Підвищення безаварійності та рівня електробезпеки розподільних мереж напругою 6 – 35 кВ кар'єрів

Abstract

Дисертація присвячена розробці принципів і технічних засобів підвищення рівня експлуатаційної надійності і поліпшенню умов електробезпеки в системах електропостачання кар'єрів. Дана характеристика системам електропостачання сучасних залізорудних кар’єрів, розглянуто особливості експлуатації електричних розподільних мереж, виконано аналіз методів контролю ізоляції та засобів захисту. Представлені результати досліджень впливу режиму нейтралі кар'єрних розподільних мереж на якісні та кількісні параметри усталеного і перехідних процесів при замиканнях на землю. З порівняння варіантів заземлення нейтралі встановлено, що найбільш висока експлуатаційна надійність забезпечується в розподільних мережах з резистором в нейтралі. Дано теоретичне обґрунтування методу непрямої оцінки параметрів провідності ізоляції розподільних мереж напругою 6 кВ без зняття робочої напруги. Подані результати дослідження впливу параметрів режиму заземлення нейтралі на працездатність захистів від замикань на землю і на умови електробезпеки. Наведені технічні рішення та рекомендації, що забезпечують підвищення рівня безаварійності та електробезпеки розподільних і живлячих мереж кар'єрів.

Диссертация посвящена разработке принципов и технических средств повышения уровня эксплуатационной надежности и улучшению условий электробезопасности в системах электроснабжения карьеров. Данная характеристика системам электроснабжения современных железорудных карьеров, рассмотрена особенности эксплуатации электрических распределительных сетей, выполнен анализ методов контроля изоляции и средств защиты. Представлены результаты исследований влияния режима заземления нейтрали карьерных распределительных сетей на качественные и количественные параметры установившихся и переходных процессов при замыканиях на землю. Из сравнения вариантов заземления нейтрали установлено, что наиболее высокая эксплуатационная надежность обеспечивается в распределительных сетях с резистором в нейтрали. Дано теоретическое обоснование метода косвенной оценки параметров проводимости изоляции распределительных сетей напряжением 6 кВ без снятия рабочего напряжения, основанного на искусственном изменении величины напряжения смещения нейтрали путем последовательного включения дополнительных тарированных активных проводимостей во все три фазы электроустановки в заданной последовательности. Представлены результаты исследования влияния параметров режима заземления нейтрали на работоспособность защит от замыканий на землю и на условия электробезопасности. Для компенсированных сетей при отсутствии автоматической резонансной настройки режима компенсации рекомендован комбинированный режим заземления нейтрали, который обеспечивает эксплуатационные показатели адекватные системам электроснабжения только с резистором в нейтрали даже при расстройках дугогасящего реактора до 50% от резонансного режима. Показано, что по степени косвенной опасности электрических сетей, работающих с разными режимами нейтрали, предпочтение следует отдать электрическим сетям с резистором в нейтрали. Приведены разработанные технические решения и рекомендации, которые обеспечивают повышение уровня безаварийности и электробезопасности распределительных и живящих сетей карьеров: структура и алгоритм автоматизации процесса косвенного определения полных проводимостей изоляции фаз и их составляющих в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью напряжением 6-35 кВ с любой степенью несимметрии изоляции; рекомендации по обеспечению селективности защит от замыканий на землю на питающих КРП линиях при двухступенчатой структуре карьерных распределительных сетей; функциональная схема системы избирательной защиты для разветвленных распределительных сетей с компенсированной нейтралью.

The thesis is devoted to development of principles and technical means of increase of an operational reliability level and improvement of electrical safety conditions in power supply systems of open cast mines. The characteristic of power supply systems of modern open cast iron mines is given, the peculiarities of electrical distributive networks operation are considered, the analysis of insulation control methods and protection means are performed. The investigation results of neutral mode influence of open cast mining distributive networks on qualitative and quantitative parameters of steady and transient process in the time of ground fault are presented. From the comparison of neutral grounding options it is determined that highest operational reliability is ensured in distributive networks with resistor in neutral. The theoretical justification of indirect estimation method of insulation conductivity parameters of distributive networks by a voltage 6 kV without switching-off of a working voltage is given. The investigation results of grounding neutral mode parameters influence on the operability of ground fault protection and electrical safety conditions are given. The technical solutions and recommendations that provide the level increase of trouble-free operation and electrical safety of distributive and supplying networks of open cast mines are presented.