Внедрение: 2012 г.

Модуль E20‑10 был применён в различных экспериментах диссертационной работы [1], посвящённой исследованию разносторонних вопросов электромагнитной совместимости. Для исследования перенапряжений в электрической сети при отключении короткого замыкания (КЗ) разработана схема регистрации перенапряжений, которая приведена на рисунке 1. На рисунке 2 показан общий вид экспериментального стенда действующей электрической сети.

Рисунок 1. Схема регистрации перенапряжений в действующей электрической сети при отключении КЗ.

Рисунок 2. Экспериментальный стенд для регистрации перенапряжений в действующей электрической сети: 1 – экспериментальный щит; 2 – силовой распределительный щит; 3 – регистратор переходных процессов; 4 – ПК.

На рисунке 3 показана характерная осциллограмма перенапряжения на коммутационном аппарате при отключении короткого замыкания в электрической сети.

Рисунок 3. Осциллограммы перенапряжений при отключении КЗ: а) регистрация импульсов перенапряжения на коммутационном аппарате (масштаб 24 мс); б) тот же процесс (масштаб времени 800 мкс/деление); в) перенапряжение при образовании дуги (масштаб времени 3,7 мкс/деление); г) перенапряжение при погасании дуги (масштаб времени 94 мкс/деление).

В диссертации сделан вывод о том, что основная часть перенапряжений возникает в начальный момент разведения контактов при зажигании дуги и в момент ее погасания. Принципиальная схема и фото изготовленной имитационной установки представлены на рисунке 4.

Рисунок 4. Принципиальная схема и фото имитационной установки: 1 – разделительный трансформатор; 2 – коммутационный аппарат для отключения КЗ; 3 – магнитный пускатель; 4 – магазин емкостей с переключателем; 5 – трансформатор тока; 6 – модуль быстродействующего аналого-цифрового преобразования (АЦП E20‑10); 7 – блок подготовки выполнения КЗ.

Короткое замыкание за разделительным трансформатором (1) создается с помощью управляемого магнитного пускателя (3), отключение производится коммутационным аппаратом (характеристика С6А). При выполнении отключения возникают переходные процессы, характерные для режима отключения КЗ в электрической сети. На рисунке 5 показана характерная осциллограмма перенапряжения на имитационной установке.

Рисунок 5. Осциллограммы перенапряжений на имитационной установке: а) регистрация импульсов перенапряжения на коммутационном аппарате (масштаб 24 мс); б) тот же процесс (масштаб времени 800 мкс/деление); в) перенапряжение при образовании дуги (масштаб времени 3,7 мкс/деление); г) перенапряжение при погасании дуги (масштаб времени 4 мкс/деление).

Отдельная глава диссертации посвящена экспериментальному исследованию проникновения перенапряжений, характерных для режима отключения тока короткого замыкания, во вторичные цепи импульсных источников питания. Для сравнения эксперименты выполнены для двух вариантов импульсных источников питания (ИИП № 1 и № 2). Эксперименты по проникновению перенапряжений выполнены для случая перенапряжений как в электрической сети, так и полученных от созданной имитационной установки. Разработанные схемы проведения экспериментов приведены на рисунках 6 и 7 соответственно.

Рисунок 6. Схема эксперимента в действующей системе электроснабжения.

Рисунок 7. Схема для проведения эксперимента с использованием имитационной установки.

Среди результатов диссертационной работы значатся: разработка, изготовление и внедрение имитационной установки для создания перенапряжений, соответствующих процессам при отключении КЗ в электрической сети 0,4 кВ. Имитационная установка позволяет безаварийно проводить испытания на помехоустойчивость технических средств под воздействием перенапряжений, соответствующих отключению КЗ в электрической сети. Стоимость установки на порядок меньше выпускаемых в настоящее время регламентированных испытательных генераторов.
 

Источник:
Митюгин А.А. Электромагнитная совместимость сетей 0,4 кВ и технических средств до 10 кВ: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. – Санкт-Петербург. – 2012. – 17 с.

Разработчик: Митюгин А.А. (ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»)