авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Улучшение эксплуатационных характеристик электроустано-вок систем электроснабжения нефтяной промышленности при перенапряжениях

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЗАСЫПКИН Иван Сергеевич

УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОУСТАНО-ВОК СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПРИ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯХ

Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Самара – 2011

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Самарском государственном техническом университете на кафедре «Автоматизированные электроэнергетические системы».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Степанов Валентин Павлович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Таджибаев Алексей Ибрагимович
кандидат технических наук, Бобров Владимир Петрович
Ведущее предприятие: Центр физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра Российской академии наук (г. Апатиты)

Защита состоится «20» декабря 2011 г. в 14 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.217.04 при Самарском государственном техническом университете (СамГТУ) по адресу: г. Самара, Молодогвардейская ул., д. 244, корпус, ауд. 4А.

Отзывы по данной работе в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: Россия, 443100, г. Самара, Молодогвардейская ул. 244, Главный корпус, Самарский государственный технический университет, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.217.04, тел.: (846) 278-44-96, факс (846) 278-44-00, e-mail: aleksbazarov@yandex.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного технического университета.

Автореферат разослан «18» ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 212.217.04,

доктор технических наук, доцент А.А. Базаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Прирост электроэнергии, распределяемой и потребляемой в электротехнических комплексах (ЭТК) систем электроснабжения и электрических сетей (СЭЭС) 6 35 кВ нефтяной отрасли, достигается за счет ввода новых объектов и интенсификации использования и улучшения эксплуатации электроустановок (ЭУ) и, в частности, силовых трансформаторов (СТ), линий электропередачи (ЛЭП) и электродвигателей (ЭД). И в том, и в другом случае характерна высокая аварийность электрооборудования (ЭО) от эксплуатационных физических воздействий (ЭФВ), в частности, внутренних (феррорезонансных, коммутационных и др.) и внешних (грозовых) перенапряжений и сверхтоков.



В первом случае, причины повреждений это – необоснованные или некорректные решения, принятые на этапах проектирования, монтажа и ввода в эксплуатацию. Во втором случае, основные причины аварийных отказов – нарушения регламентов эксплуатации, а также износ ЭУ. Отметим, что технико-экономический анализ и опыт эксплуатации ЭО, отработавшего установленный срок службы показывают, что его продление на 20 30 лет для многих ЭУ, в частности, для СТ, вполне конкурентно замене их на новые.

Поэтому по экономическим и техническим причинам при постоянном и повсеместном дефиците финансирования в электроэнергетике, в частности, нефтяной отрасли, не следует ожидать существенного обновления работающих ЭУ. В ближайшем будущем работоспособность ЭО в большой мере будет обеспечиваться продлением срока службы.

Это требует уточненного анализа электромагнитной совместимости (ЭМС) во взаимосвязанных физических процессах, возникающих вне и внутри ЭТК, «ЛЭП-СТ-ЭД» при разнообразных ЭФВ, энергия которых поступает из внешней среды (в частности, атмосферы) или была накоплена внутри ЭТК.

Важнейшая проблема ЭМС в этом аспекте – целевое управление ЭФВ, то есть условиями появления, передачей, переходами через ЭУ, направлениями и величинами потоков энергии в различных видах и формах. При этом должны быть обеспечены технологические процессы энергоснабжения, а также нормальное функционирование ЭТК и в целом СЭЭС с учетом надежности, энергосбережения и энергоэффективности. Особенное значение это приобретает в условиях значительного износа ЭУ и, прежде всего, их изоляции.

Ряд аспектов этой проблемы в настоящее время не имеет как решений, удовлетворяющих в полной мере современным требованиям эксплуатации и проектирования СЭЭС, так и рекомендаций на их основе. Здесь можно назвать классификацию и уточнение формирования ЭФВ, анализ и моделирование собственно обеспечения ЭМС с учетом взаимосвязи процессов при конкретных ЭФВ и др. Особое значение это приобретает в условиях значительного износа объектов СЭЭС и, прежде всего, их изоляции.

Поэтому основные задачи настоящей работы определены в соответствие с ее названием в области повышения надежности и обеспечения ЭМС в ЭТК 6 35 кВ и, прежде всего, при различных формах переходов электромагнитной энергии ЭФВ внутри, вне и через ЛЭП, СТ и ЭД в квазистационарных и переходных процессах при внешних (грозовых) и внутренних воздействиях, в частности, при возникновении феррорезонансов.

Эти положения определяют актуальность настоящей работы и явились мотивацией выбора и обоснования ее проблемы и цели.

Цель работы - повышение надежности и обеспечение ЭМС с учетом физики взаимосвязанных энергетических процессов в целом в ЭТК «ЛЭП - СТ - ЭД» при различных видах электромагнитных ЭФВ. Реализация цели позволяет обеспечить нормальную работу ЭУ, в частности при их значительном износе.

Задачи работы, сформулированные в соответствие с поставленной целью:

- построение математических моделей разнонаправленной электромагнитной передачи через обмотки СТ электромагнитных помех в виде квазистационарных и импульсных грозовых перенапряжений и ограничения их уровней до величин, безопасных для изношенного ЭО;

- разработка уточненных методов оценки технического состояния изоляции нейтралей СТ и ЭД систем электроснабжения при воздействиях на них квазистационарных, импульсных и феррорезонансных ЭФВ, а также средств и мероприятий для их глубокого ограничения;

- математическое моделирование перенапряжений при феррорезонансных переходов электромагнитной энергии в ЭУ 6 - 35 кВ, определение их уровней и разработка средств и рекомендаций для их глубокого ограничения;

- обеспечение ЭМС СТ при градиентных переходах электроэнергии и ограничение перенапряжений при этом с помощью защитных мероприятий и аппаратов, в том числе нелинейными ограничителями перенапряжений (ОПН).

Научную новизну работы определяют следующие положения и разработки:

- построение математических моделей электромагнитной передачи ЭФВ, возникающих с различных сторон электрически и магнитно связанных ЭУ;

- уточнение математических моделей квазистационарных и переходных процессов для исследования перенапряжений в нейтралях СТ и ЭД;

- уточненные математические модели для обеспечения ЭМС при феррорезонансных и градиентных перенапряжениях в ЭТК 6 35 кВ.

Практическая ценность работы заключается в том, что результаты проведенного в ней систематического исследования процессов электромагнитной передачи ЭФВ (перенапряжений) в комплексах электромагнитно связанных элементов ЭТКС 6 35 кВ (ЛЭП-СТ-ЭД), позволяют значительно сократить аварийность ЭУ, повысить надежность и улучшить обеспечение ЭМС. Для реализации этого в эксплуатации и при проектировании по результатам исследований рекомендованы соответствующие средства и мероприятия.

Сказанное выше позволяет сформулировать основные положения, выдвигаемые на защиту.

  1. Научное обоснование и методика математического моделирования квазистационарных и переходных процессов разнонаправленной передачи электромагнитной энергии ЭФВ во взаимосвязанных «ЛЭП-СТ-ЭД» СЭЭС 6 35 кВ.
  2. Усовершенствованные математические модели для определения феррорезонансных перенапряжений и защиты от них ЭО подстанций ЭТК 6 35 кВ и высоковольтных электрических машин.
  3. Система научно обоснованных мероприятий по обеспечению ЭМС на основе защиты от перенапряжений в нейтралях СТ и ЭД и градиентных перенапряжений.

Объектами исследования являются ЭУ комплексов электромагнитно связанных элементов ЭТК 6 35 кВ (ЛЭП-СТ-ЭД).

Основные методы научных исследований. При проведении работы использованы методы математического моделирования, теории вероятностей и статистической обработки информации. Натурные экспериментальные исследования проводились в реальных условиях эксплуатации.

Достоверность полученных результатов исследований определяется корректным использованием соответствующего математического аппарата, подробной оценкой и научным обоснованием принятых допущений и подтверждается совпадением результатов расчетов и экспериментальных данных.

Апробация работы. Положения диссертации и ее разделы докладывались на научно-технических конференциях и семинарах: «Радиотехника, электротехника и энергетика» МЭИ (ТУ), (Москва, 2009, 2010 г.г.); «Эффективность и качество электроснабжения промышленных предприятий» (Нижний Новгород, 2009 г.); «Проблемы повышения энергоэффективности и надежности электрических сетей и систем электроснабжения предприятий нефти и газа» (Самара, 2010 г.); «Электрическая изоляция - 2010» (Санкт-Петербург, 2010 г.); «Электроэнергетика глазами молодежи»», (Екатеринбург, 2010 г.), «Кибернетика электрических систем», (Новочеркасск, 2009, 2010 г.г.), «Энергосбережение, ЭМС и качество в электрических системах», (Пенза, 2011).

Реализация результатов работы. Результаты диссертации в виде рекомендаций по применению новых средств защиты от перенапряжений, мероприятий, математического и программного обеспечения переданы в подразделения ОАО МРСК Волги, ЗАО «ГК «Электрощит» - ТМ Самара», ОАО «Роснефть», и др., а также для использования при проектировании систем электроснабжения ОАО «Проект-электро» (г. Самара) и ОАО «Самарский Электропроект» (г. Самара).

Разработанные методы моделирования и расчета волновых переходных процессов в схемах подстанций и систем электроснабжения используются в учебном процессе Самарского государственного технического университета на кафедре «Автоматизированные электроэнергетические системы», Петербургского энергетического института повышения квалификации, Ульяновского государственного технического университета, Ивановского государственного энергетического университета и др.

Публикации. Содержание диссертации изложено в 13 печатных работах, боты, 3 из которых - в изданиях по списку ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 125 наименований, содержит 150 стр. основного текста.

Во введении приводятся определения актуальности и цели настоящей работы. Сформулированы задачи исследования, даны краткая информация об объектах исследования, использованных для этого методах, сведения о научной новизне, практической значимости, достоверности и внедрении результатов работы. Кроме того приведены сведения о ее апробации, а также публикациях, в которых освещено содержание диссертации.

В первой главе рассматривается обеспечение ЭМС при внешних (грозовых) и внутренних воздействиях для ЭУ, используемых в технологических процессах нефтяной отрасли. Оно определяется физическими особенностями разнообразных форм передачи и переходов электромагнитной энергии ЭФВ внутри, вне и через СТ и ЭД в квазистационарных и переходных процессах.

Рис. 1. Условные схемы передачи электромагнитных ЭФВ в СЭЭС 6 35 кВ нефтяной отрасли.






Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.