Розробка комбінованого пристрою для визначення місця дугового розряду
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.134016Ключові слова:
захисту від дугового замикання, чутливість захисту, спектр випромінювання, перетворення ультрафіолетового випромінюванняАнотація
Визначено фактори, які виникають під час дугового розряду, та визначено можливість використання для прискорення роботи захисту від дугового замикання. Це дає можливість створення комбінованого пристрою для точного визначення місця дугового розряду. Зокрема, може бути розширено спектр чутливості оптичного датчика за рахунок використання ультрафіолетового випромінювання без його заміни.
Розглянуто можливість прискорення спрацьовування захисту від дугового замикання за рахунок відмови від його блокування з релейними схемами максимального струмового захисту та зменшення впливу сонячного випромінювання на роботу ЗДЗ (захисту від дугового замикання).
Обґрунтовано можливість розроблення більш досконалого пристрою для захисту від дугових замикань, який дозволяє розширити спектр оптичного датчика в область ультрафіолетового випромінювання.
Запропоновано вирішення задачі підвищення чутливості захисту від дугового замикання. Це можливо шляхом перетворення ультрафіолетового випромінювання у видиму частину оптичного спектру, що дозволить розширити спектр чутливості оптичного датчика в область ультрафіолетового випромінювання і відповідно дасть можливість підвищити його чутливість. Це пов’язано з тим, що 70 % випромінювання дугового розряду припадає на область ультрафіолету і тільки по 15% на видимий та інфрачервоний спектр оптичного випромінювання.
Отримані результати, дають підстави стверджувати щодо можливості втілення у реальне промислове виробництво пристрою комбінованого захисту для визначення місця дугових замикань, а також розширення спектральної чутливості оптичних датчиків. Також розроблено комбінований пристрій для визначення місця дугового розряду за рахунок використання ультразвукової системи. Відомі розробки, які присвячені визначенню місця дугового розряду шляхом порівняння інтенсивності сигналу від спалаху на обох кінцях десяти- метрового світлопроводу, відрізняються тим, що максимальна різниця часу надходження сигналів від точки спалаху до датчиків на кінцях світлопроводу становить 5нс. Це дуже низький часовий рівень у порівнянні довжини світлопроводу з швидкістю світла 300000 км/с.
Запропонована в даній роботі система, у якій для визначення місця дугового розряду використовується швидкість звуку, яка досягає 342 м/с, значно спрощує пристрій вимірювання часу для визначення місця короткого замикання та підвищує точність вимірювання часу на три порядки (103)Посилання
- Broadcom Limited. Optical sensors for arc protection systems of complete switchgears (2007). Energetik, 1, 31–33.
- The main advantages and operational capabilities of fiber-optic arc protectors (2012). Information and Control Systems, 4 (40), 26–32.
- Mudrick, R., Pasko, A. (2011). High-speed protection arcs in closed switchgear 6 (10) kV. Electrical networks and systems, 5, 34–45.
- Efficiency of arc protection Arched AQ 100 (2014). Chief energetic, 4, 13–20.
- Shafiq, M., Hussain, G. A., Kütt, L., Lehtonen, M. (2015). Electromagnetic sensing for predictive diagnostics of electrical insulation defects in MV power lines. Measurement, 73, 480–493. doi: 10.1016/j.measurement.2015.05.040
- Allahbakhshi, M., Akbari, A. (2011). A method for discriminating original pulses in online partial discharge measurement. Measurement, 44 (1), 148–158. doi: 10.1016/j.measurement.2010.09.036
- Hussain, G. A., Shafiq, M., Kumpulainen, L., Mahmood, F., Lehtonen, M. (2015). Performance evaluation of noise reduction method during on-line monitoring of MV switchgear for PD measurements by non-intrusive sensors. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 64, 596–607. doi: 10.1016/j.ijepes.2014.07.057
- Kumpulainen, L., Hussain, G. A., Rival, M., Lehtonen, M., Kauhaniemi, K. (2014). Aspects of arc-flash protection and prediction. Electric Power Systems Research, 116, 77–86. doi: 10.1016/j.epsr.2014.05.011
- Kanokbannakorn, W., Hongesombut, K., Teerakawanich, N., Srisonphan, S. (2016). Arc Flash Hazard in Distribution System with Distributed Generation. Procedia Computer Science, 86, 377–380. doi: 10.1016/j.procs.2016.05.106
- Arc flash – Safety at the speed of light. Available at: https://www.electricalreview.co.uk/features/7650Arc_flash_-_Safety_at_the_speed_of_light.html/
- Jovanovic, S., Chahid, A., Lezama, J., Schweitzer, P. (2016). Shunt active power filter-based approach for arc fault detection. Electric Power Systems Research, 141, 11–21. doi: 10.1016/j.epsr.2016.07.011
- Rusinov, A., Ilyasova, N. (1958). Atlas of fiery, arc and spark spectra of elements. Мoscow: Gosgeoltekhizdat, 120.
- Levchenko, O., Malakhov, A., Arlamov, Y. (2014). Ultraviolet radiation in manual arc welding of coated electrodes. Automatic welding, 6-7, 155–158.
- Lazorenko, Ya. P., Shapovalov, E. V., Kolyada, V. A. (2011). Analysis of the arc welding radiation spectrum for monitoring arc welding. Automatic welding, 11 (703), 24–27.
- Jeong, H., Kim, Y., Kim, Y. H., Rho, B. S., Kim, M. J. (2017). Fiber-optic arc flash sensor based on plastic optical fibers for simultaneous measurements of arc flash event position. Optical Engineering, 56 (2), 027103. doi: 10.1117/1.oe.56.2.027103
- Vechkanov, A. V., Mayorov, M. I., Nikishin, E. V. (2016). Solar-blind ultraviolet sensors based on a GAP-diode and a phosphor. The successes of modern science and education, 5 (12), 85–89.
- Arc protection of 6-10 kV switchgear with longitudinal-lateral inclusion of optical sensors. Electrotechnical Internet portal. Available at: https://www.elec.ru/articles/dugovye-zaschity-kru-6-10-kv-s-prodolno-poperechny/
- Bogatyrev, Yu. L. (2011). Monitoring and diagnosing the technical condition of insulation of air and cable lines under operating voltage. Electric networks and systems, 4, 39–42.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Roman Parkhomenko, Оlexandr Aniskov, Yuri Tsibulevsky, Olga Melnik, Olga Shchokina, Alexander Kharitonov, Oleksii Kryvenko, Oleksandr Omelchenko, Viktoriia Chorna, Sergij Tsvirkun
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
