ДонНТУ     Портал магистров ДонНТУ

Главная | Реферат | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание  

Источник: http://www.uran.donetsk.ua/~masters/2004/eltf/smirnov/library/st5.htm

Иевлева А.А., ст. 5-го курса; Сивокобыленко В.Ф., доктор техн. наук, проф.
Донецкий национальный технический университет

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДУГОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ ФАЗЫ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

      В сетях 6-35 кВ почти 80% от всех повреждений связано с дуговыми замыканиями фазы на землю. Они сопровождаются возникновением перенапряжений больше (2,5-3,5)Uн, что приводит к повреждению изоляции, возникновению междуфазных замыканий и отключением электроустановок. Для ограничения уровня перенапряжений применяют оксидно-цинковые нелинейные резисторы, заземление нейтрали через резистор или дугогасящий реактор. Для оценки эффективности различных способов требуется математическое моделирование этих процессов.

      В данной работе составлена система дифференциальных уравнений для электрической сети, содержащая питающий трансформатор, воздушные и кабельные линии, трансформатор напряжения, электродвигатель и ОПН. Дуговое замыкание моделировалось путем снижения сопротивления изоляции до 0,5-5 Ом и после прохождения тока через "ноль" диэлектрическая прочность дугового промежутка восстанавливалась до величины пробивного напряжения (0,2-1,2)Uн. Для решения систем дифференциальных уравнений применялся неявный метод Эйлера, обладающий численной устойчивостью и позволяющий систему дифференциальных уравнений заменить алгебраической.

      В результате выявлено, что при изолированной нейтрали уровень перенапряжений может достигать (2,5-4,5)Uн. При заземлении нейтрали через резистор 100-400 Ом уровень перенапряжений не превышает 2,5Uн. Однако при этом увеличивается ток замыкания в месте замыкания дуги на землю. Применение ОПН позволяет ограничить перенапряжения до уровня (2,6-2,7)Uн, однако при длительности замыкания свыше 5-7с они могут выйти из строя по условиям термической стойкости, что требует применение в сети защит селективного действия. Наибольшими преимуществами обладает схема ограничения длительности дуговых замыканий. Благодаря устройству выбора поврежденной фазы производится шунтирование места повреждения с помощью вакуумного контактора, установленного на сборных шинах. Перенапряжения не превышают 2,5Uн, что предотвращает переход в междуфазные замыкания и исключает возможность возникновения пожаров из-за дуговых замыканий.  

      С оригиналом статьи можно познакомиться здесь