По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.3.064.31

Моделирование режимов работы высоковольтного выключателя

Тихончук Д.А. ведущий инженер, ООО «Башкирэнерго», 450050, г. Уфа, ул. К. Маркса, д. 30, e-mail: fchu@mail.ru

Вниманию специалистов, эксплуатирующих устройства синхронной коммутации и определяющих оптимальные моменты коммутации БСК-110, представлены элементы модели и расчеты режимов работы высоковольтного выключателя. Показаны результаты более 100 виртуальных опытов компьютерного моделирования в различных режимах коммутации. В частности, установлено, что в диапазонах 180; –18 и 0; 18 электрических градусов по осциллограмме тока повторные пробои или зажигания при отключении батареи статических конденсаторов 110 кВ БСК–110 кВ не происходят. Отключение перед переходом тока через ноль вызывает повторные пробои или зажигания, а диапазоны –108; 0 и 108; 180 являются недопустимыми.

Литература:

1. Schwarz J. Dynamisches Verhalten eines Gasbeblasenen // Turbulenzbestimmten. Schaltlichtbogens. – Bd: ETZ-A, 1971. – Р. 389–391.

2. Тихончук Д.А. Моделирование процессов повторного пробоя и зажигания в высоковольтном выключателе 110 кВ при отключении батареи статических конденсаторов 110 кВ // Перспективы науки. – 2013. – № 8. – С. 132–137.

Основными элементами разработанной модели в среде Matlab/simulink для моделирования процессов коммутации БСК-110 явились элементы, представленные на рис. 1.

При этом главным элементом, отсутствующим в стандартной библиотеке, является разработанная модель высоковольтного выключателя 110 кВ, представленная на рис. 2.

Основой разработанной модели является математическая модель горения дуги «Шварца» [1], которая, в свою очередь, является модификаций модели Майера, для которой постоянная времени электрической дуги и мощность охлаждения зависят от проводимости электрической дуги:

где: g – проводимость электрической дуги;

u – напряжение электрической дуги;

i – ток электрической дуги;

τ – постоянная времени электрической дуги;

a – параметр, влияющий на зависимость проводимости (g) от постоянной времени (τ);

Р – постоянная мощности охлаждения;

b – параметр, влияющий на зависимость проводимости (g) от мощности охлаждения.

Все приведенные параметры могут быть заданы в разработанной модели. Проводимость электрической дуги g следует ограничивать значением не ниже 1·10–10 для того, чтобы исключить вычислительные ошибки.

В ходе экспериментов были получены базовые параметры для моделирования (рис. 3).

Полученные результаты компьютерного моделирования процесса повторного зажигания и записанные осциллограммы реальных процессов коммутации БСК-110 моделирования качественно схожи [2].

После многочисленных расчетов при моделировании процессов коммутации БСК-110 были сделаны выводы об оптимальных моментах включения и отключения в зависимости от наличия или отсутствия разновременности, а также положения точки коммутации на осциллограмме тока или напряжения.

Все проделанные измерения выполнялись с дискредитацией в 1 мс и, следовательно, в 18 электрических градусов, определены моменты начала включения и отключения относительно первого базового полюса.

Были рассмотрены следующие режимы, отражающие способы отключения и параметры высоковольтного выключателя:

Для Цитирования:
Тихончук Д.А., Моделирование режимов работы высоковольтного выключателя. Главный энергетик. 2014;4.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: