Details

Объект исследования представляет собой система защиты трансформаторной подстанции 6-10 кВ от перенапряжений. Целью выпускной квалификационной работы является разработка методики выбора и анализа эффективности применения нелинейных ограничителей перенапряжений для защиты трансформаторной подстанции 6-10 кВ от коммутационных перенапряжений. Для достижения цели были проанализированы теоретические основы применения нелинейных ограничителей перенапряжений в сетях среднего напряжения, изучены характеристики современных ОПН и особенности коммутационных перенапряжений. Проведен комплексный анализ с использованием системы математического моделирования, выполнен анализ внешних и внутренних факторов воздействия на электрооборудование. Проведена оценка показателей надежности, эффективности защиты и технико-экономических показателей. Для улучшения защитных характеристик была разработана стратегия повышения эффективности ОПН путем оптимизации их параметров и схем установки. В результате исследования получены выводы об эффективности применения нелинейных ограничителей перенапряжений на трансформаторных подстанциях 6-10 кВ, предложены конкретные мероприятия по улучшению защитных характеристик оборудования и составлен прогноз надежности электроснабжения после внедрения рекомендуемых мероприятий.

The topic of the final qualifying work: Improvement of the efficiency of nonlinear surge arresters at transformer substations (6-10 kV) The focus of this research is to investigate and analyze the effectiveness of nonlinear surge arresters application for protection of 6-10 kV transformer substations and the development of methods to improve their protective characteristics. Tasks that were considered during the study: 1. Analysis of modern types and designs of nonlinear surge arresters, their technical characteristics and operating conditions 2. Investigation of the causes and characteristics of switching overvoltages in medium voltage transformer substations 3. Development of methodology for selecting surge arresters based on maximum continuous operating voltage, energy dissipation and explosion safety requirements 4. Creation of a computer model of 6-10 kV transformer substation in MATLAB Simulink environment for analyzing surge arresters effectiveness during overvoltages 5. Comparative analysis of various types of surge arresters and development of recommendations for their selection for medium voltage transformer substations protection 6. Development of methods to improve surge arresters characteristics through optimization of varistor ceramics composition, microstructure modification and construction improvements According to all the results of modeling and analysis, the most effective installation scheme is placing surge arresters directly on switching apparatus, which provides overvoltage limitation to 0.9-1.1 times nominal voltage. The developed improvements allow achieving 18% reduction in residual voltages while simultaneously increasing energy absorption capacity by 35%, with economic payback period of 2.8 years.

• ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА РАБОТА БАКАЛАВРА
  • РЕФЕРАТ
  • ABSTRACT
    • Список сокращений
  • Введение
  • 1. Теоретические основы применения нелинейных ограничителей перенапряжений в сетях 6-10 кв
  • 1.1 Устройство и принцип действия нелинейных ограничителей перенапряжений
  • 1.2. Виды и конструкции современных ОПН
  • 1.3 Классификация и характеристики коммутационных перенапряжений в электрических сетях 6-10 кВ
  • 2. Анализ методов снижения кратности коммутационных перенапряжений и методика выбора опн
  • 2.1.1 Способы и средства ограничения коммутационных перенапряжений
  • Методика выбора ОПН для защиты трансформаторной подстанции 6-10 кВ
  • Выводы:
  • 3. Моделирование и анализ эффективности различных типов ОПН
  • Список использованных источников