Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://ir.stu.cn.ua/123456789/24242
Повний запис метаданих
Поле DC | Значення | Мова |
---|---|---|
dc.contributor.author | Ткач, В. І. | - |
dc.date.accessioned | 2021-11-05T06:50:34Z | - |
dc.date.available | 2021-11-05T06:50:34Z | - |
dc.date.issued | 2021 | - |
dc.identifier.uri | http://ir.stu.cn.ua/123456789/24242 | - |
dc.description | Ткач, В. І. Система ідентифікації місць однофазних замикань на землю у повітряних електричних мережах з ізольованою нейтраллю : дис. ... канд. техн. наук : 05.09.03 / В. І. Ткач. - Чернігів, 2021. - 167 с. | en_US |
dc.description.abstract | Дисертаційна робота присвячена подальшому розвитку теорії і практики пристроїв визначення місць пошкодження в системах електропостачання загального призначення. Проаналізовані існуючі методи та засоби пошуку місці пошкодження на повітряних лініях 6-10кВ, що працюють в мережах з ізольованою нейтраллю. Встановлено, що існуючі засоби дозволяють лише звузити зону пошуку до окремого відгалуження від магістралі повітряної лінії та не дозволяють визначати точне місце та тип пошкодження. Проведено аналіз наукових публікацій та патентів, що пов'язані з вирішенням проблеми пошуку однофазних замикань, який показав, що дана проблема є недостатньо вирішеною, оскільки підходи, які пропонуються авторами цих робіт, є достатньо складними та не враховують другорядних факторів, які впливають на точність визначення місця пошкодження. Технічні засоби, що їх реалізують, є дорогими та самі потребують значних експлуатаційних витрат. Проведено аналіз ретроспективної інформації з 2012 по 2017 роки по відмовам, викликаними однофазними замиканнями на землю в мережах 6-10кВ по ПАТ «Чернігівобленерго», який показав, що найбільша кількість знеструмлень виникає через пошкодження штирьової ізоляції (46,8%). Встановлено, що найбільший середньорічний недовідпуск електричної енергії спостерігається також при пошкодженнях штирьової ізоляції повітряних ліній 6-10 кВ і сягає 45,9% від загального середньорічного недовідпуску, що у іменованих одиницях становить 21,2 МВтгод/рік. Середнє значення тривалості одного знеструмлення, яке викликане тільки однофазними замиканнями на землю, складає біля 1,2 год/(ріквідкл), що суттєво погіршує показник надійності електропостачання. Запропоновано інноваційний спосіб визначення місця однофазного замикання на землю в мережах з ізольованою нейтраллю за рахунок ідентифікації струму замикання через штирьову ізоляцію на опорі, що дозволяє зменшити час пошуку місця замикання та прискорити усунення пошкодження. З використанням математичного моделювання доведено, що кількості енергії, яка може бути відібрана від струму замикання запропонованим способом, буде достатньо для живлення пристрою. Запропонована імітаційна модель пересування оперативно-виїзної бригади до місця замикання у нерезервованій розподільній мережі, яка дозволила розробити метод розрахунку показників надійності та ефективності функціонування існуючих мережі із запропонованими автором ідентифікатором замикання. Показано, що у випадку інтеграції в існуючі електричні мережі ідентифікаторів слід очікувати зниження тривалості відновлення електропостачання та недовідпуску електричної енергії споживачам на величину до 32%, а також зменшення індексу середньої частоти та індексу середньої тривалості довгих перерв в електропостачанні на величину до 40%. Отримані графічні залежності, які можуть бути використані керівним персоналом операторів систем розподілу для оптимізації структури обслуговуючого персоналу та його дислокації на місцевості задля одночасного вирішення задачі мінімізації витрат компанії та максимізації показників надійності електропостачання споживачів у випадку запровадження інноваційного ідентифікатора однофазних замикань на землю. Запропоновано схемне рішення пристрою ідентифікації однофазних замикань на землю в мережах ізольованою нейтраллю з живленням його електроніки від струму замикання, що не буде потребувати додаткового джерела живлення та підкорочування непошкоджених фаз мережі, на відміну від існуючих підходів. Таке схемне рішення забезпечить високу надійність та низькі експлуатаційні витрати. Експериментально визначена мінімальна кількість енергії, що потрібна запропонованому ідентифікатору для відправлення повідомлення про пошкодження на диспетчерський пункт через мережу стільникового зв'язку, що складає 9 Дж. Створено експериментальний прототип пристрою ідентифікації місця замикання на землю та показано його працездатність як у лабораторних умовах кафедри електричної інженерії та інформаційно-вимірювальних технологій Національного університету «Чернігівська політехніка», так і у умовах реальної експлуатації в електричних мережах 10кВ ПрАТ «ДТЕК Київські Регіональні Електромережі». Запропоновано спосіб інтеграції інноваційного ідентифікатора однофазних замикань на землю до існуючих Smart Grid систем (до SCADA та GIS-системи), які використовуються для управління мережами операторів систем розподілу (на прикладі ПАТ «Чернігівобленерго»). Описаний алгоритм роботи персоналу під час однофазних замикань на землю в мережах, оснащених пристроями ідентифікації місць пошкодження штирьової ізоляції, запропонованих автором | en_US |
dc.language.iso | uk | en_US |
dc.publisher | Чернігів | en_US |
dc.subject | ізольована нейтраль | en_US |
dc.subject | штирьова ізоляція | en_US |
dc.subject | однофазне замикання на землю | en_US |
dc.subject | показники надійності електропостачання | en_US |
dc.subject | пошук місця пошкодження. | en_US |
dc.subject | система розподілу електроенергії | en_US |
dc.subject | electrical power distribution system | en_US |
dc.subject | isolated neutral | en_US |
dc.subject | pin insulation | en_US |
dc.subject | line-to-earth fault | en_US |
dc.subject | power supply reliability indicators | en_US |
dc.subject | search for a fault loc | en_US |
dc.title | Система ідентифікації місць однофазних замикань на землю у повітряних електричних мережах з ізольованою нейтраллю | en_US |
dc.title.alternative | System for identification of line-to-earth faults in overhead power networks with isolated neutral | en_US |
dc.type | Thesis | en_US |
dc.description.abstractalt1 | Dissertation is devoted to the further investigation of the theory and practice of devices for locating fault in the power supply systems. The analysis of the existing methods and means of searching the fault location in 6-10 kV overhead power lines operating in networks with isolated neutral is done. It has been established that the existing means only allow narrowing the search area to a separate branch from the overhead power line and don’t allow determining the exact location and type of fault. Analysis of scientific publications and patents related to solving the problem of searching the line-to-earth fault loacation showed that this problem is not sufficiently solved, since the approaches proposed by the authors of these publication are rather complicated and do not take into account minor factors that affect the accuracy of determining the location of the closure. The technical means that are implemented are expensive and itselves require significant operating costs. Analysis of retrospective information from 2012 to 2017 on failures caused by line-to-earth faults in 6-10 kV networks at PJSC «Chernigovoblenergo» showed that the largest number of emergency shutdowns occurs due to pin-type insulation damage (46.8%). The largest average annual energy not supplied to consumers is also observed with pin-type insulation damage of 6-10 kV overhead power lines (45.9% of the total average annual energy not supplied, which is equal to 21.2 MW year / year). The mean restoration time of one outage, caused only by line-to-earth faults, is about 1.2 h / (year - outage), which significantly worsens an indicator of the reliability of the power supply. An innovative method is proposed for determining the fault location in networks by identifying the fault current through the pin-type insulation on the overhead line tower, which allows to reduce the fault location search and restoration time. Using mathematical modeling, it has been proven that the amount of energy that can be taken from the fault current by the proposed method will be enough to powered the proposed device. The proposed simulation model of the movement of the emergency crew to the fault location in radial distribution network, which made it possible to develop a method of calculating the reliability and efficiency indicators for the existing network with installed the fault identifier device proposed by the author. It is shown that in the case of integrating fault identifier into existing power networks, one should expect a decrease in the Mean Restoration Time of power supply to consumers and the Expected Energy Not-Supplied to consumers by down to 32%, as well as a decrease in the System Average Interruption Frequency and Duration Index of long interruptions in power supply by up to 40%. The resulting graphical dependencies that can be used by the management personnel of distribution system operators to optimize the structure of service personnel and their location in the territory to simultaneously solve the problem of minimizing the operating costs and maximizing the reliability of power supply to consumers in the case of installing an innovative line-to-earth faults identifier devices. For the networks with isolated neutral, a circuit design of a line-to-earth faults identifier devices with powered of its electronics from the fault current is proposed. This design does not require an additional power source and the shorting of undamaged phase line, in contrast to the existing approaches. This circuit design will improve reliability and reduce operating costs. The minimum amount of energy that the proposed identifier fault device needs to send a message about fault to the control center through the cellular communication network has been experimentally determined is 9 J. An experimental prototype of the identifier device has been created and its working capacity has been shown both in the laboratory conditions of the Department of Electrical Engineering and Information- Measuring Technologies of the National University "Chernihiv Polytechnic", and in the conditions of real operation in 10 kV electrical power networks of JSC "DTEK Kiev Regional Electric Networks". A method of integrating an innovative identifier fault device in existing Smart Grid control systems (to SCADA and GIS-systems), which are used to control networks of operators of distribution systems, is proposed (on the example of systems of JSC Chernigovoblenergo). The algorithm of service personnel actions in case of line-to-earth faults in networks equipped with proposed devices are is described. | en_US |
Розташовується у зібраннях: | 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи |
Файли цього матеріалу:
Файл | Опис | Розмір | Формат | |
---|---|---|---|---|
05.09.03_Ткач В.І.-дисертація.pdf | дисертація | 5,19 MB | Adobe PDF | Переглянути/Відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.