Горпинич Олександр Вікторович. Оцінка надійності електрообладнання при зниженій якості електроенергії

Краткое описание

Горпинич Олександр Вікторович. Оцінка надійності електрообладнання при зниженій якості електроенергії : дис... канд. техн. наук: 05.14.02 / Донецький національний технічний ун-т. - Донецьк, 2005.

Горпинич О.В. Оцінка надійності електрообладнання при зниженій якості електроенергії. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 Електричні станції, мережі і системи. Донецький національний технічний університет, Донецьк, 2005.
Дисертація присвячена розробці методів розрахунку показників функціональної надійності силових трансформаторів, асинхронних двигунів і кабельних ліній при зниженій якості електроенергії.
Виконано аналіз закономірностей виникнення поступових відмов ЕО, обумовлених прискореним старінням ізоляції за рахунок несинусоїдальності і несиметрії напруг. Розроблені математичні моделі силових трансформаторів, АД і КЛ, які дозволяють оцінити вплив імовірнісних характеристик несинусоїдальності і несиметрії напруг на зниження їх надійності.
Запропоновано модель електричного старіння ізоляції ЕО, яка враховує імовірнісні характеристики амплітуди несинусоїдальної кривої напруги і відображає дію фаз окремих ВГ напруги.
Виконано прискорені випробування на надійність при підвищеній напрузі з застосуванням статистичних методів, які підтверджують адекватність розробленої моделі електричного старіння ізоляції КЛ.

У дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-практична задача розробки методів розрахунку показників надійності ізоляції електрообладнання за наявності несинусоїдальності і несиметрії напруг, що дозволяє скорегувати існуючі стандарти в області ЯЕ, виходячи з впливу несинусоїдальності і несиметрії напруг на надійність силових трансформаторів, асинхронних двигунів і кабельних ліній, здійснити на більш високому рівні техніко-економічний аналіз методів і засобів підвищення ЯЕ, створити умови для прийняття науково обґрунтованих рішень по розвитку СЕП і вибору стратегії експлуатації ЕО.
Проведені дослідження дозволили зробити такі висновки:
1. Обґрунтовано метод розрахунку, дозволяючий оцінити кількісно зв’язок між характеристиками несинусоїдальності і несиметрії напруг та показниками функціональної надійності ізоляції ЕО.
2. Встановлено по температурі найбільш нагрітої точки обмотки розподільного трансформатора, що при> 8 % і коефіцієнті завантаженнявідбувається значне зниження надійності (у 3 рази і більше) через теплове старіння ізоляції. Сукупна дія несинусоїдальності і несиметрії напруг (при допущенні про відсутність їх взаємного впливу) призводить до зниження надійності більш ніж у 1,5 рази при% і3 %.
3. Встановлено за допомогою теплової моделі АД потужністю до 250 кВт, котрий розглядається як неоднорідне фізичне тіло, що значне зниження надійності відбувається при> 20 %. При% надійність знижується у 3 рази і більше у порівнянні з нормальним режимом роботи. При сукупній дії несинусоїдальності і несиметрії напруг (при допущенні про відсутність їх взаємного впливу)15 % і% призводять до зниження надійності у 1,5 рази порівняно з випадком8 %,%.
4. Розроблено модель теплового старіння ізоляції силових кабелів напругою до 10 кВ, яка відрізняється урахуванням втрат в жилах і ізоляції за наявності ВГ. Показано, що значне зниження надійності КЛ спостерігається тільки у випадку> 35 %.
5. Розроблено модель електричного старіння ізоляції ЕО, яка відрізняється урахуванням імовірнісних характеристик амплітуди несинусоїдальної кривої напруги і відображає дію фаз окремих ВГ напруги.
6. Доведено теоретично і перевірено експериментально, що при> 5 % переважаючий вплив на зниження надійності ЕО створює електричне старіння ізоляції, обумовлене збільшенням амплітуди несинусоїдальної кривої напруги. Експериментальна перевірка теоретичної моделі надійності КЛ показала, що похибка у визначенні ймовірності безвідмовної роботи склала 10,5 %.
7. Встановлено, що збільшення амплітуди кривої напруги на 6 % у порівнянні з амплітудою основної частоти призводить до зниження надійності кабельної лінії більш ніж у 2,5 рази, асинхронного двигуна і розподільного трансформатора більш ніж у 1,5 рази.
8. Запропоновано використовувати результати досліджень для коректування існуючих стандартів в області ЯЕ.
9. При оцінці збитку від зниженої ЯЕ потрібно враховувати її дію на функціональну надійність ЕО.
10. Доведено, що при оцінці показників надійності ЕО необхідно враховувати його конструктивні особливості, умови експлуатації і стан ЯЕ.