Анализ анормальных процессов электрических сетей с изолированным режимом работы нейтрали

Введение…………………………………………………………………………
8
1 Анализ проблемы перенапряжения в сетях с малыми емкостными токами на землю…… 10
1.1 Физическая сущность явления феррорезонанса ……………………………… 11
1.2 Обзор существующих методик анализа дуговых перенапряжений в сетях 6-35 кВ………………………………….… 19
1.3 Развитие перенапряжений при перемежающемся дуговом замыкании на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью ………….. 35
1.4 Перенапряжения при перемежающемся дуговом замыкании на землю и обрыве 41
1.5 Перенапряжения при перемежающемся дуговом замыкании на землю в сети с дугогасящей катушкой……………………………. 43
2 ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ СРЕДНЕГО КЛАССА НАПРЯЖЕНИЯ В СРЕДЕ MATLAB 46
2.1 Модель электросети среднего класса напряжения………………….. 47
2.2 Модель электромагнитного трансформатора напряжения 53
2.3 Модель режима работы нейтрали в сети…… 63
2.3.1 Модель режима работы нейтрали в сети……………….. 64
2.3.2 Модель нейтрали заземленной через дугогасящей реактор. 65
2.3.3 Модель нейтрали заземленной через резистор 68
2.3.4 Модель нейтрали с комбинированным заземлением 71
2.4 Модель однофазного дугового замыкания на землю 72
3 АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ ЕМКОСТЕЙ СЕТИ НА ХАРАКТЕР ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ОДНОФАЗНЫХ ДУГОВЫХ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ …………………….……...……. 84
3.1 Зависимость кратности дуговых перенапряжений от величины поперечной емкости……………………………….………... 84
3.2 Воздействие напряжения источника питания на дуговые перенапряжения в сети ……………………….……….... 89
3.3 Воздействие поперечной емкости сети на характер горения заземляющей дуги………………………………. 94
3.4 Воздействие поперечной емкости на характер горения заземляющей дугги при включении в сеть антирезонансных ТН 98

Заключение……………………………………………………………...….………. 104
Перечень использованных информационных ресурсов………...………………… 105

Весь текст будет доступен после покупки

Распределительные сети 6– 35 кВ являются наиболее протяжёнными с наиболее трудным режимом работы электрооборудования по действию внутренних перенапряжений.
Наиболее распространёнными причинами аварийных повреждений в этих электросетях являются дуговые и коммутационные перенапряжения, а также феррорезонансные процессы.
Дуговые замыкания на землю опасны не только по своей величине, но и по длительности, вследствие чего может повреждаться изоляции электрооборудования, повреждения могут переходить в двух- и трёхфазные короткие замыкания.
Коммутационные процессы в электросетях характеризуются прежде всего опасными величинами перенапряжений.
Особенно опасны перенапряжения, которые развиваются во время коммутаций электродвигателей, которые относят к электрооборудованию с облегчённой изоляцией.
Что касается феррорезонансных перенапряжений, то основную опасность они представляют не своей величиной, а продолжительностью феррорезонансного процесса и насыщением магнитной системы измерительных трансформаторов напряжения.
В результате значительно возрастают токи в первичных обмотках трансформаторов напряжения, что приводит к их повреждениям.
Феррорезонансный процесс длится, пока не расстроится феррорезонансный контур.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ проблемы перенапряжения в сетях с малыми емкостными токами на землю
Металлическое замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью до повышения напряжения на здоровых фазах UЛ =v3YФТакие напряжения нормальная изоляция этих сетей должна выдерживаться длительно. Если же замыкание на землю происходит из-за неустойчивости дуги, горение которой сопровождается повторными затуханиями и зажиганиями, то на здоровых, а также поврежденных фазах сети возможно развитие перенапряжений.
Перенапряжения возникают при неустойчивом горении заземляющих дуг и сопровождаются смещением нейтрали системы, что может быть вызвано остаточными зарядами на ёмкостях при тушении дуги. Были выдвинуты две основные теории развития перенапряжений. Согласно первой теории (Петерсона), остаточные заряды в системе обусловлены гашением дуги замыкания на землю в момент прохождения через нуль тока высокочастотного колебания, возникающего при зажигании дуги, аналогично тому, как это имеет место в выключателях при отключении ёмкостной нагрузки. Согласно второй теории (Петерс и Слепян), гашение дуги происходит при прохождении тока рабочей частоты через нулевое значение. Вероятность того или иного механизма гашения дуги определяется деионизирующими факторами, влияющими на дугу.
Тушение открытой дуги в воздухе обычно управляется током рабочей частоты. Дуга в масле может часто гаснуть и при прохождении через нуль высокочастотного тока. Большинство исследователей сходятся в том, что возможны оба механизма гашения заземляющей дуги. Согласно тому или иному механизму гашения дуги строится теория дуговых перенапряжений – по Петерсону или по Петерсу и Слепяну. Обе теории дают верхние значения амплитуд перенапряжений.
Существенную роль в механизме развития дуговых перенапряжений играет несколько вопросов о моменте гашения дуги, сколько факторов восстановления электрической изоляции дугового промежутка после гашения дуги. От скорости восстановления изоляции дугового промежутка зависит возможная амплитуда смещения потенциала всей системы, а следовательно, и возможные перенапряжения.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Селиванов В. Н. Исследование феррорезонансных колебаний в воздушных сетях 35 кВ с изолированной нейтралью с электромагнитными трансформаторами напряжения: дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук: – М., 2003. – 178 с.
2. Лаптев О. И. Исследование эффективности антирезонансных трансформаторов напряжения типа НАМИ в сетях 6-35 кВ с изолированной нейтралью / О. И. Лаптев // «Ограничение перенапряжений. Режимы заземления нейтралей. Электрооборудование сетей 6-35 кВ». Труды четвёртой Всероссийской научно-технической конференции. -Новосибирск, 2006.-С. 90-96.
3. Яцейко А. Я., Козак К. В. Воздействие режима работы нейтрали электросети 6-35 кВ на уровне внутренних перенапряжений //. – с. 25-32.
4. Бессараб О. Б., Тугай Ю.И Моделирование феррорезонансного процесса в трансформаторе напряжения прямым методом // Труды Института электродинамики НАН Украины: Сб. наук. пр. – 2011. – Вып. 30 – С. 87–90.
5. Бессонов Л. А. Электрические цепи со сталью. – М.Л.: Госэнергоиздан, 1946. – 171 с.
6. Рожкова Л. Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учебник / Рожкова Л. Д., Корнеева Л. К. Чиркова Т. В. - Изд. 4-е, стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 448 с.

Весь текст будет доступен после покупки