Устройство защиты от токов утечки и контроля сопротивления изоляции сетей с изолированной нейтралью
Содержание
Обозначения и сокращения 3
Введение 4
1 Цель работы и постановка задачи 6
1.1 Описание объекта защиты 7
2 Обзор способов защиты сетей с изолированной нейтралью 11
2.1. Способы защиты сети переменного тока от токов утечки 11
2.2 Способы защиты участка сети постоянного напряжения от токов утечки 17
2.3 Защита от токов утечки комбинированной сети 19
3 Обзор устройств защиты от токов утечки и контроля изоляции, выпускаемых промышленностью 23
3.1 Устройства защиты от токов утечки и контроля изоляции сети переменного тока 24
3.2 Устройства защиты от токов утечки и контроля изоляции сети постоянного тока 32
3.3 Устройства защиты от токов утечки и контроля изоляции сети комбинированной сети 35
4 Анализ процессов при нарушении изоляции объекта защиты 37
4.1 Параметры компьютерной модели объекта защиты 37
4.2 Фильтр присоединения 52
4.3 Источники питания вип 54
4.4 Выводы 54
5 Экспериментальные исследования 55
5.1 Краткое описание аппарата защиты от токов утечки типа «Аргус» 56
5.2 Измерение напряжения нулевой последовательности в искусственно созданной нулевой точке 66
5.3 Опыты с фильтром присоединения, подключенным на звене постоянного тока 75
5.4 Анализ выполненных экспериментов 82
6 Разработка устройства защиты от токов утечки и контроля сопротивлени изоляции комбинированной сети 83
6.1 Алгоритм работы устройства защиты от токов утечки и контроля сопротивления изоляции вип 83
6.2 Разработка структурной схемы устройства 92
6.3 Разработка принципиальной схемы устройства 92
6.4 Описание экспериментального образца устройства защиты от токов утечки и контроля сопротивления изоляции вип 92
6.5 Описание радиоканала 93
Заключение 95
Литература 97
Безопасность эксплуатации электрооборудования и надежность снабжения потребителей электрической энергией являются одними из основных требований, предъявляемых к электротехническим установкам всех отраслей промышленности.
Условия безопасной эксплуатации тесно связаны с состоянием изоляции электрической сети и установки. Как известно, поражения электрическим током в установках напряжением до 1000В чаще всего бывает двух видов:
а) поражения, вызванные прикосновением к конструктивным металлическим частям электрических установок или корпусом приемников, оказывающихся под напряжением в результате повреждения электрической изоляции;
б) поражения вследствие непосредственного прикосновения или недопустимого приближения к частям, находящимся под напряжением.
Повреждение изоляции создает также опасность от искрения. При повреждениях изоляции возникают токи утечки, которые могут проходить между проводом и землей (утечка на землю) или между проводниками разных фаз (междуфазная утечка). Эти токи при плохой изоляции достигают значительных величин и при определенных условиях могут вызывать воспламенение изоляции электрооборудования или находящихся вблизи него горючих материалов и привести к пожару.[1]
Важнейшим показателем, определяющим надежность функционирования электроэнергетических систем (ЭЭС), является сопротивление её изоляции. Изоляция, как по количественному составу, так и по техническому значению, является одним из основных элементов ЭЭС. В тоже время изоляция – элемент, наиболее подверженный различным внешним воздействиям: механическим нагрузкам, влаги, длительного нагрева, электрических полей и т.д. В результате этих воздействий состояние изоляции ухудшается и может приводить к возникновению в ЭЭС аварийных ситуаций – металлических и дуговых коротких замыканий, вызывающих пожары, выходу из строя электрооборудования, перерыву питания ответственных потребителей и т.п. Поэтому среди мероприятий, направленных на повышение безаварийности ЭЭС и бесперебойности электроснабжения, особое значение придается решению задачи своевременного обнаружения дефектов, начинающих развиваться в изоляционной конструкции, локализации поврежденных элементов ЭЭС, их восстановления и ввода резервного питания потребителей [2].
Непрерывный контроль изоляции является наиболее важным средством повышения надежности и уровня обеспечения электробезопасности при эксплуатации электроустановок напряжением до 1000В. В случае непрерывного контроля изоляции представляется возможность отыскать и устранить место повреждения изоляции, прежде чем ее сопротивление снизится до аварийной величины.
ЭЭС могут быть нескольких видов:
– переменного тока;
– постоянного тока;
– комбинированного типа.
Диссертация содержит краткий анализ процессов в фильтре присоединения при нарушении изоляции объекта защиты, описание алгоритма защиты от токов утечки и контроля сопротивления изоляции ВИП, описание разработанного устройства, результаты моделирования алгоритма разработанного устройства и выводы по ним.
ЛИТЕРАТУРА
1. Темирев А. П., Анисимов А. В., Нгуен Куанг Кхоа, Анализ и синтез электрогидравлической системы «Вентильно-индукторный электропривод – центробежный насос» дизель – электрической подводной лодки: монография / А. П. Темирев, А. В. Анисимов, Нгуен Куанг Кхоа, ЮРГПУ(НПИ). – Новочеркасск: ЛИК, 2013 г. – 428 с.
2. Цапенко Е. Ф. Контроль изоляции в сетях до 1000 В. Изд. 2-е перераб. М., «Энергия», 1972 – 152с.
3. Кузнецов В. А., Кузьмичев В. А., Вентильно-индукторные двигатели. – М.: Издательство МЭИ – 2003. – 70 с.
4. Синегубов А. П. Методы и средства контроля сопротивления изоляции автономных электроэнергетических систем: монография / А. П. Синегубов. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2013. -86
5. П.А. Конаков Моделирование вентильно-индукторного привода при снижении сопрсопротивления изоляции. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. Вып. 3 Новочеркасск., 2016, с.51-58
6. Г. И. Бабокин, В. Г. Куницкий, П. И. Шеленев Защита от токов утечки в комбинированных электрических сетях с ШИМ-преобразователем частоты. Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. 280с.
7. Ю.В. Товстик, В.Н. Стоян, В.Н. Савицкий. Проблемы защиты от утечек тока на землю распределительных сетей угольных шахт, с силовыми полупроводниковыми элементами. // Горная электротехника и автоматика: Наук. техн. зб. НГУ. – Днепропетровск, 2005. – Вип. 74.– с. 36–42
8. В.Н. Савицкий, Н.И. Стадник. Защита от токов утечки в комбинированных распределительных сетях угольных шахт. // http://ukrniive.com.ua/ru/article/current_leakage.htm
9. В. Фролкин, к.т.н., Компания «Объединенная Энергия» (г. Москва)http://www.news.elteh.ru/arh/2002/13/21.php
10. Пат. RU 2144679H02H3/16 Способ контроля изоляции и защиты электрической сети / Малафеев С.И., Мамай В.С., Серебренников Н.А., Фролкин В.Г.
11. Пат. 2321008 РФ, МПК G01R 27/16. Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей (варианты)/ Лачин В.И., Кильдияров А.В., Соломенцев К.Ю., Иванов Е.А. – Опубл. 27.03.2008, Бюл. № 9.
12. Пат. 2310873 РФ, МПК G01R 27/18. Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей/ Лачин В.И., Кильдияров А.В., Соломенцев К.Ю., Иванов Е.А. – Опубл. 20.11.07, Бюл. № 32.
13. Пат. 2377581 МПКG01R 27/18 (2006.01) Способ измерения и контроля сопротивления изоляции, изолированных от земли (корпуса) силовых электрических сетей переменного тока под рабочим напряжением и устройство для его реализации
14. ГОСТ Р 52273-2004Устройства защиты от токов утечки рудничные для сетей напряжением до 1200 В.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.8 (105 отзывов)
4.8 (40 отзывов)
5 (22 отзыва)
4.9 (826 отзывов)
4.9 (20 отзывов)
4.8 (373 отзыва)
4.9 (298 отзывов)
4.9 (66 отзывов)
4.9 (343 отзыва)
