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

Система защиты кабельных линий постоянного тока 0,6кв

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукописи

НИКОЛАЕВ ДМИТРИЙ ЮРЬЕВИЧ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА 0,6КВ Специальность 05.09.03 “Электротехнические комплексы и системы”

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2009 2

Работа выполнена в ГОУВПО «Московский энергетический институт (технический университет)» на кафедре Электрического транспорта.

Научный руководитель кандидат технических наук, доц.

Долаберидзе Герман Парменович Официальные оппоненты доктор технических наук, проф.

Гамазин Станислав Иванович кандидат технических наук, доцент Комаров Валентин Макарович Ведущая организация Открытое акционерное общество «Академия коммунального хозяйства имени К.Д.Памфилова»

Защита диссертации состоится 11 декабря 2009 г. в аудитории М-611 в часов на заседании диссертационного совета Д 212.157.02 при Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу: 111250, Мо сква, ул.Красноказарменная, д.13.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направить по адресу: 111250, Москва, ул.Красноказарменная, д.14, Ученый Со вет МЭИ (ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО МЭИ (ТУ).

Автореферат разослан ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент Цырук С.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Ответственной частью системы электроснабже ния городского электрического транспорта являются кабели постоянного тока 0,6 кВ. Питающие кабели городского электрического транспорта подключаются к положительной шине тяговой подстанции с помощью линейных автоматиче ских быстродействующих выключателей, осуществляющих защиту тяговой се ти от токов короткого замыкания. При ухудшении изоляции между токопрово дящей жилой кабеля и его оболочкой возникает аварийный режим замыкания на землю. Ток замыкания на землю в большинстве случаев имеет малую вели чину, поэтому не может быть отключен защитным автоматическим быстродей ствующим выключателем.

Аварийные ситуации в кабеле могут привести к простою транспортных средств на линии от 5-10 минут до 1,5 часов, при этом в час-пик на данной транспортной магистрали могут возникнуть серьезные затруднения.

В настоящее время на тяговых подстанциях городского электрического транспорта широко применяется косвенный метод контроля за целостностью изоляции кабеля, основанный на анализе состояния его контрольных жил. Од нако нередко имеют место ситуации, когда аварийный режим не распознается, что может привести к тяжелым пожароопасным последствиям.

Зачастую ситуация осложняется прокладкой тяговых кабелей в коллекто рах или траншеях совместно с высоковольтными кабелями и телефонными ли ниями, таким образом существует опасность поджига соседних кабелей, что может способствовать развитию серьезной аварии. Повреждение соседних ка белей 6-10кВ в некоторых случаях может привести к обесточиванию всего рай она.

Актуальным вопросом является разработка системы защиты кабельных линий, осуществляющая непосредственный контроль состояния основной изо ляции кабеля, при нарушении которой система защиты должна выдавать сигнал на отключение автоматического выключателя, защищающего питающую ли нию.

Цель работы. Целью работы является создание нового поколения уст ройств защиты кабельных линий на основе высокочастотного резонансного принципа с целью снижения вероятности возникновения и развития пожаров при замыканиях на землю в кабелях постоянного тока 0,6кВ наземного город ского электрического транспорта.

Достижение цели исследования потребовало решения следующих науч но-исследовательских и практических задач:

1. Проведения критического анализа существующих устройств защиты и определение технических требований, предъявляемых к современным защитам кабельных линий постоянного тока;

2. Разработки электрической схемы замещения кабельной линии и про ведение уточненного расчета ее параметров с учетом неравномерности распре деления тока по сечению элементов кабеля вследствие влияния поверхностного эффекта;

3. Создания физической и компьютерной имитационной моделей для оп ределения частотных характеристик кабельной линии и исследования работо способности предложенного высокочастотного резонансного принципа защи ты;

4. Экспериментального исследования предложенных моделей и сопос тавление результатов с данными, полученными на реальных кабельных линиях;

5. Разработки функциональных и принципиальных электрических схем защитного устройства, осуществляющего контроль состояния кабельной линии по двум параметрам: амплитуде и фазе тока зондирующего гармонического сигнала, прикладываемого между оболочкой и контрольными жилами кабеля.

Методы исследования. Для решения поставленных задач были исполь зованы методы математического анализа, методы теории электрических цепей, методы цифрового и физического моделирования.

Обоснованность и достоверность результатов. Справедливость теоре тических положений подтверждается результатами компьютерного и физиче ского моделирования, а также результатами экспериментальных исследований, полученных на реальных кабельных линиях.



Научная новизна. Научная новизна результатов, полученных в диссер тационной работе, заключается в следующих положениях:

• Приведено теоретическое обоснование представления кабельной ли нии как линии с распределенными параметрами;

• Представлены уточненные расчеты физической модели кабельной ли нии с учетом неравномерности распределения тока по сечению элементов кабеля вследствие влияния поверхностного эффекта;

• Проведены исследования работоспособности высокочастотного резо нансного принципа защиты при замыкании между различными элемента ми кабельной линии;

• Представлены исследования амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик при различной длине моделируемого кабеля и способе со единения его контрольных жил;

• Определены зависимости чувствительности защитного принципа к за мыканию токопроводящей жилы на оболочку при различном удалении места повреждения кабеля от его начала;

• Проведено исследование чувствительности защитного принципа при возникновении дугового процесса, сопровождающего нарушение основ ной изоляции кабеля;

• Предложен вариант практического внедрения устройства защиты на базе разработанных печатных плат с применением DSP-контроллера.

Практическая ценность. Результатом выполненной диссертационной работы стала разработка схемотехнических и конструктивных решений для включения системы защиты в серию разрабатываемых распределительных уст ройств КРУм-600 и для внедрения устройства защиты на действующих тяговых подстанциях городского электрического транспорта. Результаты исследований могут быть использованы при разработке частотных защит и систем поиска не исправности, использующих высокочастотные методы контроля параметров кабеля.





Реализация работы. Результатом работы явилась разработка и внедре ние печатных плат в новую линейку комплектных распределительных уст ройств, разработки компании ЗАО «НПП Энергия», предназначенных для пи тания линий городского наземного электрического транспорта напряжением 0,6кВ постоянного тока.

Апробация. Диссертационная работа и ее основные положения доклады вались и обсуждались на XII и XIV международных научно-технических кон ференциях студентов и аспирантов (Москва, 2006г., 2008г.);

на XI международ ной конференции электромеханики, электротехнологии, электротехнических материалов и компонентов (Крым, Алушта 2006г.);

на международной научно технической конференции «Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии» (Тольятти, 2009г.);

а также на заседании кафедры Элек трического транспорта МЭИ(ТУ) в 2009г.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 6 печатных работах, в том числе 2 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата технических наук и имеют приоритет подтвержденный па тентом России № 78988 на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введе ния, 4 глав, заключения, списка литературы и 7 приложений. Объем работы со ставляет 117стр. основного текста и содержит 44 рисунка, 14 таблиц, 43 наиме нования списка литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы технические требования к защитным устройствам, разрабаты ваемым для применения на тяговых подстанциях в системах одностороннего и двухстороннего питания участков контактных сетей, с заземленным отрица тельным полюсом и с изолированными от земли полюсами.

В качестве перспективного метода защиты представлен высокочастотный резонансный способ контроля состояния изоляции кабеля, основанный на из менении индуктивных и емкостных параметров кабеля и, как следствие, его амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) при ава рийном режиме замыкания на землю. Система защиты, настроенная на резо нанс в нормальном режиме, реагирует на изменение амплитуды тока и сдвиг его фазы, неизбежно следующего за ухудшением изоляции между токопрово дящей жилой (ТЖ) и оболочкой (Об). Отмечено, что положительной особенно стью данного принципа защиты является непосредственный контроль за со стоянием изоляции кабеля.

В первой главе рассмотрены основные устройства защиты кабельных линий постоянного тока, применяемые в настоящее время на тяговых подстан циях городского электрического транспорта.

Отмечено, что рассмотренные устройства защиты не обеспечивают 100% отключения поврежденного кабеля, что может привести в определенных усло виях к неотключаемым замыканиям на землю. Самому распространенному на сегодняшний момент методу косвенной защиты кабелей на переменном токе, применяемому в шкафах комбинированной защиты, присущ серьезный недос таток, не позволяющий определить нарушения основной изоляции кабеля, без повреждения изоляции его контрольных жил.

Одним из наиболее распространенных недостатков большинства как то ковых, так и потенциальных защит является возможность их ложного срабаты вания.

Показано, что зарубежные системы защиты кабельных линий не приспо соблены под принятую в России схему присоединения кабельных линий и не могут в полной мере выполнять заявленных функций.

Отмечена сложность выявления аварийного кабеля, в котором произошло замыкание на землю, в связи с тем, что токопроводящие жилы гальванически объединены на сборную шину +600В, а оболочки кабелей подключены к кон туру заземления.

Во второй главе приведены теоретические обоснования возможности представления кабеля в виде линии с распределенными параметрами, а также представлены основные зависимости, описывающие процессы, происходящие в линии при приложении к элементам кабеля высокочастотного гармонического сигнала.

Частотные характеристики цепей с распределенными параметрами представляют собой зависимости их входных сопротивлений от частоты. В об щем виде частотная характеристика может быть представлена функцией:

Z вх = zвх e jвх = Z ( j ) (1) Входные сопротивления цепей с распределенными параметрами – ком плексные величины, и поэтому выражение вида (1) распадается на два:

zвх = mod Z вх = z ( ) (2) вх = arg Z вх = ( ) (3) Зависимость модуля входного сопротивления от частоты (2) называется амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ);

зависимость аргумента входно го сопротивления от частоты (3) – фазочастотной характеристикой (ФЧХ).

Для получения АЧХ и ФЧХ кабельной линии необходимо определить зависимость входного сопротивления линии Z вх от частоты гармонического сигнала, для этого необходимо найти распределение напряжения и тока вдоль всей линии, определив тем самым напряжение и ток на ее входе.

Система уравнений для напряжения и тока на входе линии имеет сле дующий вид:

& & & U вх = U1 сh( l ) + I1 Z B sh( l ) (4) & & & U I вх = 1 sh( l ) + I1 ch( l ) ZB, (5) & & где U1 и I1 – напряжение и ток в конце линии, l – длина линии, Z B – волновое сопротивление линии, – коэффициент распространения.

Входное сопротивление линии рассчитывается по формуле:

& & & U вх U1 сh( l ) + I1 Z B sh( l ) Z 1 сh( l ) + Z B sh( l ) Z вх = =& =, (6) & Z & U I вх sh( l ) + сh( l ) sh( l ) + I1 сh( l ) ZB Z вх где Z 1 = U 1 / I 1 – сопротивление нагрузки (отношение напряжения к току в кон це линии). Анализ полученных АЧХ и ФЧХ кабельной линии позволяет вы брать рабочую резонансную частоту предлагаемой системы защиты.

Невозможность исследования работоспособности защитного устройства в различных точках по длине реального кабеля, из-за необходимости наруше ния его целостности привела к необходимости моделирования кабельной ли нии.

Предложена электрическая схема замещения кабельной линии (рис.1), проведен уточненный расчет ее параметров с учетом взаимоидуктивной связи между элементами, а также с учетом неравномерности распределения тока по сечению элементов кабеля из-за влияния поверхностного эффекта. Схема за мещения выполнена для кабеля типа СБ-2к-500 длиной 450 м, имеющего неуп лотненную медную токопроводящую жилу, свинцовую оболочку и две медные контрольные жилы. Для представления кабеля как линии с распределенными параметрами имитационная, а в дальнейшем и физическая модели были выпол нены из 18 ячеек, каждая из которых моделирует часть кабеля длиной 25м.

С использованием предложенной схемы замещения на базе программно го пакета OrCad была создана и исследована компьютерная имитационная мо дель кабельной линии.

R2 L КЖ 1 К последудующим ячейкам M К предыдущим ячейкам C C R1 L ТЖ 1 M C5 C R3 L КЖ2 1 M13 M C R4 L Об 1 M Рис.1 Схема замещения кабельной линии: ТЖ – токопроводящая жила, КЖ1 и КЖ2 – контрольные жилы 1 и 2, Об – оболочка.

Посредством программного моделирования получены АЧХ и ФЧХ (рис.2) имитируемого кабеля, представляющие собой зависимости амплитуды и фазы тока контролируемого гармонического сигнала фиксированной амплиту ды, прикладываемого к элементам кабельной линии, от его частоты. На полу ченных АЧХ и ФЧХ наблюдается чередование резонансов напряжений и токов.

Первый резонанс на частоте f =12,1 кГц является резонансом напряжений, при этом значение входного сопротивления минимально, а ток гармонического сиг нала максимален. На частоте f =16,1 кГц система входит в резонанс токов, ко торый характеризуется малым значением тока, амплитуда которого составляет Im=47 мА при амплитудном значении приложенного напряжения Um=20В.

Система защиты настроенная на резонанс в нормальном режиме работы, регистрирует изменение параметров токового сигнала (амплитуды и фазы) при нарушении изоляции кабеля.

90 1, Im =F(f ) Угол сдвига фаз, эл.град.

70 1, =F(f ) Амплитуда Im, А 1, 0, - 0, - 0, - 0, - -90 0 10000 20000 30000 40000 Частота f, Гц Рис.2 Частотные характеристики кабельной линии:

F( f ) - ФЧХ;

Im F( f ) - АЧХ По характеру графиков, полученных при различной длине кабеля, мож но заключить, что уменьшение длины контролируемого кабеля приводит к сдвигу точки первого резонанса в область более высоких частот, с одновремен ным увеличением амплитуды контролируемого сигнала тока.

Посредством моделирования аварийной ситуации на имитационной мо дели получены зависимости (рис.3) контролируемых параметров: амплитуды тока Im и сдвига его фазы от остаточного сопротивления изоляции Rост и удаления места аварии от начала кабеля. Остаточным сопротивлением Rост имитировалось ухудшенное сопротивление основной изоляции между токопро водящей жилой и оболочкой. Сделан вывод, что изменения амплитуды и фазы контролируемого сигнала тока, обусловленные ухудшением основной изоляции кабеля, могут быть использованы для создания двухпараметрической системы защиты кабельных линий от замыкания на землю.

1200 l1=50м l2=150м 1100 l3=300м l4=450м, эл.гр.

Im, мА l1=50м l2=150м l3=300м l4=450м 0 50 100 0 100 200 300 Rост., Ом Rост., Ом б а Рис.3 Зависимости контролируемых параметров: а - амплитуды тока Im и б сдвига его фазы от остаточного сопротивления изоляции Rост и удаления места аварии от начала кабеля В третьей главе выполнены расчеты физической модели кабельной ли нии, сделан вывод о невозможности ее воплощения на базе прямоугольных ка тушек и соленоидов, поскольку при этом не может быть реализован требуемый коэффициент взаимной индукции. Представлена физическая модель кабеля, созданная с применением плоских (дисковых) катушек, позволяющих реализо вать требуемую магнитную связь между элементами.

Зависимости амплитуды и фазы тока от частоты гармонического сигнала, выявленные при исследовании реального кабеля, качественно соответствуют частотным характеристикам, полученным с помощью электронной и физиче ской модели кабельной линии (рис.4).

Выявлено, что в качестве рабочей частоты защитной системы целесооб разно использовать частоту резонанса напряжений, так как в этом случае ам плитуда контролируемого сигнала тока составляет от 1 до 2А при Um=20В в за висимости от длины кабеля, что заметно повышает помехоустойчивость систе мы.

КЖ замкнуты КЖ разомкнуты Амплитуда Im, мА 0 20 40 60 Частота f, кГц а КЖ замкнуты 70 КЖ разомкнуты Угол сдвига фаз,, эл.гр.

- 0 20 40 60 - - - - Частота f, кГц б Рис.4 Частотные характеристики макета кабельной линии при различном соединении КЖ: а – АЧХ;

б – ФЧХ.

Исследование чувствительности защитного метода при аварийной ситуа ции в различных точках по длине кабельной линии позволило определить, что наиболее тяжелым режимом для определения замыкания на землю является авария вблизи тяговой подстанции. Чувствительность защитного принципа в этом случае ограничена остаточным сопротивлением порядка 150-200Ом.

При номинальном напряжении на шинах тяговой подстанции 600В и со противлении изоляции Rост порядка 150-200Ом ток замыкания может дости гать нескольких ампер. В этом случае вполне вероятно возникновение электри ческой дуги или токопроводящего мостика. Для проведения опыта возникнове ния дуги была собрана схема рис.5.

Синусоидальное стабилизированное напряжение генератора гармониче ских сигналов G1 типа ГЗ-118, после предварительного усиления, прикладыва лось между системой КЖ кабеля и его Об. Двухканальным осциллографом PS типа GDS-830 регистрировались осциллограммы входного напряжения U и то ка гармонического сигнала I. С помощью регулирования трехфазным ЛАТРом TV действующее значение напряжения на выходе мостового выпрямителя VD устанавливалось 60В. При соединении графитовых электродов и последующем их плавном разведении на 0.5-1мм устанавливалось устойчивое горение дуги.

Графики фиксировались осциллографом в ждущем режиме.

Также в схеме (рис.5) использованы: DD1 – усилитель низких частот, UZ – выпрямитель-стабилизатор DRAN60–24A, мощностью 60Вт для питания уси лителя, R1 – шунт для снятия осциллограммы тока, R2 – подстроечный пере менный резистор типа СП5-30-1 для регулировки амплитуды напряжения, R3 и R4 – балластные сопротивления.

PS 1 КЖ1 КЖ in G R 220В f DD1 ТЖ ТЖ R а КЖ2 КЖ UZ1 out б Об Об 220В +12V R R TV VD + 220В Рис.5 Принципиальная электрическая схема подключения макета кабельной линии при исследовании дугового процесса Проведенные исследования дугового процесса, возникающего при раз рушении основной изоляции между токопроводящей жилой и оболочкой, пока зали, что такая аварийная ситуация приводит к сдвигу фазы тока контролируе мого сигнала на 23,5-23,6 эл.гр. В ходе исследований не отмечено, влияния удаленности аварийной ситуации от начала кабеля на значение угла сдвига фа зы тока, что позволяет сделать заключение о достаточно высокой чувствитель ности системы при дуговом процессе по всей длине линии.

Исследованы различные варианты замыкания между элементами кабеля, возможные в реальных условиях эксплуатации, и сделан вывод, что наиболее сложным для работы системы защиты режимом является замыкание токопро водящей жилы и оболочки, не затрагивающее контрольных жил кабеля. При исследовании отмечено, что существуют режимы, в которых система не обла дает высокой чувствительностью по одному из контролируемых параметров, сделан вывод о необходимости выполнения системы защиты двухпараметриче ской.

Результаты исследования на реальной линии доказали, что появление подвижного состава как с контакторно-реостатной, так и с тиристорной систе мой управления на секции контактной сети, питаемой защищаемым кабелем, не приводит к выходу системы из резонансного состояния.

При исследованиях на реальном кабеле было выявлено наличие периоди ческой коммутационной помехи от вентилей выпрямительной секции. Перио дичность появления коммутационной помехи стабильна и составляет 3мс, а ее длительность около 1,3мс. Отмечено, что для отстройки от помехи необходимо проведение мероприятий по повышению мощности зондирующего сигнала, а также применение программной задержки при анализе амплитуды и фазы тока.

В четвертой главе разработаны функциональная (рис.6) и электрическая схемы защитного устройства, осуществляющего контроль состояния кабельной линии по двум параметрам: амплитуде и фазе тока зондирующего гармониче ского сигнала, прикладываемого между оболочкой и контрольными жилами ка беля.

СТТР3 - отключение секц.

СТТР2 - блокировка АПВ СТТР1 - откл. лин. выкл.

СТТР2 - отклонение авт.

СТТР1 - Неисправность Реле - в телемеханику выкл-ля смежной п/ст Контролируемые синусоидальные сигналы ~220В Напряжения Тока Микроконтроллер Блок питания Делитель В кабельную Оптический канал линию обмена информацией Зондирующий RS синусоидальный сигнал Преобразователь =24В/=5В RS Рис.6 Функциональная схема защитного устройства Приведены основные отличительные характеристики компонентов и кон структивные особенности печатных плат, позволяющие выполнить требования эксплуатационных организаций по обеспечению повышенной изоляции между низковольтными выходными сигналами управления (обмена информацией) и элементами, на которых возможно появление напряжения +600В. Питание сис темы осуществляется через изолировочный трансформатор, гальванически изо лирующий систему защиты от цепей питания ~ 220В. Выходные сигналы в сис темы телемеханики и управления автоматическим выключателем формируются с применением специальных твердотельных реле (СТТР), осуществляющих оп торазвязку между вторичными и силовыми цепями +600В. Для непосредствен ного обмена информацией защитного устройства и персонального компьютера (ноутбука) по протоколу MODBUS выполнен преобразовательный модуль, изо лированный от силовых элементов посредством оптического канала.

Представлен вариант внедрения защитного устройства в конструкцию со временных комплектных распределительных устройств КРУм-600 производст ва ЗАО «НПП Энергия» (рис.7) с возможностью непосредственного взаимодей ствия модуля защиты с микропроцессорной системой управления и диагности ки шкафа. Предложено конструктивное решение по расположению блока защи ты в ячейках распределительных устройств РУ-600В, эксплуатируемых в на стоящее время на подстанциях городского электрического транспорта.

Рис.7 Расположение печатных плат защитного устройства в распределительном устройстве КРУм-600 (отсек подключения кабеля):

1 – блок питания, 2 – микропроцессорный модуль, 3 – делитель.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ Проведен критический анализ существующих российских и зару 1.

бежных устройств защиты кабельных линий постоянного тока от замыкания на землю. Отмечено, что ни одна из применяемых на сегодняшний день систем не способна обеспечить 100% защиту кабельных линий от замыкания на землю;

Приведено теоретическое обоснование представления кабельной 2.

линии как линии с распределенными параметрами. Предложена схема замеще ния кабельной линии, выполнен расчет ее параметров с учетом неравномерно сти распределения тока по сечению элементов кабеля из-за влияния поверхно стного эффекта;

В связи с трудностью моделирования аварийного режима на реаль 3.

ной линии из-за необходимости нарушать целостность кабеля предложено ис пользование физической и имитационной моделей кабельной линии для иссле дования работоспособности высокочастотного резонансного метода защиты.

Применение физического и компьютерного моделирования позволило исследо вать частотные характеристики кабельных линий различной длины, а также по лучить зависимость чувствительности защитной системы в различных точках по длине кабеля;

Проведенные исследования работоспособности защитного метода 4.

при возникновении дугового процесса между оболочкой и токопроводящей жи лой кабеля, а также эксперименты по замыканию между различными элемента ми кабельной линии позволили сделать вывод о возможности построения двух параметрической защитной системы на базе высокочастотного резонансного метода контроля состояния кабеля;

Сопоставление характеристик, полученных на моделях и при ис 5.

следовании реального кабеля, позволяет говорить о принципиальной сходимо сти результатов;

Разработаны функциональная и электрическая схемы защитного 6.

устройства, осуществляющего контроль состояния кабельной линии по двум параметрам: амплитуде и фазе тока зондирующего гармонического сигнала, прикладываемого между оболочкой и контрольными жилами кабеля;

Представлен вариант внедрения защитного устройства в конструк 7.

цию современных комплектных распределительных устройств КРУм-600В с возможностью непосредственного взаимодействия модуля защиты с микропро цессорной системой управления и диагностики шкафа. Предложено конструк тивное решение по расположению блока защиты в ячейках распределительных устройств РУ-600В, эксплуатируемых в настоящее время на подстанциях го родского электрического транспорта.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Долаберидзе Г.П., Николаев Д.Ю. Высокочастотная резонансная система защиты кабельных линий постоянного тока 0,6кВ от замыкания на землю.

Вестник МЭИ. Теоретический и научно-практический журнал. №3. Изда тельство МЭИ, Москва, 2008г, стр.64-67.

2. Николаев Д.Ю., Долаберидзе Г.П. Устройство частотной токовой защиты кабельных линий. Патент на полезную модель №78988. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Приори тет полезной модели 22.07.2008.

3. Николаев Д.Ю. Имитационная модель кабельной линии постоянного тока 0,6 кВ. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Выпуск 1. В 2-ух ч. Часть 2. Издательство ТулГУ, Тула, 2009г, стр.

68-74.

4. Николаев Д.Ю., Долаберидзе Г.П. Системы защиты кабельных линий посто янного тока. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. XII Междуна родная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. В 3-ех т. Том 2. Москва, 2006г, стр. 196.

5. Николаев Д.Ю. Высокочастотная резонансная система защиты кабельных линий постоянного тока 0,6кВ от замыкания на землю. Проблемы электро техники, электроэнергетики и электротехнологии: сборник трудов Между народной научно-технической конференции. В 3-ех ч. Часть 1. Тольятти, 2009г, стр. 111-114.

6. Николаев Д.Ю., Долаберидзе Г.П. Система защиты кабелей 0,6кВ. XI Меж дународная конференция Электромеханика, электротехнологии, электротех нические материалы и компоненты. Труды. Часть 2. Крым, Алушта 2006г, стр. 169-170.

7. Николаев Д.Ю., Долаберидзе Г.П. Резонансная система защиты кабельных линий постоянного тока от замыкания на землю. Радиоэлектроника, элек тротехника и энергетика. XIV Международная научно-техническая конфе ренция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. В 3-ех т. Том 2. Москва, 2008г, стр.194-195.

Подписано в печать Зак. Тир. П.л.

Полиграфический центр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д.

 

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.