Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Разработка способов и средств обеспечения электробезопасности в электоустановках с вентильными преобразователями

Диссертация: Разработка способов и средств обеспечения электробезопасности в электоустановках с вентильными преобразователями
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Работа имеет практическую ценность. Результаты диссертационной работы позволили: разработать методику оценки условий электробезопасности электроустановок с ВП, позволяющую определить требования к характеристикам автоматических средств защиты на стадии их проектированияуточнить область применения существующих УЗО в сетях с заземленной нейтральюобосновать требования к частотным характеристикам УЗО… Читать ещё >

Разработка способов и средств обеспечения электробезопасности в электоустановках с вентильными преобразователями (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава I. СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКОВ УТЕЧКИ В ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ. II
    • 1. 1. Анализ устройств защитного отключения для сетей с заземленной нейтралью
    • 1. 2. Анализ устройств непрерывного контроля изоляции
    • 1. 3. Влияние высших гармоник в электрической сети с вентильными преобразователями на условия электробезопасности .'
    • 1. 4. Исследование входных сигналов устройств защитного отключения в электрических сетях промышленных предприятий
    • 1. 5. Состояние развития средств защиты от несинусоццаль-ных токов утечки в сетях с вентильными преобразователями
    • 1. 6. Выводы
  • Глава 2. АНАЛИЗ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА В СХЕМАХ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ СЕТЕЙ С ВЕНТИЛЬНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ
    • 2. 1. Характеристики режимов работы трансформаторов тока в схемах УЗО и УНКИ. Выбор метода расчета
    • 2. 2. Схема замещения и метод расчета нелинейного трансформатора тока по основной частоте
    • 2. 3. Оценка условий передачи составляющей основной частоты при наличии постоянной составляющей во входном сигнале ТТ
    • 2. 4. Выводы
  • Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ В СЕТЯХ С ВЕНТИЛЬНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ
    • 3. 1. Анализ условий электробезопасности в сетях с вентильными преобразователями
    • 3. 2. Анализ формы входного сигнала УЗО, реагирующего на ток нулевой последовательности, в сети с вентильным преобразователем
    • 3. 3. Исследование влияния постоянной составляющей входного сигнала на функционирование УЗО
    • 3. 4. Исследование влияния частотной характеристики УЗО на уставку по несинусоедальному току утечки
    • 3. 5. Экспериментальные исследования функционирования УЗО при несинусоедальных входных сигналах в сети с вентильным преобразователем
    • 3. 6. Выводы
  • Глава 4. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКОВ УТЕЧКИ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ С ВЕНТИЛЬНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ
    • 4. 1. Принципы построения защиты от токов утечки в сетях с вентильными преобразователями

    4.2. Разработка способа непрерывного контроля и измерения сопротивления изоляции в сети с заземленной нейтралью, основанного на использовании третьих гармоник токов и напряжений нулевой последовательности

    Обоснование частотных характеристик устройств для защиты от токов утечки

    4.4. Разработка способа защиты от несинусоедальных токов утечки в сети с неуправляемым вентильным преобразователем.

    4.5. Разработка способа защиты от несинусоидальных токов утечки в сети с управляемым вентильным преобразователем.

    4.6. Разработка комбинированного устройства для защиты от несинусоццальных токов утечки

    4.7. Выводы.

Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 гг. и на период до 1990 г.", принятые ХХУ1 съездом КПСС, предусматривают дальнейшее «улучшение охраны труца и техники безопасности» и «создание наиболее благоприятных условий для высокопроизводительного труца» [i]. В условиях непрерывного роста электровооруженности труца и расширения областей применения электрической энергии решение этой важной народнохозяйственной задачи неразрывно связано с созданием эффективных средств защиты от поражения электрическим током.

Благодаря существующей системе организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту лвдей от поражения электрическим током, уровень электротравматизма имеет устойчивую тевденцию к снижению, однако, число электротравм в стране все еще остается значительным, а в отдельных отраслях наблюдается рост электротравматизма [23. Для защиты лвдей от поражения током используется комплекс защитных мер, применение которых регламентируется Правилами устройства электроустановок [ 3J. В настоящее время созданы и нашли практическое применение устройства защитного отключения (УЗО), устройства непрерывного контроля изоляции (УНКИ) и другие автоматические средства защиты в электроустановках промышленной частоты напряжением до 1000 В, применение которых уменьшает опасность электропоражения [4,5,б]. Однако эффективность традиционных средств защиты существенно снижается в сетях с силовыми вентильными преобразователями (ВП), широко используемых для создания оптимальных условий потребления электрической энергии [7]. Это обусловлено появлением участков сети с преобразованным напряжением, гальванически связанных с питающей сетью основной промышленной частотывозможностью возникновения постоянной составляющей в сети переменного токапоявлением в сети высших гармоник. Указанные факторы изменяют характер токов утечки, тока, протекающего через тело человека, входных сигналов средств защиты и, как следствие, влияют на эффективность этих средств и условия электробезопасности. Известны работы по исследованию некоторых из этих факторов в сетях с изолированной нейтралью и контактных сетях [8-I7J, однако существенное влияние режима нейтрали сети на опасность электропоражения и функционирование средств защиты не позволяет использовать результаты этих исследований при решении вопросов электробезопасности для сети с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В, применяемой в большинстве отраслей народного хозяйства.

Изложенное выше сввдетельствует об актуальности работ по исследованию условий электробезопасности, а также эффективности известных средств защиты с целью уточнения области их применения в сетях с заземленной нейтралью с ВП и создания специальных принципов построения средств защиты электроустановок с ВП, число которых постоянно увеличивается. В настоящее время уже около 70% вырабатываемой электроэнергии потребляется в СССР промышленными предприятиями, имеющими приемники электрической энергии как переменного, так и постоянного тока. При этом на постоянном токе потребляется примерно 25−30% электроэнергии [7 J .

Наблюдается тенденция к повышению удельного веса электроэнергии, потребляемой на постоянном или на переменном токе при частоте, отличной от основной промышленной частоты. Интенсивно разрабатываются и внедряются мощные преобразовательные устройства на базе силовых полупроводниковых вентилей, предназначенные для использования в электротехнологических установках, электроприводе, на транспорте и т. д. Предполагается дальнейшее расширение областей применения преобразовательных устройств, в том числе в электроэнергетике — для создания оптимальных условий генерирования, передачи и распределения электрической энергии [7]. Поэтому важной и актуальной, но в то же время практически неизученной научной задачей является исследование и разработка средств защиты от утечек тока для сетей с ВП.

Работа выполнена на кафедре охраны труда МЭИ в соответствии с, заданием 0.74.08.01.03 «создать и освоить в производстве унифицированный ряд устройств защитного отключения для сетей с заземленной нейтралью с учетом норм допустимых токов воздействия на организм человека и различных эксплуатационных условий» Программы работ по решению научно-технической проблемы 0.74.08., утвержденным Постановлением Госкомитета СССР по науке и технике и Презцциума ВЦСПС № 19−9/434 от 17 декабря 1976 г.

Цель работы — обеспечение безопасности электроустановок с вентильными преобразователями напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью путем разработки новых способов и средств защиты от токов утечки и повышение эффективности функционирования У30, реагирующих на ток нулевой последовательности.

Поставленная цель определила следующие основные задачи исследования: комплексное исследование процессов функционирования У30, реагирующих на ток нулевой последовательности, с учетом несину-совдальности токов утечки в электрических сетях с ВПанализ характерных режимов работы датчиков У30 при несину-соццальных входных сигналах с постоянной составляющейразработка принципов построения средств защиты от несину-совдальных токов утечки в сетях с заземленной нейтралью, имеющих ВПразработка новых способов и средств защиты от токов утечки в сетях с неуправляемыми и управляемыми ВН.

Сформулированные в работе научные положения и полученные результаты основываются на проведенных теоретических исследованиях, использующих аппарат теории электрических цепей, аналитические и графоаналитические расчеты с привлечением средств вычислительной техники, метод гармонической линеаризации нелинейных элементов. Основные положения диссертационной работы подтверждены экспериментальными исследованиями в лабораторных и производственных условиях.

Научные положения, защищаемые автором диссертации: методические принципы оценки условий электробезопасности и принципы построения средств защиты от несинусовдальных токов утечки в сетях с вентильными преобразователямиобоснование частотных характеристик и определение зависимостей уставок срабатывания устройств защитного отключения с трансформатором тока нулевой последовательности при несинусоидальных: входных сигналах, позволяющие повысить эффективность устройств защиты от электропораженияпринцип построения устройств непрерывного контроля изоляции в электрических сетях с заземленной нейтралью, основанный на измерении третьей гармоники напряжения и тока утечки, позволяющий повысить безопасность электроустановок.

Научную новизну определяют следующие результаты работы: теоретически установлена и экспериментально подтвервдена зависимость изменения уставки УЗО, реагирующих на ток нулевой последовательности, от постоянной составляющей и высших гармоник входного сигналаразработаны принципы построения средств защиты от несинусовдальных токов утечки для сетей с ВПпредложены два новых способа защиты от токов утечки в сетях с ВП и разработаны соответствующие функциональные схемы УЗОреагирующих на основную гармонику и постоянную составляющую входного сигналаполучены аналитические выражения для передаточной функции входного сигнала УЗО с автоматическим регулированием уставки при изменении напряжения сети с управляемым ВПразработан новый принцип построения УНКИ электроустановок с ВП на участке сети переменного тока с заземленной нейтралью, основанный на измерении третьей гармоники напряжения и тока утечки.

Работа имеет практическую ценность. Результаты диссертационной работы позволили: разработать методику оценки условий электробезопасности электроустановок с ВП, позволяющую определить требования к характеристикам автоматических средств защиты на стадии их проектированияуточнить область применения существующих УЗО в сетях с заземленной нейтральюобосновать требования к частотным характеристикам УЗО, обеспечивающим правильное их функционирование в сетях с ВПустановить влияние параметров и режимов работы сети с ВП на функционирование УЗОразработать методику проектирования средств защиты от не-синусовдальных токов утечки в сетях с ВПразработать методику определения уставки УЗО, реагирующих на несинусоадальный ток, и рекомендации по повышению эффективности их функционирования в сетях с ВП.

Реализация результатов работы. Рекомендации по частотным характеристикам УЗО при несинусовдальных входных сигналах использованы во Всесоюзном научно-исследовательском, проектно-кон-структорском и технологическом институте релестроения (г.Чебоксары) при разработке реле утечки для сетей с заземленной нейтралью.

Разработанное устройство для защиты от несинусовдальных токов утечки внедрено для опытной эксплуатации на предприятии «Полимерфото» Минхимпрома СССР.

Основные результаты диссертационной работы доложены и об-сулщены на П и Ш Всесоюзных научно-технических конференциях «Электробезопасность на горнорудных предприятиях черной металлургии СССР» (Днепропетровск, 1979, 1982) — на Московской городской конференции молодых ученых и специалистов «Повышение надежности, экономичности и мощности энергетического и электротехнического оборудования», посвященной ХХУ1 съезду КПСС (Москва, 1980) — на Юбилейной научно-технической конференции МЭИ (Москва, 1980) — на 1У Всесоюзной межвузовской конференции «Проблемы охраны труда» (Каунас, 1982).

Основные положения диссертации изложены в II печатных работах, в том числе в авторском свидетельстве на изобретение. По результатам работы получено положительное решение о вьщаче авторского свидетельства (заявлено 04.04.83 г., № 3 604 178/07).

Социальный эффект применения разработанных средств защиты от несинусовдальных токов утечки и рекомендаций по повышению их эффективности заключается в улучшении условий электробезопасности при эксплуатации электроустановок с вентильными преобразователями.

I. СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКОВ УТЕЧКИ В ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ.

При снижении активного сопротивления изоляции токоведущих частей электроустановки относительно земли, а также при прикосновении человека к токоведущим частям возникает утечка тока. Это явление, количественно оцениваемое значением тока утечки (б дальнейшем под током утечки будем понимать также ток, протекающий через человека, как частный случай), приводит к снижению взрыво-, пожарои электробезопасности электроустановки. Создаются условия для дальнейшего развития повревдения электрооборудования. Утечки тока могут вызывать нарушение работы систем управления технологическими процессами.

К средствам защиты от утечек тока относятся устройства защитного отключения и непрерывного контроля изоляции, прямо или косвенно контролирующие токи утечки. Несмотря на единодушное мнение специалистов, отмечающих высокую эффективность и прогрессивность этих средств защиты, следует признать, что в наиболее распространенных сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В промышленных предприятий УЗО и УНКИ еще не нашли должного практического применения. Решение задачи широкого внедрения средств защиты от утечек тока в значительной степени сдерживается недостаточной проработанностью вопросов устойчивости функционирования, условий и области применения этих средств.

Применительно к электроустановкам с заземленной нейтралью с ВП вопросы эффективности функционирования средств защиты от утечек тока до настоящего времени не рассматривались. Особенностями сетей с ВП являются высокие значения высших гармоник токов и напряжений, определяющие несинусоццальность токов утечки, входных сигналов средств защиты и тока, протекающего через человекавозможность возникновения постоянной составляющей в сети переменного токаналичие участков выпрямленного напряжения, гальванически связанных с участками переменного напряжения питающей сети.

Изложенное определяет необходимость анализа эффективности существующих технических решений УЗО и УНКИ при несинусоцдальных входных сигналах, оценки влияния высших гармоник на условия электробезопасности, исследования несинусоцдальности токов утечки, анализа состояния развития средств защиты от утечек тока для электроустановок с ВП.

I.I. Анализ устройств защитного отключения для сетей с заземленной нейтралью.

Обзор литературы, посвященной теории и практике использования защитного отключения, показывает, что в настоящее время в промышленно развитых странах эксплуатируется и разрабатывается значительное количество УЗО, различающихся по принципу действия, конструкции и характеристикам. В СССР и за рубежом наибольшее распространение получили УЗО, реагирующие на ток нулевой последовательности (на векторную сумму токов утечки разных фаз). Только в странах Европейского Экономического Сообщества находится в эксплуатации около 50 млн. УЗО [18]. Отечественной промышленностью эти устройства производятся пока в ограниченном количестве, поэтому достаточного опыта их эксплуатации нет. Это сдерживает расширение области применения УЗО и, в частности, использование их в сетях с ВП.

Датчиком этого типа устройств является трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП), как правило, с магнитопрово-дом тороидальной формы. При возникновении утечки тока появляется или изменяется входной сигнал УЗО. В качестве исполнительного органа используются автоматические выключатели, контакторы, магнитные пускатели и бесконтактные коммутационные аппараты.

В конструкциях УЗО целого рода европейских стран (например, ГДР, ФРГ, Франция) отключающий сигнал от ТТНП в цепь управления исполнительным органом передается с помощью электромеханической системы — «высокочувствительного дифференциального трансформатора». В практике использования защитного отключения в СССР и США нашли применение устройства с усилением сигнала полупроводниковым усилителем. В этих УЗО реализуются необходимая токовременная характеристика устройства, отстройка от влияния высокочастотных и импульсных помех, коммутационных бросков тока, самоконтроль исправности схемы и т. д. Выполнение устройством указанных функций достигается применением электронных усилителей, транзисторов, интегральных схем и других современных электронных и электромеханических приборов.

Для сетей с заземленной нейтралью напряжением 380/220 В промышленностью выпускаются или подготавливаются к выпуску устройства типа ЗОУП-25, ИЭ-9813, АЕ-2443, РУД-05УЗ, составляющие унифицированный ряц УЗО [5]. Перечисленные УЗО отличаются уставками (от 10 до 300 мА), быстродействием (от 0,06 до 0,2 с), номинальным током нагрузки (от 10 до 250 А).

Серийно выпускаемые устройства предназначены для работы в сетях с напряжением основной промышленной частоты, поэтому их уставки нормированы и выбраны на частоте 50 Гц. Вместе с тем при несинусоццальных напряжениях в сетях с ВП и другой нелинейной нагрузкой входные сигналы УЗО существенно несинусовдальны. При этом высшие гармоники тока утечки, в том числе тока, протекающего через человека, являются составляющими полезного входного сигнала.

Поэтому автором по специально разработанной методике были исследованы частотные характеристики ряда отечественных и зарубежных УЗО [19] .

На рис. I. I приведены экспериментальные зависимости первичного тока срабатывания от его частоты, где Icp~Jcp /1у — Тер — ток срабатывания на частоте У — Iy — уставка на частоте 50 Гц.

Результаты исследования показывают, что устройства имеют уставку, нормированную на промышленной частоте 50 Гц и обладают различной чувствительностью к высшим гармоникам входного сигнала (см. рис. 1 Л): имеют, как правило, значительно меньшую чувствительность к высшим гармоникам по сравнению с чувствительностью к первой, нечувствительны, имеют практически одинаковую чувствительность к первой и высшим гармоникам.

Изложенное свидетельствует об отсутствии единого подхода разработчиков УЗО к выбору их частотных характеристик и нормативных требований к ним.

Так, в устройстве типа ЗОУП-25 (кривая 9, рис. 1.1) с «целью исключения влияния токов небаланса и помех» [20] на выходе ТТНП включен частотно-избирательный транзисторный усилитель. Контур, состоящий из резистора, обмотки реле и коцденсатора (PLC — контур), ограничивает частоту усиливаемого сигнала до 80 Гц, при которой происходит срыв усилительных свойств усилителя. Устройство этого типа нечувствительно к высшим гармоникам входного сигнала, поэтому при несинусоцдальном токе утечки может допускать отказы срабатывания.

Примером другого подхода является исполнение устройства типа ИЭ-9813 [б] (кривая I, рис. 1.I). С целью получения заданной частотной характеристики устройства на выходе ТТНП включен конденсатор, образующий совместно со вторичной обмоткой ТТНП.

100 150 гоо 250 30О ^Гц.

Рис. 1.1. Частотные характеристики устройств защитного отключения: I — ИЭ — 9813 lH0M = 10 А, 1у = 10 мА) — 2,3,4 — РУД — 05 УЗ {1И0М = 100 А, = 30,100, 300 мА) — 5 — фирмы ВВС, Швейцария (I НОм = 25 А, 1у = 10 мА) — 6 — фирмы THOMSON BRANDT ' тип II1530, Франция кном = 30 А, 1у = 650 мА) — 7 — фирмы ЕSO, тип FI 25.4.100.30 (1^ =25 а, 100 мА) — 8 — фирмы, тип PIS ,.

ФРГ = 40 А, Ху =500мА) — 9 — ЗОУП-25 (1^ = 25 А, 10 мА).

L С — контур с частотой резонанса 50 Гц. Настройка вторичной обмотки ТТНП и ковденсатора в резонанс позволяет примерно вдвое увеличить полезный сигнал, снимаемый с датчика, и значительно ослабить влияние помех и высших гармонических составляющих на работу УЗО. Ковденсатор, шунтирующий переход управляющий электрод-катод тиристора" в схеме УЗО, также способствует уменьшению чувствительности устройства к высшим гармоникам. Поэтому устройство недостаточно эффективно при применении в случаях, когда высшие гармоники являются составляющими полезного входного сигнала.

Частотная характеристика реле утечки РУД-05 УЗ исполнением на номинальный ток 100 А (кривые 2,3,4,рис.I.I) также определяется в значительной степени режимом работы датчика, на выходе которого включен коденсатор [21] .

Устройство отличается несколько большей чувствительностью к высшим гармоническим составляющим, однако, также не обладает функциональными особенностями, достаточными для обеспечения электробезопасности в сетях с ВП.

Датчик УЗО является нелинейной системой, параметры которой зависят от значения входного сигнала и его частоты. Помимо датчика в тракте преобразования входного сигнала известных УЗО имеются и другие элементы с нелинейной характеристикой, влияющие на чувствительность УЗО к высшим гармоникам. Исходя из этого необходимо совершенствование узлов в УЗО, позволяющих получать частотные характеристики, отвечающие различным условиям эксплуатации .

Проведенные лабораторные испытания образцов УЗО, а также рассмотрение принципа их действия, конструкции и изучение данных документации на указанную аппаратуру позволяют сделать еледующие выводы: в зависимости от вцца частотной характеристики УЗО, уровня и состава высших гармоник несинусоедального входного сигнала в сети с ВП устройства будут характеризоваться различной эффективностью функционирования, при этом возможны отказы срабатывания или ложные срабатываниядля разработки новых или совершенствования эксплуатируемых аппаратов защиты необходимо комплексное исследование процессов их функционирования в сетях с ВП.

4.7. Выводы.

1. По результатам теоретических и экспериментальных исследований обоснованы принципы построения защиты от, токов утечки в сетях с ВП.

2. На основе классификации гармонических составляющих полезных входных сигналов и сигналов помехи сформулированы требования к частотным характеристикам УЗО, обоснованы рациональные частотные характеристики для простых и комбинированных средств защиты от несинусоидальных токов утечки, определены области их-применения.

3. С учетом особенностей сетей с ВП разработана методика проектирования средств защиты от несинусоидальных токов утечки, обеспечивающая единые технические решения в этих сетях.

4. Разработан новый принцип построения УНКИ на участке трехфазного тока сети с заземленной нейтралью, основанный на измерении третьих гармоник фазного напряжения и токов утечки, позволяющий осуществить контроль полного сопротивления симметричной и несимметричной изоляции сети относительно земли.

5. Разработаны два новых способа защиты от токов утечки и соответствующие им функциональные схемы УЗО, реагирующих на одну или несколько величин в сетях с неуправляемыми и управляемыми ВП.

6. Разработана методика определения уставки УЗО на несинусоидальном токе, установлены аналитические зависимости передаточной функции входного сигнала УЗО с автоматическим регулированием уставки в сети с управляемым ВП, определены уставки УЗО.

7. Разработано и внедрено в производство комбинированное УЗО для защиты от несинусоидальных токов утечки, реагирующее на постоянную и отдельные гармонические составляющие входного сигнала.

— 171 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В работе решена актуальная научная задача повышения безопасности электроустановок с вентильными преобразователями путем разработки новых способов и средств защиты от токов утечки.

При решении этой задачи в работе выполнено следующее:

1. На основании проведенных исследований установлено, что особенности сетей с ВП затрудняют или исключают использование существующих средств защиты от токов утечки при несинусоидальных входных сигналах с постоянной составляющей, и доказана необходимость разработки специальных новых средств защиты дош этих сетей с учетом несинусоидальности токов утечки. Установлена область применения УЗО, реагирующих на ток нулевой последовательности, и предложены рекомендации по повышению эффективности защиты в сетях с заземленной нейтралью, содержащих ВП.

2. Разработаны методические принципы оценки условий безопасности электроустановок с ВП, на основе которых выполнен анализ и определено значение несинусоидального тока, протекающего через тело человека при прикосновении к токоведущей части, выявлены аналитические зависимости значений постоянной и высших гармонических составляющих этого тока от параметров сети, нагрузки и ВП. По результатам анализа сформулированы требования к характеристикам автоматических средств защиты.

3. Аналитически установлены и экспериментально подтверждены зависимости и диапазоны изменения уставки УЗО, реагирующих на ток нулевой последовательности, от постоянной составляющей и высших гармоник входного сигнала.

4. Разработаны принципы построения и методика проектирования средств защиты для сетей с ВП. Предложены новые способы защиты от несинусоидальных токов утечки, основанные на измерении постоянной и отдельных гармонических составляющих входного сигнала, и разработаны соответствующие функциональные схемы УЗО.

5. Разработана методика определения уставки УЗО, реагирующих на несинусоидальный ток с постоянной составляющей. Установлена и экспериментально подтверждена необходимость автоматического регулирования уставки УЗО при изменении напряжения в сети с управляемым ВП и установлены аналитические зависимости передаточной функции полезного входного сигнала.

6. Разработан новый способ построения устройств непрерывного контроля сопротивления изоляции, позволяющий осуществить контроль полного сопротивления симметричной и несимметричной изоляции сети относительно земли в сети переменного тока с заземленной нейтралью.

7. Разработаны и внедрены в производство требования к характеристикам датчика входной величины, обеспечивающие эффективную работу УЗО при несинусоидальных входных сигналах в сетях с ВП, и комбинированное устройство, реагирующее на постоянную и отдельные гармонические составляющие входного сигнала.

Социальный эффект применения разработанных средств защиты от несинусоидальных токов утечки и рекомендаций по повышению их эффективности заключается в улучшении условий электробезопасности при эксплуатации электроустановок с ВП.

Показать весь текст

Список литературы

  1. КПСС. Съезд, ХХУ1-й. Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981−85 годы и на период до 1990 года. — М.: Политиздат, 1985.-95с.
  2. Г. Ю., Филиппов В. И., Ярченко Е. С. Производственный электротравматизм.- М.: Профиэдат, 1973.-191с.
  3. Правила устройства электроустановок. Раздел I. Главы I-IfI-7.-М.: Энергоиэдат, 1982. 89с.
  4. .А., Ревякин А. И. Некоторые вопросы электробезопасности. Промышленная энергетика, 1977, № 2, с.38−40.
  5. А.И., Кашолкин Б. И. Электробезопасность и противопожарная защита в электроустановках. М.: Энергия, 1980.- 160с.
  6. Biege.l/r?eier G. fe/??erstrofnsc/wtzsc/?ct?tLtn^ i//?g/ А/г/?
  7. JF?e/ctHzitatsW'ztscAaft, 1976, 75. № 22, 849−854.
  8. Справочник по преобразовательной технике /Под ред. И. М. Чиженко. -К.: Техника, 1978.-447с.
  9. В.П., Петренко В. Д. Влияние бесконтактных коммутационных аппаратов на работу устройств защиты от утечек. В кн.: Безопасная эксплуатация электромеханического оборудования в шахтах. Макеевка-Донбасс, 1972, вып.4, с.19−26.
  10. В.П. Рудничная аппаратура защиты от утечек тока и ее проверка в условиях эксплуатации. -М.: Недра, 1972.- 80с.10. brandt 3. Warner? vor de/r? f/r?tr/tt с/аг ?efo/?r.-E?ektrotec/?n/k {3RD), 1977, 59, № 7, 24, 26,28.
  11. E.A., Дудник В. Д., Китаенко Г. И. Особенности контроля сопротивления изоляции в сетях переменного тока, содержащих полупроводниковые преобразователи напряжения. Промышленная энергетика, 1979, МО, с.53−56.
  12. В.П. Исследование безопасности подземных электроприводов постоянного тока.-Безопасность труда в промышленности, 1978, № 6, с.33−37.
  13. В.П. Защитное отключение рудничных электроустановок. -М.: Недра, 1980.-334 с.
  14. В.П., Шурин Э. С., Чупика А. Н. Безопасная эксплуатация шахтных электроустановок.-К.: Техника, 1980.-143с.
  15. В.П. Защита от поражения электротоком в шахтных контактных сетях: Обзор.-М.: ЦНИЭИуголь, 1979.-32с.
  16. В.К. Электробезопасность. Итоги науки и техн. ВИНИТИ АН СССР: Сер. «Общие вопросы и теоретические основы электротехники. Электробезопасность». -М.: ВИНИТИ, 1980, т.I.-112с.
  17. Н.У. Влияние нагрузки на эффективность устройств защитного отключения. Тр./Моск.энерг.ин-т, 1981, вып.537,с.39−42.
  18. А.с. 450 279 (СССР). Устройство для защитного отключения /Авт.изобрет. Водяницкий Ю. Г., Руденко А. Г., Орлов Н. И., Темник Д. А. Заявл. 27.11.70, № 1 496 046/24−7- Опубл. в БИ, 1974, № 42- ГШ Н 02 Н 3/16.
  19. Техническое описание и инструкция по монтажу и эксплуатации реле утечки тока РУД-05 УЗ. № 0ЛХ:140.066. ВНИИР.
  20. В.Д. Утечки тока на землю в трехфазной электрической сети с управляемым выпрямителем: Деп. рукопись, — М.: Информэлектро, 1979, №Д-107−0/79. 12 с.
  21. Е.А. Электробезопасность в электроэнергетических системах двойного рода тока. В кн.: Электробезопасность. Тезисы докладов семинара. 19−20 марта 1981 г. М.: ЦНИИинфор-мации, 198I, с.33−35.
  22. А.с. 468 194 (СССР). Устройство непрерывного контроля изоляции в сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью /Авт.изобрет. Цапенко Е. Ф., Кораблев В. П., Шаин А.Д.-Заявл.11.06.73, № 1 928 715/18−10- Опубл. В БИ, 1975, № 15- МКИ 6MR 27/18.
  23. А.с. 560 190 (СССР). Устройство для непрерывного измерения и контроля сопротивления изоляции в сети с глухозаземленной нейтралью /Авт.изобрет. Цапенко Е. Ф., Шаин А. Д. Заявл. 16. 07.75, № 2 156 224/21- Опубл. в БИ, 1977, № 20- МКИ &01R 27/18.
  24. А.с. 408 240 (СССР). Устройство для непрерывного контроля изоляции многофазных электрических сетей /Авт.изобрет. Мотус-ко $.Я., Полунин В. Б., Ковальчук Я. М., Чеклин В. П. -Заявл.18. 08.71,№ 1 622 638/24−7-Опубл. в БИ, 1973,№ 47, МКИ ?01 R 31/02.
  25. А.Н. Исследование влияния активной проводимости сети относительно земли и напряжения сети на работу устройства для контроля изоляции. Изв.вузов. Энергетика, 1975, № 8, с.26−30.
  26. М.Г. Исследование и разработка автогенераторного способа измерения сопротивления изоляции в сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В: Автореферат кавд. дис.- М.: Моск.энерг.ин-т, 1980. 20с.
  27. А.с. 413 434 (СССР). Способ контроля изоляции в сетях с глухо-заземленной нейтралью /Шипунов Н.В., Петри Л. О., Шаймергенов А. А. Заявл. 19.II.71, № 1 627 841/24−7- Опубл. в БИ, 1974,1. М- МКИ QQU 31/02.
  28. Л.О., Жихарский В. В., Никифоров С. П. Импульсный метод контроля изоляции в сетях с заземленной нейтралью. Тр. /Моск.знерг.ин-т, 1975, вып.232, с.64−68.
  29. Л.О., Никифоров С. П. Безъемкостной импульсный метод определения сопротивления изоляции сети. Тр./Моск.энерг. ин-т, 1976, вып.296, с.56−59.
  30. И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. М.: Энергия, 1974. — 184 с.
  31. Основы теории цепей /Зевеке Г. В., Ионкин П. А., Нетушил А. В., Страхов С. В. М.-Л.: Энергия, 1965. — 444 с.
  32. М.С. Высшие гармоники, генерируемые трансформаторами.- М.: АН СССР, 1962. 102 с.
  33. Г. Н. Электрические машины. 4.1. М.: Энергия, 1974.240 с.
  34. Е.Ф. Контроль изоляции в сетях до 1000 В. М. .'Энергия, 1972. — 162 с.
  35. Е.В. Основы электрической тяги, Ч.П. Теория работы, методы расчета и выбор параметров основных элементов системы электроснабжения электрических дорог. М.-Л.: ГЭИ, 1963.- 184 с.
  36. П.И. Влияние высших гармоник на работу элементов систем электроснабжения промышленных предприятий. В кн.: Ненормальные режимы и борьба с ними в электрических системах. Саратов, 1977, № 1, с.61−65.
  37. И.В. Показатели качества электроэнергии на промышленных предприятиях. М.: Энергия, 1977. — 128 с.
  38. Г. А. Экспериментальное исследование несинусоидальности в системе электроснабжения нефтехимического предприятия В кн.: Качество электроэнергии в сетях промышленных предприятий. М.: Щ н-тп им. Ф. Э. Дзержинского, 1977, с.119−123.
  39. ГОСТ 12Л.038−82. Система ставдартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов.
  40. .С., Конча А. Я. О первичных критериях электробезопасности при воздействии пульсирующего напряжения. Промышленная энергетика, 1972, № 6, с.7−9.
  41. А.В. Исследование воздействия на человека напряжения и тока с фазовыми отсечками. В кн.: Вопросы электроснабжения и электропривода. Межвузовск. сб.тр. Калинин.: Калининск.гос.ун-т, 1977, с.52−54.
  42. А.И., Ситчихин К).В. Исследование безопасности выпрямительных установок. Тр./Челябинск.политехи.ин-т, 1977, вып.191, с.20−22.
  43. А.И., Ситчихин Ю. В. Исследование сравнительной опасности постоянного и выпрямленного токов. Изв.вузов. Энергетика, 1978, № 4, с.125−128.
  44. А.И., Ситчихин Ю. В. О степени опасности токов с фазовой отсечкой. Промышленная энергетика, 1977, № 10,с.15−17.
  45. К вопросу выбора критериев электробезопасности /Шипунов Н.В., Марусова Т. П., Байкова Р. Д., Филиппова В. Г. Тр./Моск.энерг. ин-т, 1975, вып.232, с.33−37.
  46. Охрана труда в электроустановках /Князевский Б.А., Марусова Т. П., Чекалин Н. А., Шипунов Н. В. М.: Энергия, 1977.- 320 с.
  47. П.А. Основы техники безопасности в электроустановках.- М.: Энергия, 1979. 408 с.
  48. В.Е. Основы электробезопасности. Л.: Энергия, 1976. — 344 с.
  49. Электробезопасность в горнодобывающей промышленности /Глади-лин Л.В., Щуцкий В. И., Бацежев Ю. Г., Чеботаев Н. И. -М.: Недра, 1977. 327 с.
  50. А.П., Власов С. П. Пороговые значения токов промышленной и повышенной частот. Промышленная энергетика, 1969, № 10, с.14−17.
  51. Ejects oj current passing through the. human 6dc/jj- International Electrotec/?л/сс? Com/ss/on. PuStication 47 $, 1974-Wp*r,
  52. JocoSsen J., BwtenAdtter S.} Schreyer A Gejcihi— dun^sSere/che e? ektrisch St г о me. ?/cherhe/ts3e~ reiche e/Wes Ei- Scfyutzschaiters sm’t I&t/ ~30тА,
  53. E£гktro techn. Z. t f974% 82 €, a/~/Z ,?32/- 324, 325.
  54. В.И., Ляхомский А. В. Действие электрического тока с фазовыми отсечками на человека. В кн.: Электробезопасность в народном хозяйстве. Тезисы докладов Ш научн.-техн.конф. М., 1979, с.36−37.
  55. А.Ш., Ситчихин Ю. В. Критерии пульсирующих токов.- Электротехника, 1979, № 3, с.31−32.
  56. Egiptien N.H. trefcihrdung c/arch nt’cht s//?t/stor/7?'ff? strome. Etektrotechn. Z /977, В 29, N= 1, SJ5.
  57. В.И., Ляхомский А. В. Исследования первичных критериев электробезопасности токов с фазовыми отсечками. Электричество, 1981, № 1, с.61−65.
  58. В.И., Сщоров А. И., Ситчихин Ю. В. Сравнительная опасность токов различного ввда. Электричество, 1981, № 12,с.49−51.
  59. .А., Ревякин А. И., Новиков С. Г. Влияние высших гармоник в сети на работу УЗО. Тр./Моск.энерг.ин-т, 1976, вып.296, с.62−65.
  60. С.И. Исследование и разработка методов повышения эффективности устройств защитного отключения в сетях с заземленной нейтралью: Автореферат каед.дисс.- М.: Моск. энерг. ин-т, 1977. — 20с.
  61. A.M. Обоснование новых требований в ПУЭ к защитным мерам электробезопасности. Промышленная энергетика, 1979, № 10, с.49−53.
  62. М.Р. Заземление, защитные меры электробезопасности. М.: Энергия, 1971. — 312 с.
  63. М.Р. Схемы защитного отключения по токам утечки и однофазного замыкания. Промышленная энергетика, 1968, № 1, с.33−37.
  64. К.Б., Соловьев А. С. О способах включения трансформаторов тока защиты от замыкания на землю. Промышленная энергетика, 1969, № 5, с.39−41.
  65. А.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1964. — 750с.
  66. Справочник по электроизмерительным приборам /Под ред. К. К. Илюхина. Л.: Энергия, 1973. — 703 с.
  67. О.И., Усынин Ю. С. Промышленные помехи и способы их подавления в вентильных электроприводах постоянного тока.-М.: Энергия, 1979. 70с.
  68. В.Н. Исследование влияния параметров электрических сетей текстильных предприятий на пожароопасное искробразо-вание и разработка методов его предупреэдения.' Автореферат кацц.дисс. М.: Моск.энерг.ин-т, 1978. — 20 с.
  69. Дж.Э., Гетлацц Х. Б. Электроника от теории к практике. — М.: Энергия, 1980. — 415 с.
  70. Справочник по полуцроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам /Под ред. Н. Н. Горюнова. М.: Энергия, 1979, — 725 с.
  71. Н/ебаек. Z). Inductive effects on fcru? t current Safety switches fro/7? non~s//?usoicto? yor/ns of current. Summery of re suits presentee/ authors of reports at the Round Tad? e Conference in Par/sr^Si/??. M.
  72. Sen. IVVS Verhut. ArSe/tsunfn? unc/ Serufskronk/?.
  73. Zur/?ecA- И. Wir/силдгп von? e/?le, — Gfe/chstro/wer? cruf PI- ScS??/tzsc/?c>?ter. — ??e/rtrotec/?/?, Z., в es, г7о-/7г.
  74. A. ??eic/?strD/nSee/'nf?i/ssung Se/ Pf~ Schut -zscha?tern. ??ektrotechn. Z., S376, 529, и/=
  75. Von H. feZ/Persto/77 ~sc/?utzsc/?o?ter /n /V/edei—spa/7nt/ngs/?e?zer?. &u??. sev/vsE, 63 (197Г). /3, 2 Ju?/,
  76. Н.У. Функционирование устройств защитного отключения на токе нулевой последовательности при наличии в сети переменного тока постоянной составляющей. Тр./Моск.энерг. ин-т, 1980, вып.444, с.37−40.
  77. А.И., Юсупов Н. У. Работоспособность устройства защитного отключения в комбинированной сети: Деп.рукопись. М.: ИнформэНерго, 1981, № Д/1000. — 7 с.
  78. Е.А., Дуцник В. Д. Универсальный метод измерения величины сопротивления изоляции электрических сетей различного рода тока. В кн.:Электробезопасность. Тезисы докладов семинара. 19−20 марта 1981 г. М.: ЦНИИинформации, 1981, с.36−39.
  79. ЗаяЗха 2 555 255 рРРР). p/Pr/c/pti//?^ zi/r ?FrJosw/7g von fMcrs stron? e/? 6e?/e6/per /jri/M/n. изодрал?. Ptfe? P -ЗояЗУ?. S./2.75- Dnyfo. 2Ш.77- Af/C/f S/02P 3/-Г6. Устройся?-So для otfwpj/женш mo/cotfymev/fi/ м^оЪого рода.
  80. ЗояЗка 2 555 221 (ФРГ), р/Ъг-ichtung zur- frflasMng von Fe/i?er sfrd/ne/?/Srow/7 /Sot/ег/ ?/e AG — AB/r?. изобрел?. PSedP,-Заябл. $J2.T5- Onyfa. /?0 €.77- МИ ИОгН з/к Устрой стбо для обнаружения то/соб утечки.
  81. Шнеерсон Э М. Приближенный анализ режимов трансформаторов тока с учетом нелинейности их характеристик. Электричество, 1975, Ш, с.24−29.
  82. Э.М. Динамика сложных измерительных органов релейной защиты. М.: Энергоиздат, 1981. — 208 с.
  83. А.Д. Электрические цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите. М.: Энергия, 1965. — 240 с.
  84. А.Д., Кужеков С. Л. Исследование формы вторичного тока защитных трансформаторов тока в переходных и установившихся режимах Электричество, 1971, № 1, с.27−32.
  85. .С. Анализ и расчет нелинейных трансформаторовтока в переходных режимах. Электричество, 1971, № 1, с.32−36.
  86. Н.В., Панов Б. П., Ревякин А. И. Стабилизация чувствительности трансформатора тока нулевой последовательности в схемах защиты. Электротехника, 1971, с.38−39.
  87. В.Е. Трансформаторы тока в схемах релейной защиты. М.: Энергия, 1969. — 184 с.
  88. Е.П., Пальтов И. Л. Приближенные методы исследования нелинейных автоматических систем. М.: Физматгиз, I960. -792 с.
  89. Полупроводниковые выпрямители /Беркович Е.И., Ковалев В. Н.,
  90. Ф.И. и др.: Ред. Ф. И. Ковалеева, Г. П. Мостовой.-М.: Энергия, 1978. 448 с.
  91. И.М., Руденко B.C., Сенько В. И. Основы преобразовательной техники. М.: Высшая школа, 1974. — 430 с.
  92. А.С. Основы моделирования на аналоговых вычислительных машинах. М.: Наука, 1978. — 272 с.
  93. Н.В. Защитное отключение. М.: Энергия, 1968. — 160 с.
  94. И.М. Защита от замыкания на землю в электрических системах. Киев: АН УССР, 1955. — 208 с.
  95. И.И. Характеристики ферромагнитных сердечников. М.: Энергия, 1967. — 168 с.
  96. М.А. Магнитные усилители. 4.1. М.: Сов, радио, I960. — 538 с.
  97. М.А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М.: Наука, 1966. — 720 с.
  98. ЮЗ. Ацдреев Ю. А., Абрамзон Г. В. Преобразователи тока для измерений без разрыва цепи.- Л.: Энергия, 1979. 144 с.
  99. А.И., Юсупов Н. У. Устройство непрерывного контроля изоляции в сети с глухозаземленной нейтралью: Деп. рукопись. М.: Информэнерго, 1981, № Д/1001. — 7 с.
  100. А.И., Юсупов Н. У. Устройство контроля изоляции. Тр./Моск.энерг.ин-т, 1982, вып. 580, с.50−55.
  101. Н.У. О частотных характеристиках устройств защитного отключения. В кн.: Проблемы охраны труца. Тезисы докладов 1У Всесоюзн.межвузовск.конф. Каунас: Каунас, политехи. ин-т, 1982, с. 215.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!