Реферат на тему Феррорезонансные перенапряжения, причины возникновения и способы ограничения.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 2
1. Понятие феррорезонансных перенапряжений 3
2. Причины возникновения феррорезонансных перенапряжений 8
3. Способы ограничения феррорезонансных перенапряжений 11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 15

Введение:

На сегодняшний день в условиях постоянного ухудшения технического состояния распределительных сетей из-за отсутствия необходимых средств на своевременную замену и качественный ремонт поврежденного электрооборудования все острее становится проблема поддержания на достаточно необходимом уровне надежности работы систем электроснабжения потребителей электрической энергии. Средняя продолжительность эксплуатации большей части основного электрооборудования значительно превышает нормативные сроки службы. Распределительные сети должны, как правило, длительную протяженность и работают в достаточно тяжелых условиях загрязнения, увлажнения, частых динамических и термических перегрузок. Все эти факторы приводят к увеличению повреждаемости электрооборудования сетей по причинам различных дефектов, в том числе развиваются под действием эксплуатационного напряжения.
Электрические сети 6-35 кВ относятся к распределительным сетям и являются наиболее массовыми среди сетей высокого напряжения. Причиной значительного количества аварий в сетях 6-35 кВ является возникновение длительных феррорезонансных процессов(ФРП), которые приводят к повреждению измерительных трансформаторов напряжения(ТН).
Цель работы: рассмотреть феррорезонансные перенапряжения, причины возникновения и способы ограничения.
Структура работы: введение, основная часть, заключение, список использованной литературы.
Объем работы: 15 страниц печатного текста.
Количество использованной литературы: 9 источников.

Заключение:

Итак, в феррорезонансных схемах есть возможность существования различных устоявшихся режимов по одинаковых параметров электрической сети. Только один из них будет нормальным, то есть происходить без перенапряжений, сверхтоков, на основной частоте и без наличия гармонических составляющих. Но в любом случае остаются необходимые условия для существования различного типа анормальных феррорезонансных режимов. Достаточным условием их возникновения является появление в сети соответствующего энергетического возмущение. Переходные процессы, атмосферные перенапряжения, подключение или отключение трансформаторов, резкое изменение нагрузок, возникновение или ликвидация коротких замыканий, ремонт под напряжением и прочее, — могут стать этим достаточным условием. С учетом как возможности существования феррорезонансов различного типа, так и большой зависимости результатов от точности исходных данных и расчетов, анализ наличия необходимых и достаточных условий возникновения феррорезонансного режима требует выполнения серии вычислений режимов. Но выполнение простого перебора параметров в таком случае является методом, требует больших затрат времени при отсутствии гарантий достоверности результатов.
Решить эту проблему можно с помощью метода продолжений, что дает возможность определить, как влияет изменение одного из параметров режима или схемы на возможность существования установившегося феррорезонансу.
В связи с этим необходимо в ближайшее время провести модернизацию системы заземления нейтралу сетей 6 — 35 кВ на основе последних достижений науки и техники в данной области. Принципиальная возможность такой модернизации — это переход на резистивную систему заземления нейтралу. Резистивная система заземления нейтрал сетей 6-35 кВт обеспечивает снижение уровня дуговых перенапряжений, селективное выявления поврежденного присоединения, его быстрое отключение и улучшение условий электробезопасности.

Фрагмент текста работы:

1. Понятие феррорезонансных перенапряжений

Термин «феррорезонанс», относится к всех колебательных процессов, происходящих в электрических цепях при наличии нелинейной индуктивности, емкости, источники напряжения и малых активных потерь.
В электрических сетях есть большое количество индуктивностей с ферримагнитным сердечником (силовые трансформаторы, электромагнитные трансформаторы напряжения, шунтов реакторы), также как и емкостей (кабели, длинные линии, емкостные ТН, продольные и поперечные конденсаторные банки, емкостные делители напряжения в выключателях, закрытые подстанции). Таким образом, существуют предпосылки для возникновения ФРП .
Главной особенностью этого явления является возможность существования различных стабильных установившихся режимов при одинаковых параметрах электрической сети. Переходные процессы, атмосферные перенапряжения, подключения или отключения трансформаторов или нагрузок, возникновение или ликвидация коротких замыканий, ремонт под напряжением и другие возмущения, могут вызвать феррорезонанс. Режим может внезапно перескочить от нормального установившегося режима (синусоидального с частотой источника питания) к феррорезонансного установившегося режима, для которого характерны большие перенапряжения и высокие уровни гармонических. Это может привести к серьезным повреждениям оборудования.
В цепях с нелинейными индуктивностями трансформаторов напряжения могут возникать феррорезонансные явления, сопровождающиеся перенапряжениями и сверхтоками. К возникновению ФРП на измерительных трансформаторах напряжения могут приводить: отключение устойчивого однофазного замыкания на землю, перемежающееся дуговое замыкание в сети, повышение напряжения на шинах из-за спада нагрузки в сети, отключение коротких замыканий. В сети, срабатывание при грозовых перенапряжениях вентильных разрядников и т. п.
ФРП на ТН подавляют введением в нейтрал источника резистора, величина которого зависит от емкости сети на землю и количества ТН, также эффективно в этом случае применение дугогасного реактора. При дуговых замыканиях на землю в ТН могут возникать сверхтоки, которые создают опасность термического повреждения обмоток ВН. Причиной сверхтоков в обмотках ВН являются однофазные замыкания в режиме одно полярных дуг(характер замыкания соответствует теории Патэрсона и Сляпана).
Подобное дуговое замыкание создает постоянную составляющую в напряжениях фаз, что вызывает насыщение магнитопроводов трансформаторов напряжения и резкое снижение их сопротивления . Повреждения ТН происходит при высоких значениях пробивного напряжения места повреждения. В некоторых литературных источниках утверждается, что применение дугогасящих реакторов гарантирует защиту ТН от повреждения сверхтоками при перемежающихся дуговых замыканиях. Индуктивность реактора шунтирующего емкость нулевой последовательности сети, исключая тем самым появление постоянной составляющей в фазных напряжениях и насыщения ТН.
Резонансные перенапряжения, существенно связанные с установившимися резонансными колебаниями в системе, в симметричной или несимметричной ее схеме.
В свою очередь, каждая из этих групп состоит из различных видов перенапряжений, классификация и наименования которых необходимы для дальнейшего изложения. К группе «коммутационные перенапряжения» относят:
1) перенапряжения при отключении емкостного нагрузки ненагруженных длинных линий и конденсаторных батарей;
2) перенапряжения при включении длинных линий, в частности при автоматических повторных включениях;
3) перенапряжения при отключении малых индуктивных токов, в частности при отключении ненагруженных трансформаторов, асинхронных двигателей и реакторов. Перенапряжения при включениях и отключениях могут развиваться как в симметричном режиме работы системы, так и при несимметричных коротких замыканиях; в последнем случае перенапряжения, обычно, выше;
4) перенапряжений при дуговом замыкании на землю и неустойчивом характере дуги в сетях с изолированной и компенсированной нейтралами.
К группе «резонансные перенапряжения» относят:
1) резонансные перенапряжения на рабочей частоте, возникающие в дальних электропередачах при симметричных и несимметричных режимах;
2) перенапряжения вследствие самовозбуждения вращающихся машин, работающих в симметричном режиме;
3) перенапряжения на высших гармониках в несимметричных режимах;
4) феррорезонансные перенапряжения на высших или низших гармониках, обусловленные нелинейными параметрами цепей со сталью.
Более эффективным для снижения уровня аварийности распределительных сетей оказывается высокоомное заземление нейтралу. Основная цель высокоомного заземления нейтралу: уменьшение перенапряжений при дуговых ОЗЗ и вероятности феррорезонансных процессов при ОЗЗ, а также создание благоприятных условий для надежного функционирования устройств автоматики.
При таком выборе величины время стекания избыточного заряда с емкостей фаз на землю после обрыва дуги тока ОЗЗ составляет около 0,5 периода промышленной частоты (10мс). При этом перенапряжения на неповрежденных фазах, сопровождающих каждый пробой, не превышают значения при первом пробое изоляции, то есть (2,4…2,5)