У дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача, що полягає в розвитку методів контролю параметрів і значень аварійних струмів при ушкодженнях ізоляції та створення системи автоматичної компенсації складових струму однофазного замикання на землю для кар'єрних розподільних мереж напругою 6-10 кВ, що забезпечують підвищення електробезпеки й експлуатаційної надійності. Основні наукові результати, висновки і практичні рекомендації дисертаційної роботи полягають у наступному: Встановлено характер впливу на формування реактивної, активної і гармонійних складових струму однофазного замикання на землю навантаження, параметрів ізоляції відносно землі і характеристик елементів систем електропостачання кар'єрів і найбільш розповсюджених типів дугогасних реакторів. Активна складова струму однофазного замикання на землю промислової частоти в загальному випадку обумовлена втратами в дугогасних реакторах, активною провідністю мережі, а в кабельних лініях і активним опором оболонки кабелю і контуру заземлення; встановлено, що при однофазному замиканні на землю в аварійному струмі значення активної складової може досягати до 10 % від загального значення струму; рекомендовано застосовувати міри зниження (компенсації) цієї величини при струмах однофазного замикання які перевищують 20-30 ампер. Основними джерелами гармонік у кар'єрній мережі напругою 6-35 кВ є силові трансформатори, у кривій напруги яких переважає 5 і 7 гармоніки. Запропоновано методику розрахунку рівня найбільш вагомої гармонійної складової для мереж з ізольованою і компенсованою нейтраллю; результати дослідження кривої струму однофазного замикання на землю показують помітне зростання гармонійної складової в аварійному струмі в мережі з компенсованої нейтраллю через нелінійність дугогасних реакторів. Розроблено новий спосіб визначення реактивної й активної складової провідності ізоляції відносно землі розподільних мереж напругою вище 1000 В під робочою напругою, що ґрунтується на накладенні на мережу одночасно двох оперативних синусоїдальних сигналів непромислової частоти. Автоматичне настроювання при компенсації ємнісної складової струму однофазного замикання на землю варто виконувати на основі порівняння реальних, безупинно вимірюваних значень ємності й індуктивності всієї мережі відносно землі, що забезпечує автоматичний облік впливу всіх елементів мережі на режим настроювання і дозволяє реалізувати будь-який заданий ступінь розстроювання режиму компенсації від резонансного. Компенсація активної складової струму однофазного замикання на землю буде сприяти підвищенню надійності електропостачання за рахунок самоліквідації замикань на землю в електричних мережах з компенсованою нейтраллю; запропонований спосіб компенсації активної складової аварійного струму, що ґрунтується на введенні в мережу додаткової напруги, значення і фаза якого повинні бути погоджені зі станом електричної системи в режимі однофазного замикання на землю. Для автоматичної компенсації ємнісної складової струму однофазного замикання на землю рекомендується конструкція реактора магнітно-вентильного типу, що забезпечує, у сполученні з обраним способом регулювання, плавність регулювання при будь-якому ступені розстроювання.. Для компенсації активної складової струму однофазного замикання на землю відповідно до прийнятого способу компенсації необхідно використовувати напругу ушкодженої фази. Розроблено надійний спосіб і пристрій визначення і вибору ушкодженої фази, що виключає помилку, наявність якої може привести до більш важкої аварії в системі електропостачання. Розроблено структуру, алгоритм керування, функціональну і принципову схеми системи автоматичного настроювання компенсації ємнісної й активної складових струму однофазного замикання на землю для розподільних мереж напругою 6-10 кВ, технічно реалізованої на базі мікроконтролера. Реалізація і впровадження розроблених методів і пристроїв, що забезпечують мінімізацію аварійних струмів при однофазних замиканнях на землю в розподільних мереж напругою 6 -10 кВ дозволить підвищити умови електробезпеки і надійності систем електропостачання і за рахунок самоліквідації ушкоджень і збереження в роботі споживачів одержати економічний ефект.
Основний зміст дисертації опубліковано в роботах: 1. Остапчук А.В. Анализ устройств компенсации емкостных токов в сетях напряжением 6-35 кВ //Гірнича електромеханіка та автоматика: Наук. - техн. зб. – 2001. №67.– С.70-72. 2. Шкрабец Ф.П., Скосырев В.Г., Остапчук А.В. Новый принцип выполнения избирательной защиты от несимметричных повреждений в распределительных сетях 6-35 кВ//Гірнича електромеханіка та автоматика: Наук. - техн. зб. – 2002.– №68. С.3-9. 3. Остапчук А.В. О влиянии высших гармоник тока однофазного замыкания на характер протекания процесса //Сборник научных трудов НГУ Днепропетровск: РИК НГУ №15, Том 2.– 2002.– С. 232-236. 4. Шкрабец Ф.П., Дворников А.А., Остапчук А.В. Скосырев В.Г. Надежность и электробезопасность распределительных сетей горных предприятий //Горный информационно-аналитический бюллетень.– 2003. №3 – С.205-207. 5. Остапчук А.В Методики практической оценки уровня высших гармоник тока однофазного замыкания //Гірнича електромеханіка та автоматика: Наук. - техн. зб. – 2003.– № 70.– С. 30-35. 6. Шкрабец Ф.П., Остапчук А.В. Система автоматической компенсации активной составляющей тока замыкания на землю //Науковий вісник НГУ.– 2004.–№3. – С.35-38. 7. Шкрабец Ф.П., Остапчук А.В. Система автоматического управления дугогасящим реактором //Гірнича електромеханіка та автоматика: Наук. - техн. зб. – 2003.– № 71.– С. 14-17. 8. Шкрабец Ф.П., Остапчук А.В. Контроль параметров изоляции и режима настройки дугогасящих реакторов //Горный информационно-аналитический бюллетень.– 2004.–№6 –С.320-322. 9. Остапчук А.В Оценка факторов влияющих на гармонический состав аварийных токов в распределительных сетях карьеров //Гірнича електромеханіка та автоматика: Наук. - техн. зб. – 2004.– №72.– С. 22-27. 10. Остапчук А.В Метод компенсации активной составляющей тока замыкания на землю //Гірнича електромеханіка та автоматика: Наук. - техн. зб. – 2004.– №73.– С. 34-37. 11. Деклараційний патент на винахід 55738 А (Україна) Спосіб контролю ізоляції та пристрій для його здійснення /Шкрабець Ф.П., Скосарєв В.Г., Остапчук О.В. 12. Деклараційний патент на винахід № 55794 А (Україна) Спосіб виборчого захисту від замикань на землю в трифазних розподільних мережах напругою вище 1000 В /Шкрабець Ф.П., Скосарєв В.Г., Остапчук О.В. 13. Деклараційний патент на винахід № 55904 А (Україна) Пристрій виборчого захисту від замикань на землю в трифазних розподільних мережах напругою вище 1000 В /Шкрабець Ф.П., Скосарєв В.Г., Остапчук О.В. |
