Евдокунин Г.А., Титенков С.С. Внутренние перенапряжения в сетях 6-35 кВ - файл n1.doc

Евдокунин Г.А., Титенков С.С. Внутренние перенапряжения в сетях 6-35 кВ
скачать (5761.5 kb.)
Доступные файлы (39):
n1.doc40kb.12.10.2005 17:37скачать
1.1.doc2087kb.28.03.2005 16:29скачать
1.2.doc1902kb.28.03.2005 10:29скачать
1.3.doc1085kb.31.01.2005 17:34скачать
1.4.doc1016kb.31.01.2005 17:42скачать
1.5.doc430kb.01.02.2005 10:59скачать
1.6.doc1877kb.01.02.2005 11:05скачать
1.7.doc496kb.01.02.2005 11:13скачать
n9.doc369kb.01.02.2005 11:18скачать
1.8.doc1432kb.01.02.2005 11:28скачать
2.1.doc186kb.24.10.2005 17:27скачать
2.2.doc924kb.25.10.2005 09:58скачать
2.3.doc4649kb.25.10.2005 12:58скачать
2.4.doc5224kb.31.10.2005 12:33скачать
n15.doc5kb.28.03.2005 14:40скачать
3.1.doc22kb.28.03.2005 15:17скачать
3.2.doc3615kb.04.04.2005 12:15скачать
3.3.doc506kb.31.03.2005 11:44скачать
n19.doc14kb.28.03.2005 16:11скачать
n20.doc4kb.28.03.2005 17:45скачать
n21.doc1510kb.10.05.2005 17:41скачать
n22.doc14kb.28.03.2005 17:48скачать
n23.doc299kb.17.10.2005 13:53скачать
n24.doc1525kb.17.10.2005 16:10скачать
n25.doc2021kb.24.10.2005 12:57скачать
n26.doc3217kb.24.10.2005 13:00скачать
n27.doc2863kb.24.10.2005 13:02скачать
n28.doc288kb.27.05.2005 17:09скачать
n29.doc7kb.12.10.2005 12:23скачать
n30.doc3141kb.12.10.2005 12:20скачать
n31.doc3995kb.21.09.2005 10:48скачать
7.1.doc1068kb.12.10.2005 13:27скачать
7.2.doc1979kb.12.10.2005 16:01скачать
7.3.doc1978kb.12.10.2005 14:24скачать
n35.doc6kb.12.10.2005 14:26скачать
n36.doc19kb.17.10.2005 10:02скачать
n37.doc65kb.28.03.2005 11:23скачать
n38.doc28kb.17.10.2005 10:41скачать
n39.doc14kb.17.10.2005 10:12скачать

n1.doc

ВВЕДЕНИЕ

Сети 6-35 кВ относятся к распределительным сетям и являются наиболее протяженными среди сетей высокого напряжения. От сетей классов напряжения 110-1150 кВ они отличаются большим разнообразием схемных решений и используемого оборудования. Это связано с их различным назначением, например, городские сети, сети собственных нужд электростанций, промышленных предприятий, сельского хозяйства, горнодобывающей отрасли, а также обусловлено особенностями технологического процесса того или иного потребителя. От надежности сетей 6-35 кВ зависит бесперебойность электроснабжения потребителей. При отказах в сетях 6-35 кВ на производствах с непрерывным циклом возможно возникновение существенных ущербов в виде массового брака продукции и повреждения дорогостоящего технологического оборудования. Причиной значительной доли отказов в сетях 6-35 кВ являются внутренние перенапряжения, которые возникают при таких видах электромагнитных переходных процессов, как дуговые, феррорезонансные и коммутационные. Например, в сетях собственных нужд электростанций ежегодно по причине внутренних перенапряжений повреждается до 5-8% установленных высоковольтных электродвигателей [56]. При дуговых замыканиях на землю и феррорезонансных процессах ежегодно повреждается порядка 6-8% установленных трансформаторов напряжения [39, 40] и 0,7% силовых трансформаторов [53]. Сложившаяся ситуация требует анализа предельных кратностей перенапряжений при указанных электромагнитных переходных процессах и выработки рекомендаций по координации изоляции. В некоторых случаях возникающие по причине внутренних перенапряжений повреждения не находят ясного обоснования причин аварии. Например, в эксплуатации известны многоместные повреждения в сетях с токоограничивающими реакторами при однофазных дуговых замыканиях на землю [20], повреждения разрядников и трансформаторов в удаленных точках сети при коммутациях конденсаторных батарей [98] и коротких замыканиях.

В периодической печати и технической литературе некоторым аспектам проблемы перенапряжений в сетях 6-35 кВ уделено большое внимание, в то время как отдельные из них не освещены совсем. Квазистационарные перенапряжения рассмотрены, например, в работах[3, 10, 17]. Проблеме дуговых перенапряжений в сетях с изолированной нейтралью посвящено большое количество публикаций. Основные теории дуговых перенапряжений изложены в таких работах, как [4, 5]. Развитие эти теории получили в исследованиях [6-8]. Экспериментальным исследованиям дуговых перенапряжений посвящены работы [9, 11, 15]. В них изложены результаты регистрации перенапряжений при искусственно создаваемых дуговых замыканиях и автоматической регистрации реальных дуговых перенапряжений на шинах подстанций и сетей собственных нужд. Наибольшие зафиксированные кратности составили 3,0 - 3,5 о.е. (по отношению к амплитуде фазного напряжения). В [14] показано увеличение кратности дуговых перенапряжений в конце отходящих от шин воздушных линий по сравнению с перенапряжениями на шинах. Из зарубежных публикаций по однофазным замыканиям в сетях среднего напряжения можно отметить работу [16], в которой систематически изложены основные вопросы, связанные с работой релейной защиты при однофазных замыканиях. Исследования [20, 21] посвящены дуговым перенапряжениям в сетях 6-10 кВ с токоограничивающими реакторами. В [20] путем компьютерного моделирования показано, что в сетях с токоограничивающими реакторами возможны дуговые перенапряжения с кратностью порядка 4,0 - 4,5 о.е. Некоторые экспериментальные данные по феррорезонансным перенапряжениям при неполнофазных включениях силовых трансформаторов приведены в [23]. На их основе в [23] сделан вывод о том, что подобные перенапряжения могут представлять опасность для изоляции силовых трансформаторов. Феррорезонансные перенапряжения при неполнофазных включениях силовых трансформаторов рассмотрены в зарубежных работах [24-27]. В [24-26] приведены результаты исследований, выполненных на моделях. Повреждениям трансформаторов напряжения при дуговых замыканиях и феррорезонансных процессах и мерам защиты от них посвящены работы [33-43]. Ряд публикаций [14, 47, 92, 95, 96] посвящен коммутационным перенапряжениям в схемах сети при особых сочетаниях параметров ее элементов. В них сделана попытка обосновать возможность повышенных кратностей перенапряжений в некоторых схемах сетей. Перенапряжения при коммутациях высоковольтных электродвигателей рассмотрены в работах [49-57, 60, 64-77]. В [49,50] отражена статистика повреждений электродвигателей собственных нужд и названы основные причины снижения прочности их изоляции. Работа [51] содержит результаты экспериментального исследования перенапряжений при отключении пусковых токов электродвигателей. Наиболее содержательной работой по коммутационным перенапряжениям на высоковольтных электродвигателях является работа [53]. В работах [64-77, 57, 105, 78, 103] рассматриваются перенапряжения на электродвигателях, связанные со срезом тока до естественного перехода через ноль и повторными зажиганиями дуги в выключателях. Токовые воздействия и перенапряжения при коммутациях конденсаторных батарей рассмотрены в публикациях [82 - 99]. Проблема перенапряжений в удаленных точках сети при коммутациях конденсаторных батарей является наименее проработанной. В публикациях [90-93, 95], посвященных ей, содержатся некоторые сведения о схемах сети, в которых возможно возникновение перенапряжений и сделана попытка объяснения их причины. Перенапряжения при возникновении и отключении коротких замыканий также слабо освещены в литературе. Некоторые сведения по этому вопросу содержатся только в [9, 29].

Основными целями написания данной книги являются:

1) систематизация известных, а также дополненных авторами видов электромагнитных переходных процессов, вызывающих перенапряжения или сверхтоки в оборудовании сетей 6-35кВ (сетей с малыми токами замыкания на землю);

2) физическое толкование условий и причин возникновения этих неблагоприятных явлений;

3) обоснование допустимых упрощений расчетных схем сетей с целью выполнения простых аналитических расчетов количественных характеристик явлений (в том числе нахождение их предельных значений), а также для выявления основных влияющих факторов и чувствительности результата от них;

4) иллюстрированные с помощью компьютерных расчетов реальных форм и величин перенапряжений и сверхтоков и оценка влияния на процессы различных системных факторов;

5) оценка эффективности мероприятий по защите оборудования сетей от перенапряжений, включая резистивное заземление нейтрали и применение ОПН.

Структурно книга состоит из введения, семи глав, заключения и списка литературы. Указанное деление принято исходя из целесообразности отдельного изложения вопросов, рассмотренных в каждой главе.

В первой главе рассмотрены квазистационарные перенапряжения на изоляции оборудования сетей 6-35 кВ, даны формулы для их анализа. Показано влияние сопротивления в месте повреждения на чувствительность сигнализации однофазных замыканий в сетях с изолированной и заземленной через дугогасящий реактор нейтралью. Получены условия резонансного смещения нейтрали при неполнофазном включении присоединения и замыкании на землю через индуктивное сопротивление в сети с дугогасящим реактором в режиме недокомпенсации.

Во второй главе рассмотрены дуговые перенапряжения в сетях с изолированной, заземленной через высокоомный резистор или дугогасящий реактор нейтралью. Особое внимание уделено дуговым перенапряжениям в сетях с токоограничивающими реакторами (одинарными и сдвоенными). Показано, что в этих сетях возможны повышенные кратности дуговых перенапряжений. Предложены меры ограничения дуговых перенапряжений.

В третьей главе проанализированы феррорезонансные явления в цепях с нелинейными индуктивностями силовых и измерительных трансформаторов. Дан простой критерий отсутствия феррорезонанса при неполнофазном включении силового трансформатора в зависимости от длины линии. Показано влияние дугогасящего реактора и резистора в нейтрали источника. Выявлена возможность феррорезонанса, воздействующего на все присоединения, включенные на шины, при обрыве провода воздушной линии, питающей трансформатор, и заземлении его на стороне нагрузки. Указаны меры исключения феррорезонанса на силовых трансформаторах. Рассмотрены феррорезонансные процессы на измерительных трансформаторах напряжения. Выявлены причины их возникновения и предложены меры по их исключению. Выявлен механизм развития повреждения трансформаторов напряжения при дуговых замыканиях на землю.

В четвертой главе рассмотрены коммутации в двухчастотном контуре. Описано новое явление, которому дано название переходного резонанса. Показана его физическая сущность. Указаны схемы высоковольтных сетей, в которых возможно возникновение этого явления и значительных перенапряжений его сопровождающих.

В пятой главе дан анализ коммутационных перенапряжений, возникающих на изоляции высоковольтных электродвигателей. Рассмотрены перенапряжения, возникающие при включении в нормальных и несимметричных режимах, переключении на другой источник в цикле АВР, отключении в аварийных режимах (при опрокидывании и коротком замыкании на присоединении), отключении пусковых токов.

В шестой главе рассмотрены электромагнитные переходные процессы и перенапряжения, возникающие при коммутациях конденсаторных батарей. Сделан вывод о том, что перенапряжения в точках, удаленных от шин, на которые включается батарея, связаны с явлением переходного резонанса. Проиллюстрирована возможность возникновения перенапряжений на стороне 0,4 кВ потребителя при коммутациях высоковольтных батарей. Рассмотрены перенапряжения на батарее при отключении с повторными пробоями.

В седьмой главе рассмотрены электромагнитные переходные процессы, имеющие место при возникновении и отключении коротких замыканий. Показана возможность образования двухчастотных контуров при возникновении коротких замыканий и явления переходного резонанса со значительными перенапряжениями. Приведен критерий возникновения таких перенапряжений в сети. Определена предельная кратность перенапряжений при отключении двухфазного (двойного) замыкания на землю.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации