Введение к работе
Актуальность работы. Безопасность эксплуатации и бесперебойность электроснабжения потребителей электроэнергии во многом зависят от состояния изоляции токоведуших частей электроустановок
Большая часть повреждений изоляции в распределительных электрических сетях напряжением 6...35 кВ приходится на линии электропередачи. При этом до 90% всех повреждений заканчивается однофазным замыканием на землю - пробоем изоляции. Это происходит по следующим основным причинам: электрическое старение изоляции и механические повреждения.
Необходимо отметить, что при механических повреждениях, как правило, происходит мгновенное разрушение изоляции, а электрическое старение изоляции — процесс, распределенный во времени (на его продолжительность влияют многие факторы: атмосферные осадки, солнечная радиация, температура окружающей среды, механические и электрические нагрузки).
Существующие методы и средства поддержания изоляции не позволяют выявлять наметившиеся процессы элеггрического старения изоляции и, тем самым, прогнозировать возможность возникновения аварийной ситуации (пробоя изоляции), приводящей к появлению опасных напряжений прикосновения и шага и нарушающей бесперебойность электроснабжения.
Сказанное дает основание утверждать, что и сегодня актуальной остается задача обеспечения контроля за состоянием изоляции и своевременное обнаружение и устранение дефектов изоляции до их перерастания в междуфазные и многоместные замыкания на землю. Выполнение этой задачи позволит предотвратить возникновение электроопасных ситуаций и обеспечит бесперебойное питание потребителей электроэнергией.
Актуальность данной работы подтверждается также включени
ем ее в план госбюджетных работ, финансируемых Минобразования
России. .
Цель работы - построение системы управления состоянием изоляции в распределительных электрических сетях.
Идея работы - применение мониторинга состояния изоляции сети относительно земли для построения системы управления этим состоянием.
Научные положения и результаты, выносимые на защиту.
1. Для определения параметров изоляции фаз относительно земли се
ти с изолированной нейтралью достаточно подключить между одной
из фаз сети и землей дополнительную емкость и рассчитать эти па
раметры на основании проведенных до и после подключения допол
нительной емкости измерений:
фазного напряжения сети;
напряжений фаз сети относительно земли;
напряжения между нейтралью трехфазной сети и землей.
2. Контроль уровня изоляции фаз относительно земли сети с изоли
рованной нейтралью на любом ее участке может быть осуществлен
измерением режимных параметров в начале и конце этого участка,
что обеспечивает возможность построения системы управления со
стоянием изоляции.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается принятыми уровнями допущений при математическом описании явлений и представлений схем замещения реальных распределительных сетей, исходными посылками, вытекающими из основ теории цепей, удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований с результатами экспериментов, выполненных на физической модели и в реальных электрических сетях.
Значение работы. Научное значение работы состоитвтом, что
получены зависимости между фазным напряжением сети, напряжениями фаз сети относительно земли и напряжением между нейтралью трехфазной сети и землей, позволяющие рассчитать параметры изоляции фаз сети относительно земли;
получены зависимости между режимными параметрами участка сети (ток фазы, напряжение фазы относительно земли и угол сдвига между ними) и параметрами поперечной проводимости, позволяющие осуществлять мониторинг состояния изоляции фаз сети относительно земли.
Практическое значение работы заключается в следующем:
разработана методика дискретного определения параметров изо
ляции фаз сети относительно земли, позволяющая проводить из
мерения в условиях несимметрии напряжений фаз сети относи
тельно земли и гарантирующая безопасность при этих измерениях;
разработан способ непрерывного контроля уровня изоляции в рас
пределительных электрических сетях, обеспечивающий возмож
ность построения системы управления состоянием изоляции.
Реализация работы- Научные положения, выводы и рекомендации использованы:
муниципальным предприятием «Городские электрические сети» г. Ханты-Мансийска - способ определения параметров сети относительно земли и эскизный проект мониторинга состояния изоляции фаз сети относительно земли;
Южно-Уральским государственным университетом - в учебных пособиях по курсу «Безопасность жизнедеятельности».
Апробация работы. Основные материалы и результаты диссертационной работьибыли доложены, рассмотрены и одобрены на региональной научно-технической конференции «Технологии, методы, средства» (Норильск, 1996), международной научно-технической конференции «VIII Бенардосовские чтения» (Иваново, 1997), XI международной научно-технической конференции «Электробезопасность» (Польша, Вроцлав, 1997) и научно-технических конференциях Южно-Уральского государственного университета (1995-1997гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 116 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 4 таблицы, список использованной литературы из 105 наименований.
