авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Повышение эффективности защиты электрооборудования насосных станций второй ступени подъёма в водоснабжении сельскохозяйственных предприятий

На правах рукописи

МАТЫЦИН ДМИТРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ ВТОРОЙ СТУПЕНИ ПОДЪЁМА В ВОДОСНАБЖЕНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Специальность 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сель ском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург–Пушкин–2009

Работа выполнена на кафедре электроснабжения в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Костром ская государственная сельскохозяйственная академия.

Научный консультант: доктор технических наук, доцент Попов Николай Малафеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Косоухов Фёдор Дмитриевич кандидат технических наук, доцент Новожилов Фёдор Алексеевич

Ведущая организация: ГНУ «Северо-Западный научно-исследовательский ин ститут механизации и электрификации сельского хозяйства»

Защита состоится «13» октября 2009 г. в 1330 на заседании диссертационного со вета Д 220.060.06 в ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграр ный университет», по адресу: 196601, Санкт-Петербург, г. Пушкин, Петербургское шоссе, д.2, ауд. 719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО СПбГАУ.

Автореферат разослан « 9 » сентября 2009 г.

Автореферат размещен на сайте http://www.spbgau.ru/ « 4 » сентября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор В.Т.Смирнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Срок службы электродвигателей на объектах сельскохозяйственного водоснабжения не превышает 2,2 года, при расчётном сроке службы в 8 лет. Это связано с тяжёлыми условиями работы электродвигателей при постоянной высокой влажности и низкой температуре, а также отсутствием постоянного обслуживающего персонала. Существующая защита электродвигателей не эффективна и не надёжна, требует настройки параметров защиты под конкретный электродвигатель. Новые типы защит, осно ванные на микропроцессорной технике, на данном этапе не нашли широкого при менения в сельскохозяйственном производстве из-за их высокой стоимости, низкой надёжности при грозовых перенапряжениях, сложности обслуживания и настройки. Выход из строя электродвигателя насоса наносит большой ущерб сельскохозяйственному производству, нарушая технологические процессы, вызы вая простой оборудования и нарушая нормальное функционирование коммуналь но-бытового сектора. Кроме того, затраты на замену электродвигателей ложатся на себестоимость сельскохозяйственной продукции.

Анализ причин отказов электродвигателей показал, что, несмотря на тяже лые условия работы в сельском хозяйстве, большинство электродвигателей мож но было бы сохранить при надежной, правильно выбранной и настроенной защите.

Разработка простых в исполнении, недорогих и в то же время эффективных устройств контроля и защиты электрооборудования потребовала соответствующих исследований, чему и посвящена настоящая диссертация.

Научная проблема заключается в неэффективности существующих мето дик расчета параметров и анализа работы новых средств защиты электрооборудо вания от ненормальных режимов работы.

Концепция научного решения проблемы.

Основываясь на исследованиях, проведённых ведущими учёными и авто ром, а также объективно существующих закономерностях процессов, происходя щих в системе “электрическая сеть – устройства защиты – электродвигатели ”, обусловленных возникновением ненормальных и аварийных режимов работы, предлагается использовать групповые системы диагностики и защиты электро оборудования, контролирующие токовые перегрузки, несимметрию напряжений и состояние изоляции одновременно нескольких потребителей.

Объектом исследования является совокупность вопросов теории и практи ки повышения эффективности устройств защиты электрооборудования насосных станций второй ступени подъёма от ненормальных и аварийных режимов работы.

Предметами исследования являются:

– параметры системы “электрическая сеть – устройство защиты – потребитель” в ненормальных и аварийных режимах работы;

– устройства защиты и диагностики состояния электрооборудования насос ных станций второй ступени подъёма.

Целью исследования является повышение эффективности работы электро оборудования насосных станций второй ступени подъёма путём совершенствова ния устройств защиты и средств диагностики состояния электрооборудования.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

1. Исследовать влияние различных ненормальных режимов на работу элек трооборудования насосных станций второй ступени подъёма.

2. Разработать эффективные средства защиты электрооборудования от сле дующих режимов работы: несимметрии питающего напряжения, перегрузок и сни жения сопротивления изоляции.

3. Использовать метод фазных координат для анализа работы новых уст ройств защиты от несимметрии напряжений.

4. Обосновать и показать возможность использования средств визуального моделирования для анализа работы и расчёта параметров защитных устройств.

Методы исследования.

В работе использовались методы симметричных составляющих и фазных координат, теория электрических цепей и теория релейных устройств, теоретиче ских основ электротехники и операционного исчисления, средств компьютерного моделирования.





Научная новизна и практическая ценность работы состоит в следую щем:

1. Предложена методика расчета параметров и анализа работы разработан ной новой защиты от несимметрии напряжений на базе фильтра напряжения об ратной последовательности (ФНОП-М) методом фазных координат.

2. С использованием пакета визуального блочного моделирования Simulink системы MATLAB показано влияние собственных параметров фильтра и пара метров питающей сети на работу ФНОП-М в пятипроводных сетях любой конфи гурации.

3. Выполнен анализ динамических режимов разработанной и внедренной защиты нескольких потребителей от несимметрии питающего напряжения.

4. Предложены методики анализа работы и расчета параметров токовой за щиты от перегрузки и устройства контроля сопротивления изоляции нескольких электродвигателей насосных станций второй ступени подъёма.

Результаты научного исследования нашли отражение в технических реше ниях повышения эффективности работы защиты электрооборудования от различ ных ненормальных режимов, которые защищены тремя патентами РФ.

На защиту диссертации выносится:

— методика расчета параметров и анализа работы новой защиты от несим метрии напряжений на базе фильтра напряжения обратной последовательности (ФНОП-М) методом фазных координат;

— методика построения схем групповой защиты электрооборудования на сосных станций второй ступени подъёма от токовой перегрузки, от несимметрии напряжений и снижения сопротивления изоляции.

— использование средств визуального моделирования для анализа работы разработанных устройств защиты.

Внедрение результатов исследования. Основные положения диссертаци онной работы используются в учебном процессе при подготовке инженеров элек триков по специальности 110302 “Электрификация и автоматизация сельского хозяйства” в Костромской ГСХА. Разработанное на основе ФНОП-М устройство защиты электродвигателей от несимметрии напряжений установлено на электро двигателе привода сетевого насоса котельной Семёновского СДИ с. Семёновское Костромской обл.



Научная апробация работы. Основные положения и результаты научной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях ФГОУ ВПО КГСХА (г. Кострома, 2007-2009 гг.), ГНУ ВИЭСХ (г. Москва, 2008 г.), ФГОУ ВПО ОГАУ (г. Орел, 2008 г.), ФГОУ ВПО СПбГАУ (г. Санкт-Петербург, 2009 г.) Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 14 печат ных работах общим объёмом 17 п.л., из них на долю соискателя приходится 7, п.л., в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК. На учебное посо бие “Эксплуатация погружных электродвигателей в сельскохозяйственном произ водстве” получен гриф Учебно-методического объединения вузов РФ по агроинженерному образованию (гриф УМО).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общего заключения и списка литературы из 103 наименований и 5 прило жений, включает 154 страницы, 53 рисунка, 14 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность темы, сформулированы цели исследо вания, представлены основные положения, выносимые на защиту диссертации, а также данные о практической ценности и научной новизне работы.

В первой главе “Состояние электрооборудования в системах сельскохозяй ственного водоснабжения” рассматриваются особенности работы электрообору дования и влияние на него параметров питающей сети.

Вопросам повышения эксплуатационной надёжности электрооборудования системы сельскохозяйственного водоснабжения посвящены исследования учёных:

А.М.Белоусова, А.М.Лаврентьева, А.А.Пястолова, В.П.Тарана, В.М.Гетманенко, Д.В.Децины, Н.М.Попова, А.О.Грундулиса, В.Н. Данилова, А.К. Сокольского, Ю.Ф.Лачуги, Д.В.Батракова, П.Э.Лещевица, А.И.Некрасова, И.Я.Сомова, И.Ф.Бородина, А.П.Казимира, Н.Н.Сырых и др.

Проведенный анализ причин выхода из строя электродвигателей в условиях сельскохозяйственного производства и собранные статистические данные о количе ственных соотношениях причин выхода из строя электродвигателей насосов второй ступени подъёма на основе литературных источников и сведений автора показал, что основными причинами выхода из строя электрооборудования являются: не симметрия питающего напряжения, перегрузки и снижение сопротивления изоля ции.

Проведённый с использованием методов фазных координат и симметричных составляющих анализ токов и напряжений при обрывах проводов показал, что наи более опасен данный режим для электродвигателя с низкой величиной критическо го скольжения и коэффициентом загрузки, превышающим величину 0,5.

Небольшие (до 20%) токовые перегрузки, возникающие, например, при изно се подшипников приводят к значительному перегреву изоляции электродвигателя и её быстрому старению.

Прежде чем анализировать работу устройств защиты электрооборудования насосных станций, необходимо выявить влияние режимов работы и функциони рования системы управления насосным агрегатом на состояние электрооборудо вания. Для этого, с использованием основных положений теории релейных устройств показана методика синтеза простых и эффективных схем управления на сосным агрегатом, повышающая надёжность функционирования системы.

Вторая глава “Совершенствование защиты электрооборудования насосных станций второго подъёма от несимметрии питающих напряжений” посвящена разработке устройства, защищающего электрооборудование от любых несиммет ричных режимов работы.

В условиях сельскохозяйственного производства при эксплуатации элек трооборудования, для отключения потребителей при обрыве фазных проводов простыми и эффективными являются схемы с фильтрами напряжения нулевой (ФННП) и обратной (ФНОП) последовательности. Основной недостаток защит с ФННП — нечувствительность к обрывам проводов в сетях 10-35 кВ. Более уни версальными по сравнению с ФННП являются защиты с ФНОП. Их основной не достаток — схема не реагирует на несимметричные режимы работы, возникаю щие после места установки защиты.

Из анализа векторных диаграмм ФНОП очевидно, что на резисторах плеч фильтра существуют точки, потенциалы которых равны потенциалу нулевой точ ки источника или нулевой точки трехфазного потребителя. Через такую точку проходит вектор падения напряжения на активном сопротивлении, опережающий вектор линейного напряжения на угол 30O. Это возможно при соотношении вели чин сопротивлений плеч фильтра: R = 3 X C1. Если вектор падения напряжения на резисторе R разделить с соотношением 1:2, то получаем точку, потенциал которой равен потенциалу нулевой точки источника. Тогда плечо фильтра необходимо разделить на два с соотношением сопротивлений R1’=1/3R и R1’’=2/3R.

Если включить реагирующий орган (РО) между нулевой точкой потребите ля и точкой нулевого потенциала на резисторе одного из плеч фильтра, то полу чим устройство, реагирующее на любые виды несимметричных режимов работы в любой точке сети – модернизированный ФНОП (ФНОП-М) (рис.1) Рисунок 1 — Схема включения устройства ФНОП-М в общем случае В нормальном режиме работы потенциалы нулевой точки потребителя и нулевой точки фильтра совпадают и напряжение на РО практически равно нулю.

При возникновении несимметричного режима работы изменяется потенциал нулевой точки потребителя или нулевой точки фильтра и на РО появляется на пряжение. При этом отпадает необходимость использования второго плеча ФНОП.

Для анализа работы данной защиты предлагается использовать метод фаз ных координат по схеме замещения (рис. 2). Фильтр обозначен проводимостями Y17 = 1/(R1’+jXc1) и Y27 =1/R1”, РО — Y76 = 1/Zро, нагрузка — проводимостями Y1, Y2 и Y3.

Рисунок 2 – Схема замещения ФНОП-М Для согласования с пятипроводной линией, эквивалентная матрица узловых проводимостей ФНОП должна представляться размерностью 55. В этом случае между одним из узлов ФНОП и нулевыми рабочим и защитным проводниками вводятся дополнительные очень малые проводимости Y46 и Y56, которые практи чески не сказываются на результатах расчета фильтра.

Такая схема содержит семь узлов и семь ветвей. При этом матрица узловых проводимостей фильтра будет иметь вид:

Y17 +Y1 0 0 0 0 -Y1 -Y 0 Y2 + Y27 0 0 0 -Y2 -Y 0 0 Y3 0 0 -Y3 = YФ 5 0 0 Y46 0 -Y46 0 0 0 0 0 Y56 -Y56 Y1 + Y2 + Y3 + Y46 + Y56 + Y -Y1 -Y2 -Y3 -Y46 -Y56 -Y76 -Y Y17 + Y27 + Y -Y27 0 0 0 -Y Если выделить узлы (6, 7), то матрицы токов, напряжений и проводимостей разделятся на блоки. При этом матрица узловых проводимостей разделится на че тыре блока:

Yф 11' Yф 12 ' =, YФ 4 ' ' YФ 21 YФ -Y1 -Y Y17 +Y1 0 0 0 -Y -Y Y2 + Y 0 0 0 0 2 где ;

0 ;

YФ 12' = -Y YФ 11' = 0 0 Y3 0 -Y46 0 0 0 Y46 -Y56 0 Y 0 0 0 Y + Y2 + Y3 + Y46 + Y56 + Y -Y -Y56 -Y2 -Y3 -Y46 -Y ;

.

YФ 21' = 1 YФ 22' = 0 Y17 + Y27 + Y -Y17 -Y27 0 0 -Y Результирующее матричное уравнение 2К-полюсника будет иметь вид:

J Ф 5 YФ11' YФ12' U Ф J =, ' ' 0 YФ 21 YФ 22 U где Uф5, U0, Jф5, J0 — матрицы узловых напряжений и токов, представленные векторами-столбцами:

JФ5 = [ J1 J 2 J 5 ] ;

U Ф 5 = [U1 U 2 U 3 U 4 U 5 ] ;

J 0 = [ J 6 J 7 ] ;

U 0 = [U 6 U 7 ].

T T T T J3 J Посредством эквивалентирования матрица проводимостей будет опреде [YЭФ5 ] = YФ11' + YФ12' (YФ 22'1) YФ 21'.

ляться из выражения:

Потенциалы в узлах 6, 7:.

U 6 ' U 7 = YФ 22 YФ 21 [U Ф 5 ] ' Тогда напряжение, подведенное к РО, включенному между узлами 6 и 7, можно определить по формуле: U РО = U 6 U 7. Напряжение его срабатывания вы числяется по формуле: UСР.РО = kЗАПU РО.

На основе ФНОП-М в Костромской ГСХА было разработано, защищено па тентом и испытано в производственных условиях устройство защиты электродви гателей от несимметрии напряжений и повреждений обмоток, представленное на рис. 3. Данное устройство имеет 6 выходных клемм к которым подводятся: ли нейное напряжение (клеммы 1), нулевые точки потребителей (клеммы 2), цепь питания коммутационного аппарата (клеммы 3), рассчитанная на ток до 3А. Для проверки срабатывания защиты предназначена кнопка -4. Встроенное реле защи щается плавким предохранителем -5. Всё устройство помещено в пластиковый корпус - 6.

Данная защита имеет выдержку времени на срабатывание 1,2 сек, что по зволяет отстраиваться от пусковых явлений и других импульсных помех.

.

Рисунок 3 –Устройство защиты электродвигателей от несимметрии напряжений Таким образом:

1.Устройство ФНОП-М позволяет защитить электрооборудование от всех видов несимметричных режимов работы.

2.Расчёт параметров защиты удобно производить методом фазных коорди нат с учетом сопротивления реагирующего органа.

В третьей главе “Групповая система контроля и защиты электрооборудо вания в системе сельскохозяйственного водоснабжения” предложена конструкция устройств, обеспечивающих групповой контроль и защиту электрооборудования от ненормальных и аварийных режимов работы.

Установка отдельных систем защиты и блокировки на каждое присоедине ние создаёт дополнительные сложности при эксплуатации таких систем, ухудша ет надёжность устройств защиты. На базе микропроцессорной техники в большой энергетике создаются групповые защиты, которые в системах сельскохозяйствен ного водоснабжения по ряду причин пока не применяются.

Для защиты электродвигателей от токов перегрузки предлагается исполь зовать групповую токовую защиту, позволяющую защищать одновременно не сколько электродвигателей используя одну конденсаторную батарею и один элемент выдержки времени. Схема устройства представлена на рисунке 4.

Рисунок 4— Схема групповой токовой защиты электродвигателей насосной станции второй ступени подъёма От зарядного устройства ЗУ через резистор R1 и диод VD1 заряжается кон денсатор C1. В случае перегрузки по току одного из потребителей (например, двигателя М1) замыкаются контакты KA1.1 его реагирующих органов, при этом через исполнительный орган KL1 запускается элемент выдержки времени KT1.

Этого тока недостаточно для срабатывания исполнительного органа KL1. После отсчета выдержки времени замыкается контакт KT1.1, и конденсатор C1 разряжа ется на исполнительный орган KL1. Исполнительный орган KL1 срабатывает, разрывая силовую цепь потребителей. Аналогично срабатывает схема при пере грузке других потребителей.

Для определения величины необходимой емкости, обеспечивающей ста бильное срабатывание защиты для известного реле, необходимо рассчитать пере ходный процесс разряда конденсатора на реле.

Для этого по схеме замещения для известных параметров реле (R, L) и ём кости конденсатора С1 решены дифференциальные уравнения второго порядка для тока разряда:

d 2 i R di + + i =0.

L dt LC dt После решения дифференциального уравнения и определения постоянных интегрирования известными методами, переходный ток будет определяться вы С1 p1 p2 U p1t ражением: i = ( e e p2 t ), p1 p R R = ± где p1 и p2 – корни характеристического уравнения: p1,.2.

2L 4 L LC Минимальная величина емкости конденсатора для реле МКУ–48 с парамет рами R=1100Ом, L=0,87Гн, IСР=33 мА, IОТП=21 мА, U=48 В., c учётом апериодиче ского характера разряда, составит 2,87 мкФ. На рис.5 представлены графики изменения разрядного тока на реле для различной ёмкости конденсатора.

Рисунок 5—Графики изменения разрядного тока Для большинства типов электромагнитных коммутационных устройств соб ственное время срабатывания составляет 0,05…0,1 с. Из графиков видно, что для обеспечения времени удержания реле в сработавшем состоянии более 0,1 сек., достаточно использовать конденсатор с ёмкостью более 120 мкФ. Время удержа ния реле для конденсатора ёмкостью 220 мкФ составит:

t4 – t1 = 0,17– 0,005 = 0,165 c.

Кроме токовых перегрузок одной из причин выхода из строя электрообору дования является снижение сопротивления изоляции. Существующие устройства контроля состояния изоляции обладают рядом недостатков: низкой чувствитель ностью, периодичностью контроля сопротивления изоляции, сложностью схемно го решения, высокой стоимостью.

Предлагается для контроля сопротивления изоляции использовать устрой ства с дифференциальными трансформаторами тока (УЗО, ЗОУП).

На рис. 6 представлена схема устройства, контролирующего сопротивление изоляции нескольких потребителей.

Рисунок 6 — Устройство контроля сопротивления изоляции нескольких потребителей Устройство состоит из дифференциального выключателя QF, контактора KM1, питающего потребителей 1, 2 и 3, промежуточного реле KL1 и двух рези сторов R1 и R2, при этом резистор R1, зашунтированный реагирующим органом KL1, включен параллельно одному из полюсов контактора KM1, причём общая точка дифференциального выключателя QF, резистора R1, реагирующего органа KL1 и коммутационного аппарата КМ1 заземляется через цепочку из последова тельно соединённых замыкающего контакта реагирующего органа KL1.1 и рези стора R2.

После отключения контактора KM1 (например, во время технологической паузы) через резистор R1 протекают токи утечки через изоляцию потребителей 1,2 и 3.Экспериментально установлено, что величина тока утечки в рабочем ре жиме составляет не более 0,7 мА, а при подключении статора к напряжению од ной фазы – не превышает 2-3 мА. Существующие дифференциальные выключатели имеют минимальную уставку тока срабатывания не менее 10 мА, и не чувствительны к токам утечки, протекающим через изоляцию электропотреби телей, срабатывая лишь при замыканиях на землю через сопротивление в не сколько килоом.

Величина падения напряжения на резисторе R1 зависит от его сопротивле ния и от величины тока утечки через изоляцию потребителей 1,2,3. Это напряже ние прикладывается к реагирующему органу KL1.

При снижении сопротивления изоляции одного или нескольких потребите лей ниже допустимых значений увеличится ток утечки, протекающий через рези стор R1. Этого тока недостаточно для срабатывания дифференциального выключателя QF. Но при этом величина падения напряжения на резисторе R превысит необходимое для срабатывания реагирующего органа KL1 значение.

После срабатывания реагирующего органа KL1 его замыкающие контакты KL1. образуют цепь для протекания тока утечки, величина которого ограничивается только сопротивлением резистора R2 и может превышать значение, необходимое для срабатывания дифференциального выключателя QF. На рисунке 7 представ лен график величины падения напряжения на резисторе R1 в зависимости от со противления изоляции отходящих цепей при величине сопротивления резистора R1=10 кОм. Из данного графика видно, что при снижении сопротивления изоля ции до 100 кОм, падение напряжения на РО составит 21 В, что достаточно для срабатывания реле KL1.

Рисунок 7 — Зависимость напряжения на реагирующем органе защиты от сопротивления изоляции присоединений Данное устройство позволяет контролировать сопротивление изоляции не скольких потребителей как в горячем состоянии во время технологической паузы, так и непосредственно перед включением, имеет невысокую стоимость, практиче ски не требует настройки, позволяет контролировать сопротивление изоляции сразу нескольких потребителей.

В четвёртой главе “Экономическое обоснование применения групповой защиты электрооборудования в системе сельскохозяйственного водоснабжения” представлены экономические расчеты, показывающие, что применение устройств групповой защиты позволит сократить ущерб от выхода из строя электрооборудо вания. Внедрение системы групповой защиты на Караваевской насосной станции пос. Караваево, Костромской обл. позволит получить годовую экономию эксплуа тационных затрат в размере 23,3 тыс. руб. при сроке окупаемости капиталовложе ний в 0,6 года.

Выводы по работе 1. При проведении анализа работы устройств защиты необходимо учесть осо бенности функционирования и построения системы управления насосными агрегатами, а также явления, возникающие при работе насосного оборудова ния.

2. Особенности построения и работы насосных станций второй ступени подъё ма позволяют применять для повышения надёжности их работы групповые защиты электрооборудования.

3. Разработанное и защищённое патентом устройство токовой защиты несколь ких потребителей позволяет при нескольких реагирующих органах использо вать одну конденсаторную батарею и один элемент выдержки времени, что обеспечивает надежное срабатывание защиты при провалах напряжения.

4. Разработанная, защищённая патентом и испытанная в производственных ус ловиях групповая защита потребителей от несимметрии напряжений на ос нове ФНОП-М позволяет осуществлять защиту от несимметрии питающих напряжений и обрывов обмоток одновременно нескольких потребителей.

5. Моделирование ФНОП-М в фазных координатах позволяет учесть сопротив ление реагирующего органа и его характер за счёт определения токов через потенциалы узлов схемы. Проведённые экспериментальные исследования ФНОП-М показали полную адекватность созданной математической модели и экспериментального образца.

6. Анализ работы устройства ФНОП-М в электрических сетях предложено про водить в пакете Simulink программного комплекса визуального моделирова ния MATLAB, позволяющего наглядно представлять структуру сети и оперировать матрицами большой размерности, что значительно упрощает и ускоряет расчеты аварийных режимов с использованием метода фазных ко ординат.

7. Показано, что для анализа работы разработанного устройства групповой за щиты от несимметрии питающих напряжений в динамическом режиме удоб но использовать средства визуального моделирования в пакете Electronics Workbench.

8. Разработанное и исследованное устройство контроля сопротивления изоля ции нескольких потребителей, защищённое патентом, рекомендуется для за щиты электродвигателей насосной станции второй ступени подъёма.

Основные результаты исследований изложены в следующих публикациях:

1. Матыцин Д.В. Совершенствование средств защиты электрооборудования от неполнофазных режимов работы [Текст] / Н. М. Попов, Д. В. Матыцин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2009. – №4. –С.24– 26.

2. Матыцин Д.В. Устройство централизованной защиты электродвигателей систем сельскохозяйственного водоснабжения [Текст] / Н. М. Попов, Д. В.

Матыцин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2009. – №7. –C.13–15.

3. Матыцин Д.В. Методика составления схем управления насосными агрегата ми [Текст] / Н.М.Попов, Д.В.Матыцин // Труды Костромской государствен ной сельскохозяйственной академии.— Выпуск 66.—Кострома: Изд. КГСХА, 2007.– С.208–215.

4. Матыцин Д.В. Диагностика состояния изоляции погружного электродвигате ля [Текст] /Д. В. Матыцин // Актуальные проблемы науки в агропромышлен ном комплексе: материалы 59-й международной научно-практической конференции: в 5 т. — Кострома: КГСХА, 2008.– C.165–167.

5. Матыцин Д.В. Управление насосами в системах сельскохозяйственного во доснабжения [Текст] / Н.М. Попов, Д.В. Матыцин // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 6-й Международной научно технической конференции (13-14 мая 2008 года, г.Москвы, ГНУ ВИЭСХ). В 5-ти частях. Часть 3. Энергосберегающие технологии в животноводстве и стационарной энергетике. — М.: ГНУ ВИЭСХ, 2008.–C.247-253.

6. Матыцин Д.В. Определение уставок электроконтактных манометров в систе мах одноступенчатого водоснабжения [Текст] / Д.В. Матыцин, Н. М. Попов // Энергообеспечение и безопасность. Сборник материалов 2-й Международ ной выставки-Интернет-конференции.— Орёл: изд-во Орёл ГАУ, 2008.— C.16-18.

7. Матыцин Д.В. Расстановка датчиков в системе водоснабжения [Текст] /Д.В.

Матыцин, Н.М. Попов // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: материалы 59-й международной научно-практической конферен ции: в 5 т.— Кострома: КГСХА, 2008.— C.163-165.

8. Матыцин Д.В. Анализ и совершенствование средств защиты потребителей 0,38 кВ от обрывов в питающих сетях [Текст] / Д.В. Матыцин, Н.М.Попов // Костромская ГСХА.— Кострома, 2008.–61 с.: ил. — Библиогр.: 25 назв. Рус.

Деп. в ВИНИТИ (№519 – В2008 от 20.06.08).

9. Матыцин Д.В. Эксплуатация погружных электродвигателей в сельскохозяй ственном производстве [Текст] /Н.М.Попов, Д.В.Матыцин—Кострома:

КГСХА, 2008. — 158 с. (Гриф УМО).

10. Матыцин Д.В. Устройство контроля состояния изоляции электрооборудова ния [Текст] /Д.В. Матыцин // Актуальные проблемы науки в агропромыш ленном комплексе: материалы 60-й международной научно-практической конференции: в 3 т.— Кострома: КГСХА, 2009.— C.180-181.

11. Матыцин Д.В. Централизованная защита электропотребителей системы сель скохозяйственного водоснабжения [Текст] /Н.М.Попов, Д.В.Матыцин //Сборник научных трудов Международной научно-практической конферен ции: Энергетика предприятий АПК и сельских территорий: состояние, про блемы и пути решения (29-30 января 2009 г. г. Санкт-Петербург), 2009, — С.48-54.

12. Пат. RU 75514 U1 РФ, МПК H02H 1/00.Устройство токовой защиты несколь ких потребителей [Текст] / Н.М.Попов, Д.В.Матыцин (РФ) заявитель и па тентообладатель ФГОУ ВПО Костромская государственная сельскохозяйственная академия. — №2008105088/22;

заявл.11.02.08;

опубл.

10.08.08 Бюл. № 22.— 7с.

13. Пат. RU 81007 U1 РФ, МПК H02H 7/00.Устройство для защиты нескольких потребителей от несимметрии напряжений [Текст]/ Н.М.Попов, Д.В.Матыцин (РФ) заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Костромская государственная сельскохозяйственная академия. — №2008137488/22;

за явл.18.09.08;

опубл. 27.02.09 Бюл. № 6. — 10с.

14. Пат. RU 85270 U1 РФ, МПК H02H 3/34.Устройство контроля сопротивления изоляции нескольких потребителей [Текст] / Н.М.Попов, Д.В.Матыцин (РФ) заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Костромская государственная сельскохозяйственная академия. — №2008146527/22;

заявл.25.11.08;

опубл.

27.07.09 Бюл. № 21.— 7с.

© Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Костромская государственная сельскохозяйственная академия» 156530, Костромская обл., Костромской район, пос. Караваево, уч. городок, КГСХА Лицензия на издательскую деятельность ЛР№021292. Выдана 18/06/ Компьютерный набор. Подписано в печать 1/09/2009. Заказ №207. Формат 8460/16.

Тираж 100 экз. Усл. печ. л. 1,00. Бумага офсетная. Отпечатано 1/09/2009.

Отпечатано с готовых оригинал-макетов в академической типографии на цифровом дубликаторе.

Качество соответствует предоставленным оригиналам.



 


Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.