ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ 6-35 КВ

ВВЕДЕНИЕ 9
1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 11
1.1 Особенности режима изолированной нейтрали 11
1.2 Причины появления и методы выявления однофазного замыкания на землю 17
1.3 Дистанционные методы определения замыкания фазы на землю 23
1.4 Топографические методы нахождения замыкания фазы на землю 30
1.5 Существующие приборы и устройства для определения мест замыкания на землю 31
1.6 Результаты анализа предметной области 42
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ 44
2.1 Анализ возможности определения места замыкания на землю по переходным параметрам 44
2.2 Выбор программного пакета для имитационного моделирования однофазного замыкания на землю 52
2.3 Характеристики структурных блоков моделирования 57
2.4 Построение схемы замещения объекта исследования 64
2.5 Построение математической модели объекта исследования 68
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУЧЕННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ В ПРОГРАММНОМ ПАКЕТЕ MATLAB 71
3.1 Планирование эксперимента 71
3.2 Имитация поведения системы при однофазном замыкании на землю 72
3.3 Анализ графиков переходных процессов 75
3.4 Результаты исследования 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СТОЧНИКОВ 95

Весь текст будет доступен после покупки

Часто на линиях электропередачи возникает однофазное замыкание на землю (ОЗЗ), которое может привести к вызвать двойное замыкание на землю в связи с ускоренным старение изоляции неповрежденных фаз. В сетях с изолированной нейтралью ток попавшей на землю фазы замыкается через емкости неповрежденных фаз, что позволяет продолжать эксплуатацию сети без отключения. Однако, уравнивание потенциала поврежденной фазы и земли приводит к увеличению напряжения между неповрежденными фазами и землей, что требует немедленного отключения поврежденного участка сети.
При этом, оценка расстояния до места замыкания на землю зависит от точности, переданных первичными преобразователями: переходных токов и напряжений. Для улучшения безопасности распределительных сетей с изолированной нейтралью необходимо проводить дальнейшие исследования погрешностей в переходных режимах ОЗЗ. Результаты исследований помогут энергоснабжающим организациям повысить эффективность работы сетей и обеспечить безопасность.
В результате проведенного исследования были рассмотрены дистанционные методы определения ОЗЗ с помощью характеристик переходного процесса. Для этого использовались значения переходных токов и напряжений поврежденной фазы нулевой последовательности. Однако, для определения дистанции до места замыкания оценка точности может значительно зависеть от значений параметров переходных токов и напряжений такими приборами как первичныe преобразователи тока и напряжения, что заставляет уделить особое внимание на погрешности этого оборудования в переходных режимах. Полученные результаты могут помочь повысить безопасность распределительных сетей с изолированной нейтралью для энергоснабжающих организаций.

Весь текст будет доступен после покупки

1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
1.1 Особенности режима изолированной нейтрали
Электрическая энергия производится, преобразуется, транспортируется, распределяется и потребляется в трехфазной симметричной системе проводов. Чтобы достичь симметрии системы, необходимо равенство напряжений в фазных и линейных видах, обеспечить одинаковый сдвиг фаз напряжений и токов, и равномерную загрузку всех фаз по току. Стоит отметить, эксплуатация может привести к несимметрии системы, вызванной различными причинами, такими как обрыв провода, пробой изоляции, перекрытие связанное с наличием постонних предметов, отсутствие переключения фаз аппаратов предназначенных для коммутации и другие. Несимметрия может вызывать токи обратной и нулевой последовательности, и апериодическую составляющую токов, наличие которых может повредить оборудование. В связи с этим несимметрию необходимо быстрое устранение крайне важно, а способ заземления нейтрали сети играет важную роль при неполнофазных режимах в скорости срабатывания релейной защиты.
Режим работы нейтрали сети при неполнофазных режимах оказывает значительное влияние на скорость работы релейной защиты. Кроме того, важным параметром является способ заземления нейтрали сети. В симметричной трёхфазной системе загрузка всех фаз происходит равномерно, однако в процессе эксплуатации системы неизбежны нарушения симметрии. Это может привести к образованию токов обратной и нулевой последовательности, и дополнительно к апериодической составляющей токов, перечисленные явления имеют возможность нанести вред оборудованию и оказать опасное воздействие на людей. Поэтому важно устранять несимметрию как можно быстрее, а также правильно выбирать режим заземления нейтрали сети,определяющий:
- ток в месте повреждения и характеристику перенапряжения на неповреждённых фазах;
- схему построения для релейной защиты от ОЗЗ;
- уровень для изоляции электрооборудования;
- выбор ограничителей перенапряжений (для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений);
- параметр бесперебойности электроснабжения;
- Сопротивление, допустимое для контура заземления подстанции;
- Влияние ОЗЗ на степень безопасности для персонала и электрооборудования.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: ЭНАС, 2012. – 376 с.
2. Семёнов А.С., Хубиева В.М., Кугушева Н.Н. Моделирование режимов работы систем электроснабжения горных предприятий. -М.: Издательство «Перо», 2015. – 100 с.
3. Петуров В.И., Дагбаев Б.Ц. Оценка погрешности способа измерения параметров сопротивления изоляции в сетях напряжением 6, 10 кВ. // Электроэнергия от получения и распределения до эффективного использования: материалы Всероссийской научнотехнической конференции. Томск : ТПУ, 2010. – С. 140–141.
4. Петуров В.И. Классификация способов определения параметров сопротивления изоляции в электрических сетях с изолированной нейтралью // Электробезопасность. 2008. № 1. С. 20–24.
5. Догадкин, Д. Выбор метода ОМП для разработки устройства АПВ с функцией контроля состояния ЛЭП / Д. Догадкин, Р. Марин, А. Реттлинг // ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение. – 2014. – № 6(27). – С. 86–89.
6. Автоматизированные методы и средства определения мест повреждения линий электропередачи : учеб. пособие / О.Г. Гриб, А.А. Светелик, Г.А. Сендерович, Д.Н. Калюжный ; под общ. ред. О.Г. Гриба. – Харьков : ХГАГХ, 2003. – 146 с.
7. Аржанников, Е. А. Методы и приборы определения мест повреждения на линиях элеткропередачи / Е. А. Аржанников, А. М. Чухин . – М.: НТФ «Энергопрогресс» , 1998. – 64 с.
8. Шалыт, Г.М. Определение мест повреждений линий электропередачи по параметрам аварийного режима / Г.М. Шалыт, А.И. Айзенфельд, А.С. Малый; Под ред. Г.М. Шалыта. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 207 с
9. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: ЭНАС, 2012. – 376 с.
10. Боков Г.С. Техническое перевооружение российских электрических сетей. Сколько это может стоить? / Г.С. Боков // Новости электротехники [Электронный ресурс]. – 2002. – № 2(14). – Режим доступа: http://news.elteh.ru/arh / (Дата обращения 14.11.2021).

Весь текст будет доступен после покупки