Вдосконалення заземлювальних пристроїв електричних підстанцій для забезпечення безаварійної роботи вторинних кіл

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019 р. Дисертацію присвячено вдосконаленню заземлювальних пристроїв підстанцій напругою 330(220)/150(110) кВ за критерієм запобігання пошкодження ізоляції кабелів струмових захистів при ударі блискавки та при короткому замиканні на шинах розподільного пристрою вказаних класів напруги. На підставі аналізу експериментальних даних, отриманих на 80 діючих підстанціях України, визначено незалежні фактори, а також незначимі із ряду незалежних. На підставі проведення чьотирьох- та п'ятифакторних експериментів отримано модель для визначення опору заземлювального пристрою. Проведено порівняльний аналіз отриманої моделі з відомими розрахунковими методиками. Значення опору, визначене за формулою нормативного документу, для більшості підстанцій менше, ніж визначене за отриманою моделлю, тому є оцінкою знизу. На підставі проведення шестифакторного експерименту отримано модель для визначення напруги на ізоляції кабелю вторинних кіл трансформатору струму, який є найвіддаленішим від зали релейних панелей, при короткому замиканні на шинах розподільного пристрою. У роботі сформульовано процедуру експериментального визначення напруги на ізоляції кабелю при імітації короткого замикання. У роботі розроблено методику та наведено приклади визначення конструктивних параметрів та матеріальних витрат на виконання заземлювальних пристроїв з використанням отриманих в роботі математичних моделей за критерієм запобігання пошкодження ізоляції кабелів вторинних кіл при короткому замиканні, а також за критерієм запобігання хибного спрацювання струмових захистів у випадку пошкодження ізоляції кабелю.

Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in speciality 05.14.02 – electric stations, networks and systems. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. The dissertation is devoted to the improvement of grounding systems of substations with voltage 330 (220) / 150 (110) kV on the criterion of prevention of damage to the insulation of current protection cables with a lightning strike and with short-circuit on the bus of the switchgear of the specified voltage classes. On the basis of the analysis of experimental data obtained at 80 operating substations of Ukraine, independent factors are determined, as well as insignificant from a number of independent ones. On the basis of four- and five-factor experiments, a model was developed to determine the grounding systems resistance. A comparative analysis of the obtained model with known computational methods was carried out. The value of the resistance, determined by the formula of the normative document, for most substations is less than determined by the received model, therefore, is an estimate from below. On the basis of a sixfactor experiment, a model for determining the voltage on the cable insulation of the secondary circuits of the current transformer is obtained, which is the most distant from the relay panels hall, with a short circuit on the bus of the switchgear. In the paper, the procedure for the experimental determination of voltage on cable isolation during simulation of short circuit was developed. In this work a method is developed and examples are given for determination of constructive parameters and material costs of grounding systems with the use of the mathematical models obtained in the work on the criterion of prevention of damage to insulation of secondary circuits with short circuit, and according to the of prevention the false triggering of current protection in the event of damage to the cable insulation.