
2 Теоретические положения построения защиты, основанной на принципе сравнения направлений токов нулевой последовательности и искусственного опорного емкостного тока и напряжения нулевой последовательности 146
3 Функциональное назначение элементов напряженной защиты от однофазных замыканий на землю 154
4 Принцип работы комбинированного устройства направленной защиты
от однофазных замыканий на землю 165
5 Применение программы "ELEKTRONICSWORKBENCII" для анализа комбинированного устройства направленной защиты от однофазных замыкании па землю 180
6 Выводы 189
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 191
ЛИТЕРАТУРА
Введение к работе
Программой КПВ и пятилетним планом развития народного хозяйства СРВ на 2001-2005 г. г. предусматривается дальнейшее стабильное развитие всех отраслей промышленности и сельского хозяйства. Успешное выполнение пятилетнего плана явится новым важным этапом в создании материально-технической базы социализма, ускорения темпов роста благосостояния вьетнамского народа.
Горнодобывающая промышленность является сырьевой базой народного хозяйства и ее развитию придается первостепенное значение. Августовская революция во Вьетнаме положила начало коренному преобразованию горной промышленности путем широкого внедрения высокопроизводительного оборудования и безопасной его эксплуатации.
Эффективное и рациональное ведение горных работ в условиях высокой энерговооруженности труда в значительной степени зависит от безопасности и надежности электроснабжения высокопроизводительного карьерного оборудования.
Однофазные замыкания на землю (033) в высоковольтных сетях карьеров являются одним из наиболее распространенных видов повреждения в распределительной сети, составляя 80% всего объема аварий. При отсутствии селективных устройств защиты от 033 это приводит к простою добычного электрооборудования, а при разветвленной сети и к значительной потере времени на обнаружение места повреждения. Кроме того, при неудовлетворительной работе защиты от 033 значительно увеличивается вероятность перехода однофазных замыканий на землю в двух-фазные.
Результат анализа статистических данных показывает, что в распределительных сетях 6 кВ карьеров со средней производительностью, частость замыкания на землю составляют 50 — 70 раз в месяц, т.е. около 400 — 600 раз в год, а в карьерах большой мощности они составляют от 700 до 800 раз к год.
Опыт эксплуатации электрических сетей напряжением 6 к В показал, что надежность и безопасность электроснабжения значительно зависят от состояния изоляции карьерных распределительных сетей и режима нейтрале. Учитывая изложенное, устранение однофазных замыканий на землю в карьерных распределительных сетях напряжением 6-10 кВ необходимо решать путем создания совершенных надежных устройств с высокой селективностью срабатывания, чувствительностью, ложных срабатываний и отвечающих реальным условиям Вьетнама.
В этом контексте разработка направленной комбинированной цифровой защиты, обеспечивающей перечисленные требования, является актуальной научной задачей для горнодобывающей промышленности Вьетнама.
Целью раСютм является разработка направленной комбинированной цифровой защиты от однофазных замыканий на землю, обеспечивающей высокую чуствительность селективность и недопускаю ще и ложных срабатываний.
Идея.., работы состоит в том, чтобы срабатыванию направленной защиты от 033 предшествовало определение поврежденной фазы с помощью специально разработанного устройства, что повышает эффективность производства за счет снижения простоев. Научные положения, выносимые на защиту:
1. Аналитические выражения, устанавливающие зависимость между емкостью (проводимостью) сетей, протяженностью распределительных линий и количеством подключенного электрооборудования, а также фазовые соотношения между векторами фазных напряжений, вектором напряжения нулевой последовательности и векторами токов нулевой последовательности, положенные в основу разработанных устройств нахождения поврежденной фазы и комбинированного устройства направленной защиты от ОЗЗ.
2. Устройство поиска поврежденной фазы при однофазных замыканиях на землю на базе интегральных микіюсхем, использующее фазовые соотношения между векторами напряжения нулевой последовательности и напряжением поврежденной фазы.
3. Структурная схема комбинированного цифрового устройства направленной защиты от 033, в основу которого положены соотношения между напряжением, током нулевой последовательности и искусственным опорным емкостным током, направленное на повышение эф(рективности системы злектіюснабжения горных предприятий Вьетнама.
Обоснованность и достоверность научных положении, юмволов и РІШЖіідтиш додхш р2НЛШ(Шш представительным объемом наблюдений за параметрами электрических сетей и электрооборудования на горных предприятиях Вьетнама; корректным использованием методов математической статистики, методов математического моделирования, удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных данных (погрешность не превышает 10% при уровне значимости 0,05).
Научное значение работы состоит в установлении закономерностей распределения емкости и проводимости распределительных сетей; в получении аналитических зависимостей между емкостью (проводимостью) сетей, их протяженностью и количеством подключенного; в получении фазовых соотношений между напряжением, током нулевой последовательности и искусственным опорным током, положенными в основу разработанного устройства направленной защиты от 033.
Практическое значение состоит в разработке устройства поиска поврежденной фазы и устройства комбинированной направленной цифровой защиты от однофазных замыканий на землю для различных режимов нейтрали.
Реализация выводов и рекомендация работы. Выводы работы рекомендованы Угольному объединению Вьетнама и службам главных энергетиков горных предприятий для использовании в распределительных сетях напряжением 6 кВ горных предприятий Вьетнама для использования этих устройств при проектировании систем электроснабжения горных предприятий Вьетнама, а также Ханойскому Научно-исследовательскому институту горного дела.
Основные положения диссертационной работы доложены на научно-технических семинарах, проводимых в рамках "Недели Горняка" Московского государственного горного университета (г. Москва, 2003, 2004 гг.).
По теме диссертации опубликовано четы їж печатных работ, в которых отражены ее основные положения.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, включающего 68 наименований. Изложена иа 200 страницах текста, в том числе 132 страниц основного текста, 68 рисунков, 31 таблицу.
