Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка научно-технических решений по селективному определению поврежденных фидеров в сетях с компенсированной нейтралью.

Номер контракта: 14.577.21.0097

Руководитель: Горюнов Владимир Николаевич

Должность руководителя: Заведующий кафедрой "Электроснабжение промышленных предприятий"

Докладчик: Владимиров Леонид Вячеславович, старший научный сотрудник

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
однофазное замыкание на землю, определение поврежденного присоединения, управляемый реактор, компенсированная нейтраль.

Цель проекта:
Целью проекта является разработка технических решений по обеспечению резонансной настройки дугогасительных реакторов и селективного отключения поврежденных фидеров в сетях 35 кВ с компенсированной нейтралью. Задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели: - выполнить анализ существующих методов и средств определения поврежденного присоединения в сетях 6-35 кВ с компенсированной нейтралью; - выполнить выбор и обоснование направления исследований; - определить признаки ОЗЗ для селективного отключения поврежденного фидера; - произвести расчет и анализ емкостных токов в распределительной сети; - разработать алгоритмы управления дугогасящим реактором; - создать алгоритмы и методики определения поврежденного присоединения.; - создать структурную и функциональную схемы системы управления ДГР; - выполнить имитационное моделирование распределительной сети с компенсированной нейтралью совместно с ДГР, предложенной системой управления и селективного определения поврежденного фидера; - разработать требования к конструкции дугогасящего реактора 35 кВ; - создать экспериментальные образцы ДГР и блока управления; - провести исследования ДГР и блока управления в действующей сети 35 кВ; - разработать технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера; - разработать проект технического задания на проведение ОКР по теме «Система селективного определения поврежденного фидера в сетях с компенсированной нейтралью».

Основные планируемые результаты проекта:
- сравнительная оценка вариантов возможных решений исследуемой проблемы с учетом результатов прогнозных исследований, проводившихся по аналогичной тематике;
- описание математических моделей распределительной электрической сети с компенсированной нейтралью и системы управления дугогасительным реактором напряжением 35 кВ.
- алгоритмы управления дугогасящим реактором и селективного определения поврежденного фидера;
- программное обеспечение для системы управления и селективного определения поврежденного фидера в распределительной сети с компенсированной нейтралью;
- функциональная и принципиальная схемы системы управления дугогасительным реактором и селективного определения поврежденного фидера в сети с компенсированной нейтралью;
- экспериментальные образцы ДГР и системы управления, а также эскизная и конструкторская документация на результаты в соответствии с требованиями ТЗ;
- результаты стендовых и исследовательских испытаний системы управления реактором и селективного определения поврежденного фидера в распределительной сети с компенсированной нейтралью;
-технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
На сегодняшний день внедрение в сетях 35 кВ плавнорегулируемых ДГР ограничено ввиду недоработанности их автоматических регуляторов, которые не обеспечивают резонансную настройку, и плохих метрологических характеристик самих реакторов (большие активные потери на максимальных токах подмагничивания, большой процент высших гармоник в токе компенсации).
Выполнение ПНИ позволит:
- повысить точность измерения емкости сети при наличии естественного напряжения смещения нейтрали или параллельной работе ДГР и точность резонансной настройки управляемого ДГР;
- снизить потери, вызванные использованием в существующих системах управления синусоидальных источников непромышленной частоты.

Разработанные технические решения должны обеспечить:
– ликвидацию в сети однофазного замыкания на землю в среднем в течение 1 минуты;
– минимальное время определения поврежденного фидера при однофазном замыкании на землю не более 50 мс;
– устойчивую работу при однофазных замыканиях на землю через большие сопротивления заземления более чем в 75% случаев;
– устойчивую работу при перемежающихся дуговых замыканиях более чем в 90% случаев;
– устойчивое функционирование при параллельной работе в одной секции управляемых и неуправляемых дугогасящих реакторов;
– работу при параллельном включении нескольких секций с управляемыми и неуправляемыми дугогасящими реакторами.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемые система управления и плавнорегулируемый дугогасительный реактор предназначены для компенсации емкостных токов в сетях напряжением 35 кВ. Применение управляемого реактора позволяет обеспечить резонансную настройку, снизить уровень перенапряжений в сети при однофазном замыкании на землю, уменьшить риски дальнейшего развития аварии. Помимо этого, разрабатываемая система управления имеет функцию определения поврежденного фидера, что позволит избежать поочередного отключения присоединений, перерывов в электроснабжении потребителей.

Текущие результаты проекта:
На сегодняшний день выполнен аналитический обзор информационных источников, патентный поиск, выбор и обоснование направления исследований. Разработан способ определения поврежденного фидера путем наложения высокачастотной составляющей. Разработаны математические модели распределительной электрической сети и системы управления дугогасительным реактором. Выполнено иммитационное моделирование функционирования распределительной сети с компенсированной нейтралью совместно с системой управления и селективного определения поврежденного фидера. Разработаны алгоритмы для системы управления и селективного определения поврежденного фидера в распределительной сети с компенсированной нейтралью, а так же программное обеспечение для системы управления и селективного определения поврежденного фидера в распределительной сети с компенсированной нейтралью.
Выполнена разработка требований к конструкции дугогасительного реактора, изготовлен электрогидропривод подвижной части магнитопровода, бак, магнитопровод и обмотка реактора. Изготовлены составные части системы управления.
Результаты работ опубликованы в 5 статьях, подана заявка на патент на способ определения поврежденного присоединения.