Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Математическое моделирование и исследование эффективности применения в электроэнергетической системе токоограничивающего реактора с подмагничиванием Брилинский Андрей Станиславович

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Брилинский Андрей Станиславович. Математическое моделирование и исследование эффективности применения в электроэнергетической системе токоограничивающего реактора с подмагничиванием: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.14.02 / Брилинский Андрей Станиславович;[Место защиты: ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»], 2018.- 154 с.

Введение к работе

Актуальность работы

Управляемые подмагничиванием шунтирующие реакторы, используемые для плавного регулирования реактивной мощности и поддержания заданного уровня напряжения, нашли широкое применение в ЕЭС России и за рубежом.

Технология регулирования реактивного сопротивления может быть развита
и для решения задачи ограничения токов короткого замыкания. При этом на смену
распространённым в настоящее время неуправляемым токоограничивающим
реакторам (ТОР) могут прийти ТОР с подмагничиванием, успешно

эксплуатируемые в ряде стран мира (Германия, Китай, США), но отсутствующие в энергосистеме России.

Установка токоограничивающих реакторов с подмагничиванием позволяет добиться ограничения токов короткого замыкания (КЗ) и уменьшить потерю напряжения при передаче электрической энергии потребителю. Кроме того, меньшее индуктивное сопротивление ТОР с подмагничиванием, по сравнению с неуправляемым ТОР, в нормальных и послеаварийных режимах работы обеспечивает оптимальное потокораспределение активной мощности по ЛЭП, исключая токовую перегрузку электросетевого оборудования.

Известно, что ТОР в значительной степени оказывают влияние на переходные процессы при коротких замыканиях, приводя к превышению допустимых значений переходных восстанавливающихся напряжений (ПВН) на контактах выключателей при коммутациях токов КЗ, что в свою очередь, может приводить к выходу из строя выключателей. Особенности конструкции и принципа действия токоограничивающих реакторов с подмагничиванием необходимо учитывать при настройке релейной защиты и при проверке работоспособности установленного или устанавливаемого коммутационного оборудования.

Сказанное выше определяет актуальность проводимых в настоящей работе исследований, направленных на определение условий применения ТОР с подмагничиванием в электрических сетях высокого напряжения.

Цель и задачи диссертации

Целью диссертационной работы является разработка методики

имитационного моделирования токоограничивающих реакторов с

подмагничиванием и исследование нормальных и аварийных процессов их работы в составе электроэнергетических систем.

Для достижения цели работы необходимо решение следующих задач:
1. Разработка методики расчёта параметров конструкции

токоограничивающего реактора с подмагничиванием для определения основных размеров магнитной системы и обмоток;

  1. Определение требований к математическим моделям неуправляемого токоограничивающего реактора и токоограничивающего реактора с подмагничиванием, используемых для исследования переходных восстанавливающихся напряжений на контактах выключателей при отключении коротких замыканий;

  2. Создание математической модели токоограничивающего реактора с подмагничиванием на основе данных о параметрах его конструкции и выполнение расчётов переходных процессов в нормальных режимах работы и в режиме ограничения тока КЗ;

  3. Исследование переходных процессов при коротких замыканиях в электрических сетях с неуправляемыми токоограничивающими реакторами и токоограничивающими реакторами с подмагничиванием;

  4. Обоснование эффективности и целесообразности применения токоограничивающих реакторов с подмагничиванием в электрических сетях высокого напряжения.

Достоверность научных положений

Обоснованность и достоверность научных результатов обеспечивается применением классической теории электромагнетизма для описания исследуемых процессов и свойств применяемых материалов. Решение систем алгебраических и дифференциальных уравнений проводилось с использованием методов численного интегрирования.

Методика исследований

Теоретические исследования базируются на основных положениях теории
электрических цепей. В основе разработанных математических моделей
токоограничивающего реактора с подмагничиванием лежит система

алгебраических и дифференциальных уравнений, интегрирование которых производилось численными методами.

Научная новизна работы

  1. Создана математическая модель токоограничивающего реактора с подмагничиванием;

  2. Предложена методика определения основных размеров магнитной системы и обмоток токоограничивающего реактора с подмагничиванием;

  3. Обоснована эффективность и целесообразность применения токоограничивающих реакторов с подмагничиванием в электрических сетях высокого напряжения с кабельными линиями.

Теоретическая и практическая ценность результатов работы

1. Разработана методика расчёта параметров конструкции

токоограничивающего реактора с подмагничиванием по заданным величинам

индуктивного сопротивления устройства в нормальном режиме работы, номинальных токов обмоток и потерь активной мощности;

  1. Создана математическая модель токоограничивающего реактора с подмагничиванием, учитывающая особенности поведения устройства в составе электроэнергетической системы в нормальных режимах работы и в режиме ограничения тока КЗ;

  2. Выполнено имитационное моделирование неуправляемого токоограничивающего и токоограничивающего с подмагничиванием реакторов для исследования переходных восстанавливающихся напряжений на контактах выключателей при отключении коротких замыканий;

  3. Определены требования по учёту распределённости параметров обмоток в математических моделях неуправляемого токоограничивающего реактора и токоограничивающего реактора с подмагничиванием, используемых для исследования переходных восстанавливающихся напряжений на контактах выключателей при отключении коротких замыканий;

  4. Доказана эффективность применения токоограничивающих реакторов с подмагничиванием в электрических сетях высокого напряжения с кабельными линиями.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и

обсуждались на следующих конференциях: Научно-практическая конференция
«Energy2012. Повышение эффективности энергетического оборудования»

(г. Санкт-Петербург, РФ, 2012); Международная конференция «Интеллектуальная электроэнергетика, автоматика, высоковольтное управляемое и коммутационное оборудование» (г. Москва, РФ, 2013); Выставка-форум «Современные тенденции распределительного сетевого комплекса» (п. Терволово Гатчинского района Ленинградской области, РФ, 2016).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 4 работы опубликовано в изданиях из перечня рецензируемых научных журналов для публикации основных научных результатов диссертаций (ВАК).

Объем и структура диссертации