Машталир Максим Михайлович

Факультет электротехники

Кафедра: "Электрические станции"

Специальность: Электрические станции

Тема магистерской диссертации: "Повышение эффективности устройств компенсации в сетях с резонансно залемленной нейтралью"

Научный руководитель: к.т.н., доц. Дергилев М.П.

Надежность распределительных электрических сетей 6-35 кВ с компенсированной нейтралью во многом зависит от режима эксплуатации дугогасящих реакторов (ДГР). Правильная настройка их индуктивности способствует противостоянию развития аварийных процессов, связанных с однофазными заземляющими дугами. Проявление такой уникальной способности следует ожидать, прежде всего, от ДГР с плавно регулируемой индуктивностью при наличии автоматического регулятора. На практике же настройку ДГР с плавно регулируемой индуктивностью выполняют в ручном режиме по максимуму напряжения смещения нейтрали с периодичностью, в лучшем случае, один раз в сутки. Настройка ДГР, расположенных на подстанциях без постоянного дежурного персонала, выполняется значительно реже. Очевидно, что при ручном режиме настройки ДГР в электрических сетях с нестационарной емкостью изоляции проявление должного эффекта имеет случайный характер и маловероятно. Построение систем автоматического регулирования ДГР возможно при детальном обследовании распределительных электрических сетей 6-35 кВ на предмет существования условий для автоматизации регулирования индуктивности ДГР.

    Целью работы является оценка пригодности параметров и оборудования распределительных электрических сетей напряжением 6-35 кВ с компенсированной нейтралью для построения систем автоматического регулирования компенсации (САРК) емкостных токов замыкания на землю. Благоприятными параметрами электрической сети с компенсированной нейтралью для построения САРК являются: соответствие диапазона регулирования компенсирующего, индуктивного тока ДГР диапазону изменения емкостного тока замыкания на землю; исправное состояние электродвигателя и концевых выключателей привода для плавного регулирования индуктивности ДГР; малое и стабильное напряжения смещения нейтрали при настроенной индуктивности ДГР; малая инерционность органов управления приводом ДГР. Третий параметр существенен для САРК с искусственным смещением нейтрали электрической сети. Следует подчеркнуть важность четвертого параметра, от которого в существенной мере зависит качество переходного процесса и устойчивость настройки индуктивности ДГР, влияющих, в конечном счете, на надежность САРК через количество пусков и реверсов электропривода ДГР в процессе настройки. Степень готовности к построению САРК характеризуется также наличием: сигнализации о работе и состоянии электропривода ДГР; сигнализации о появлении в электрической сети однофазного замыкания на землю; вольтметра с переключаемым пределом измерения для наблюдения напряжения смещения нейтрали.

    Перечисленные выше параметры определяются экспериментально с использованием следующих методов. 1. Соответствие диапазона регулирования компенсирующего тока ДГР диапазону изменения емкостного тока замыкания на землю оценивалось по достижению резонансной настройки контура «индуктивность ДГР – емкость изоляции электрической сети» - максимума напряжения смещения нейтрали при регулировании индуктивности ДГР. 2. Исправность электродвигателя и концевых выключателей привода для плавного регулирования индуктивности ДГР оценивается в ходе опытов п. 1. Факт срабатывания концевых выключателей устанавливался по световой сигнализации и/или по отключению контакторов в цепи управления электродвигателя привода ДГР. 3. Величина напряжения естественного смещения нейтрали (в технике релейной защиты именуемый ) при настроенной индуктивности ДГР оценивается по показаниям щитового прибора или переносного мультиметра в случаях, когда щитовой прибор отсутствует или не реагировал на малые напряжения. 4. При оценке инерционности органов управления приводом ДГР контролируются на слух четкость и задержки включения и отключения контакторов в цепи питания электропривода ДГР относительно моментов времени подачи соответствующих команд.

    В ходе обследования ПС анализировался опыт применения автоматических регуляторов индуктивности ДГР. Во внимание принималось: 1) наличие автоматических регуляторов и/или панелей, подготовленных для их размещения; 2) наличие сопутствующего оборудования – элементов для создания искусственной составляющей напряжения смещения нейтрали сети или модуляции параметров резонансного контура нулевой последовательности сети, датчиков информационных сигналов, органов управления и контроля работы и т. п.; 3) наличие и состояние соответствующей документации; 4) состояние автоматических регуляторов, причины их отключений; 5) мнение эксплуатационного персонала и специалистов службы релейной защиты и автоматики о качестве работы автоматических регуляторов. Среди причин, препятствующих применению автоматических регуляторов любого типа, следует отметить скрытую, но весьма вероятную причину потери устойчивости работы регуляторов в виде возникновения автоколебаний. Речь идет о проявлении нерегулярных задержек времени отключения магнитных контакторов после снятия напряжения с их обмоток управления – задержек времени, обусловленных явлением остаточного намагничивания сердечников контакторов.

Проведенный в работе анализ опыта применения автоматических регуляторов индуктивности ДГР позволяет сделать принципиальный вывод о том, что построение САРК должно начинаться с реконструкции схемы управления электроприводом регулирования индуктивности ДГР в части придания электроприводу плавности пуска (без перегруза по току и механических ударов в редукторе) и гарантированного, достаточно малого времени останова. Следует еще раз подчеркнуть, что только при наличии указанных характеристик электропривода можно рассчитывать на надежное и долговременное функционирование САРК при любых принципах формирования сигнала управления.