РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДУГОГАСЯЩЕГО РЕАКТОРА И ЕГО СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

DEVELOPMENT OF PROGRAMS AND METHODS OF EXPERIMENTAL RESEARCH OF ARC SUPPRESSION REACTOR AND ITS CONTROL SYSTEM

Dmitriy Batulko

kand. tech. Sciences, Doc. Department of "Theoretical and General electrical engineering", Omsk state technical University,

Russia, Omsk

Dmitriy Safonov

senior lecturer of the Department "Power supply of industrial enterprises", Omsk state technical University,

Russia, Omsk

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлена программа и методика проведения исследований дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором совместно с системой управления с помощью разработанной стендовой установки на действующей подстанции 110/35/10 кВ.

ABSTRACT

This article presents the program and methods of research arc suppression reactor with adjustable air gap in conjunction with the control system using the developed bench installation at the existing substation 110/35/10 kV.

Ключевые слова: дугогасящий реактор, система управления, экспериментальная установка, поврежденный фидер, емкостный ток.

Keywords: arc suppression reactor, control system, experimental setup, damaged feeder, capacitive.

Для проверки корректной работы системы управления дугогасящим реактором плунжерного типа созданы программа и методика проведения экспериментальных исследований, соответствующая требованиям [1].

Объект испытаний – экспериментальный образец управляемого дугогасящего реактора

Состав объекта испытаний:

• экспериментальный образец управляемого дугогасящего реактора (ДГР);
• система управления дугогасящим реактором (СУ).

Цель испытаний – проверка технических характеристик объекта испытаний на соответствие требованиям технического задания в составе экспериментальной (стендовой) установки.

В таблице 1 представлены показатели программы проведения экспериментальных исследований дугогасящего реактора и его системы управления (Программа).

Таблица 1.

Определяемые показатели и точность их измерений

На рисунке 1 представлена установка для проведения экспери­ментальных исследований ДГР и его СУ. 

Рисунок 1. Установка оборудования для испытаний

А1-А3 – датчики тока⁽¹⁾; А4-А6 – модемы⁽¹⁾; А7 - анализатор качества электроэнергии Metrel MI 2792A; A8 – индуктор⁽¹⁾; А9 – устройство определения поврежденного фидера; ТА1 – трансформатор тока ТТИ-А 30/5А; 1 – переносное заземление.

Примечание: (1) - оборудование измерительного блока системы опре­деления поврежденного фидера.

Перечень средств проведения испытаний приведён в таблице 2. Средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, должны быть поверены, а не подлежащие госу­дарственному метрологическому контролю и надзору – калиброваны или поверены [2].

Таблица 2.

Перечень средств для проведения испытаний

Методика испытаний

1. Проверка по п. 1 Программы выполняется следующим образом.

Проверяется соответствие технической документации на объект испытаний комплектности, приведенной в техническом задании.

2. Проверка по п. 2. Программы выполняется следующим образом.

Проверяется соответствие объекта испытаний эскизной конструк­торской документации.

Объект испытаний считается выдержавшим проверку, если он соответствует эскизной конструкторской документации.

3. Испытание по п. 3 Программы выполняется следующим образом.

3.1. Испытание проводить на экспериментальной (стендовой) установке (рисунок 1).

3.2. Состав и описание работы экспериментальной (стендовой) установки приведены в документе: “Экспериментальная установка. Инструкция по эксплуатации”.

3.3. Для проведения испытаний подключить оборудование в соот­ветствии со схемой, приведенной на рисунке 1. Установку оборудования проводить при отключенном напряжении в соответствии с правилами электробезопасности [3].

Для получения эквивалентной емкости сети 0,1 мкФ установить последовательно два конденсатора КЭП0-10,5-7-2У1 и соединить с землей.

3.4. Подать напряжение 35 кВ на объект испытаний и блок имитации емкости и замыкания в сети (включить ШР-35 и РДКГ-35). Испытания выполнять в соответствии с правилами безопасности [4].

3.5. Подключить цепи питания ~ 220 В к СУ и устройству определения поврежденного фидера.

3.6. Проверить индикацию устройства определения поврежденного фидера. На индикаторе устройства должна присутствовать информация об отсутствии замыкания на землю в сети.

3.7. Проверить работу СУ. В нормальном режиме работы сети должна производиться автоматическая настройка ДГР в резонанс с емкостью сети. Контроль настройки в резонанс осуществлять по сигналу U_о (по максимальному значению). Измерение проводить с помощью прибора А7 используя канал напряжения (рисунок 1).

3.8. Снять напряжение 35 кВ с объекта испытаний и блока имитации емкости и замыкания в сети (отключить ШР-35 и РДКГ-35).

3.9. Шунтировать на землю одну из фаз ВЛ-35 87Ц с помощью переносного заземления.

3.10. Выполнить п.3.4.

3.11. Включить секундомер.

3.12. Проверить индикацию устройства определения поврежден­ного фидера. На индикаторе устройства должна появиться информация о номере поврежденного фидера.

3.13. Отключить поврежденный фидер и выключить секундомер.

Технические решения считаются выдержавшими испытание, если значение времени, измеренного секундомером, не превышает указанного в п. 3 Программы.

4. Испытание по п. 4 Программы выполняют следующим образом.

4.1. Выполнить п.3.4, 3.6. Произвести расчет времени нахождения фидера, на котором произошло повреждение по показаниям устройства определения аварийного фидера.

4.2. Технические решения считаются выдержавшими испытание, если значение времени определения поврежденного фидера не превы­шает 50 мс.

5.  Испытание по п. 5 Программы выполняют следующим образом.

5.1. Выполнить п.3.8.

5.2. Снять заземление с одной из фаз линии ВЛ-35 87Ц.

5.3. Включить разъединитель QS1 (рисунок 1).

Разъединитель QS2 во время испытаний должен быть разомкнут.

Для данного испытания использовать сопротивление R из диапазона от 1 до 10 кОм.

5.4. Выполнить п.3.4.

5.5. Проверить индикацию устройства определения поврежденного фидера. На индикаторе устройства должна появиться информация о номере поврежденного фидера.

5.6. Отключить емкости (отключить ШР-35).

5.7. Выполнить п. 3.6.

5.8. Повторить действия п.5.4-5.7 – 9 раз.

5.9. Зафиксировать количество верных определений поврежденного фидера после каждого выполнения п. 5.4-5.7.

5.10. Технические решения считаются выдержавшими испытание, если верное определение поврежденного фидера было произведено не менее чем в 75 % случаев замыкания через переходное сопротивление (требование п. 5 Программы).

6.  Испытание по п. 6 Программы выполняется следующим образом.

6.1. Выполнить п.3.8.

6.2. Повторить п. 5.4-5.7 с контролем работы СУ. После выпол­нения п. 4 проверить, что СУ производит автоматическую настройку тока ДГР, в соответствии с током замыкания на землю. Измерить значение тока ДГР по прибору А7, приведенному на рисунке 1. Сравнить измеренное значение с расчетным.

6.3. Заменить сопротивление R на сопротивление значением от 100 до 500 Ом.

6.4. Выполнить п. 6.2.

6.5. Технические решения считаются выдержавшими испытание, если обеспечивается устойчивая работа СУ и верное определение поврежденного фидера при замыканиях через переходные сопротивления по п. 5 программы испытаний.

7.  Испытание по п. 7 Программы выполняется следующим образом.

7.1. Выполнить п. 3.8.

7.2. Заменить конденсаторы КЭП0-10,5-112,5-2У1 (6 шт.) на КЭП0-10,5-112,5-2У1 (6 шт.) для создания емкости фазы на землю 1,5 мкФ.

7.3. Повторить п. 5, 6.

7.4. Технические решения считаются выдержавшими испытание, если обеспечивается устойчивая работа СУ и верное определение поврежденного фидера при однофазном замыкании на землю по п. 7 Программы.

8.  Испытание по п. 8 Программы выполняется следующим образом.

8.1. Выполнить п. 3.8.

8.2. Отключить разъединитель QS1 (рисунок 1).

8.3. Включить разъединитель QS2.

8.4. Выполнить п. 3.4, 5.5.

8.5. Повторить действия п.8.1-8.3 – 9 раз.

8.6. Технические решения считаются выдержавшими испытание, если обеспечивается устойчивая работа при перемежающихся дуговых замыканиях по п. 8 программы испытаний.

9.  Испытание по п. 9 Программы выполняется следующим образом.

9.1. Контроль напряжения электрической сети проводить по вольтметру, установленному в подстанции 110/35/10 кВ.

9.2. Условия испытаний соответствуют требованиям п.9 программы испытаний, если значение напряжения находится в диапазоне 35±1,75 кВ.

10. Испытание по п. 10 Программы выполняется следующим образом.

10.1. Емкостный ток замыкания фазы на землю во время испытаний находится расчетным способом.

10.2. Условия испытаний соответствуют требованиям п. 10 программы испытаний, если величина емкостного тока находятся в диапазоне 2-25А.

11. Испытание по п. 11 Программы выполняется следующим образом.

11.1 Испытания проводить аналогично п.9.

11.2 Номинальное напряжение ДГР соответствуют требованиям п.11 программы испытаний, если значение напряжения находится в диапазоне 35±1,75 кВ.

12. Испытание по п. 12 Программы выполняется следующим образом.

12.1. При выполнении испытаний п.7 по прибору А7 (рисунок 1) контролировать значение тока в цепи ДГР.

12.2. Объект испытаний соответствует требованиям п. 11 Программы, если значение тока находилось в диапазоне от 2 до 24 А.

13. Испытание по п. 13 Программы выполняется следующим образом.

13.1. Контроль потерь в ДГР выполнять расчетным способом. Определить суммарные потери в меди и стали ДГР и сравнить с требо­ваниями п. 13 Программы.

13.2. Объект испытаний соответствует требованиям п.13 Программы, если значение потерь в ДГР не превышает 10 кВт.

14. Испытание по п. 14 Программы выполняется следующим образом.

14.1. Контроль частоты сети при работе ДГР проводить по прибору А7 (рисунок 1).

Объект испытаний соответствует требованиям п. 14 Программы, если значение частоты находилось в диапазоне 50±0,2 Гц.

15. Испытание по п. 15 Программы выполняется следующим образом.

Объект испытаний соответствует требованиям п. 15 если он состоит из управляемого ДГР, системы управления ДГР и программного обеспе­чения системы управления ДГР.

16. Испытание по п. 16 Программы выполняется следующим образом.

При выполнении п. 3-8 контролировать, что обеспечивается плавная настройка ДГР.

17. Испытание по п. 17 Программы выполняется следующим образом.

17.1. При выполнении п.3-8 контролировать, что СУ автомати­чески выполнят подстройку ДГР, фиксирует возникновение однофазного замыкания, а система определения поврежденного фидера автоматически определяет поврежденный фидер.

17.2. СУ и система определения поврежденного фидера соот­ветствует требованиям п. 17 программы испытаний, если производится автоматическая настройка ДГР, определяется возникновение замыкания и автоматически определяется поврежденный фидер.

18. Испытание по п. 16 Программы выполняется следующим образом.

18.1. Во время проведения испытаний контролируется работа программного обеспечения СУ и системы определения поврежденного фидера.

18.2. СУ и система определения поврежденного фидера соот­ветствует требованиям п.18 программы испытаний, если во время проведения испытаний программное обеспечение выполняет свои функции и не происходили сбои и ошибки работы.

19. Испытание по п. 19 Программы выполняется следующим образом.

19.1. Измерить массу ДГР с помощью весов (таблица 1, п. 9).

19.2. Экспериментальный образец ДГР соответствует требованиям п. 18.2, если его масса не превышает 5 тонн.

Список литературы:

1. ГОСТ 19.301–79. Единая система программной документации. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению.
2. ГОСТ Р 8.568–97. Государственная система обеспечения единства изме­рений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения.
3. ГОСТ 12.2.007.0–75. Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
4. ГОСТ 12.3.019–80. Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности