алгевгев. 1 Укажите основные электрические оборудования
 Скачать 1.56 Mb.
|
|
Энергетикалық процесті түсіндіріңіз. Электр энергиясын өндіру (генерациялау) — бұл электр станциялары деп аталатын өнеркәсіптік объектілерде энергияның әртүрлі түрлерін электр энергиясына түрлендіру процесі. Қазіргі уақытта ұрпақтардың келесі түрлері бар: Жылу электр энергетикасы. Бұл жағдайда органикалық отынның жану жылу энергиясы электр энергиясына айналады. Жылу электр энергетикасына екі негізгі түрге жататын жылу электр станциялары (ЖЭС) жатады: Конденсация (КЭС, ескі ГРЭС аббревиатурасы да қолданылады). Конденсация электр энергиясының аралас емес өндірісі деп аталады; Жылыту (жылу электр орталығы, ЖЭО). Жылыту дегеніміз-бір станцияда электр және жылу энергиясының аралас өндірісі; ЖЭС пен ЖЭС ұқсас технологиялық процестерге ие. Екі жағдайда да қазандық бар, онда отын жағылады және шығарылған жылу есебінен бу қысыммен қызады. Содан кейін қыздырылған бу бу турбинасына беріледі, онда оның жылу энергиясы айналу Энергиясына айналады. Турбиналық білік электр генераторының роторын айналдырады-осылайша айналу энергиясы желіге берілетін электр энергиясына айналады. ЖЭО мен ЖЭС арасындағы түбегейлі айырмашылық қазандықта қыздырылған будың бір бөлігі жылумен жабдықтау қажеттіліктеріне кетеді; Ядролық энергетика. Оған атом электр станциялары (АЭС) жатады. Іс жүзінде ядролық энергетика көбінесе жылу электр энергетикасының кіші түрі болып саналады, өйткені тұтастай алғанда АЭС-те электр энергиясын өндіру принципі ЖЭС-пен бірдей. Тек осы жағдайда жылу энергиясы отын жағылған кезде емес, ядролық реактордағы атом ядроларының бөлінуі кезінде шығарылады. Әрі қарай, электр энергиясын өндіру схемасы ЖЭС-тен түбегейлі ерекшеленбейді: бу реакторда қызады, бу турбинасына түседі және т. б. Кейбір дизайн ерекшеліктеріне байланысты АЭС-ті біріктірілген өндірісте қолдану тиімсіз, дегенмен бұл бағытта жеке эксперименттер жүргізілді; Гидроэнергетика. Оған гидроэлектростанциялар (ГЭС) жатады. Гидроэнергетикада су ағынының кинетикалық энергиясы электр энергиясына айналады. Ол үшін өзендердегі бөгеттердің көмегімен су бетінің деңгейінің айырмасы жасанды түрде жасалады (жоғарғы және төменгі бьеф деп аталады). Су ауырлық күшінің әсерінен жоғарғы бьефтен төменгі ағысқа су турбиналары орналасқан, жүздері су ағынымен айналатын арнайы арналар арқылы құйылады. Турбина сол айналдыратын ротор электрогенератора. ГИДРОАККУМУЛЯЦИЯЛАУ станциялары (ГАЭС) ГЭС ерекше түрі болып табылады. Оларды таза түрде генерациялайтын қуат деп санауға болмайды, өйткені олар өндірілетін электр энергиясын тұтынады, бірақ мұндай станциялар желіні ең жоғары уақытта түсіруге өте тиімді; Баламалы энергетика. Оған "дәстүрлі" электр энергиясымен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар, бірақ әртүрлі себептермен жеткілікті таратылмаған электр энергиясын өндіру әдістері жатады. Баламалы энергетиканың негізгі түрлері: Жел энергетикасы-электр энергиясын алу үшін желдің кинетикалық энергиясын пайдалану; Гелиоэнергетика-күн сәулесінің энергиясынан электр энергиясын алу; Жел мен гелиоэнергетиканың жалпы кемшіліктері-генераторлардың салыстырмалы төмен қуаты, олардың жоғары құны. Сондай-ақ, екі жағдайда да түнде (Гелиоэнергетика үшін) және желсіз (жел энергиясы үшін) уақытты сақтау қажет; Геотермалдық энергетика-электр энергиясын өндіру үшін Жердің табиғи жылуын пайдалану. Шын мәнінде, геотермалдық станциялар қарапайым жылу электр станциялары болып табылады, онда буды қыздыру үшін жылу көзі қазандық немесе ядролық реактор емес, табиғи жылудың жерасты көздері болып табылады. Мұндай станциялардың кемшілігі оларды қолданудың географиялық шектеулілігі болып табылады: геотермалдық станцияларды тек тектоникалық белсенді аймақтарда, яғни табиғи жылу көздері қол жетімді жерлерде салу тиімді; Сутегі энергиясы-сутекті энергетикалық отын ретінде пайдалану үлкен перспективаларға ие: сутектің жану тиімділігі өте жоғары, оның ресурсы іс жүзінде шектеусіз, сутектің жануы мүлдем экологиялық таза (тазартылған су оттегі атмосферасындағы жану өнімі болып табылады). Алайда, қазіргі уақытта сутегі энергиясы таза сутегі өндірісінің қымбаттығына және оны көп мөлшерде тасымалдаудың техникалық проблемаларына байланысты адамзаттың қажеттіліктерін толық қанағаттандыра алмайды; Сондай-ақ, гидроэнергетиканың балама түрлерін атап өткен жөн: толқындық және толқындық энергия. Мұндай жағдайларда теңіз толқындары мен жел толқындарының табиғи кинетикалық энергиясы қолданылады. Электр энергетикасының осы түрлерінің таралуына электр станциясын жобалау кезінде тым көп факторлардың сәйкес келу қажеттілігі кедергі келтіреді: тек теңіз жағалауы ғана емес, сонымен бірге толқындар (және теңіз толқыны) жеткілікті күшті және тұрақты болатын жағалау қажет. Мысалы, Қара теңіз жағалауы толқындық электр станцияларын салуға жарамайды, өйткені Қара теңіздегі су деңгейінің төмендеуі және төмен түсуі минималды. | |
| Асинхронды қозғалтқыштардың құрылысы мен жұмысын түсіндіріңіз. Асинхронды электр қозғалтқышының құрылғысы Оның дизайнына келесі элементтер кіреді: * Болат парақтардан жиналған цилиндрлік статор. Статор ядросында орамалар салынған ойықтар бар. Олардың осьтері бір-біріне қатысты 120 градусқа жылжиды. * Ротор (қысқа тұйықталған немесе фазалық). Бірінші нұсқа-алюминий шыбықтары бар өзек, қысқа тұйықталған соңғы сақиналар (қабыршақты жасуша). Екінші нұсқа үш фазалы орамадан тұрады, көбінесе "жұлдыз"арқылы қосылады. • Конструктивтік бөлшектер – біліктер, подшипниктер, құйрығы, аяғы, мойынтіректі қалқандар, крыльчатка және желдеткіштің қаптамасы, қорап тұжырымдар ететін айналуы, салқындату және қорғау механизмі. Асинхронды қозғалтқыштың оның бөлшектері көрсетілген схемасын интернеттен немесе оқулықтардан оңай табуға болады. Асинхронды қозғалтқыштың жұмыс принципі Асинхронды электр қозғалтқышының жұмыс принципі оның атауына енгізілген (синхронды емес). Яғни, статор мен ротор қосылған кезде әртүрлі жиілікте айналатын магнит өрістерін жасайды. Бұл жағдайда ротордың магнит өрісінің жылдамдығы әрқашан статордың магнит өрісінің жылдамдығынан аз болады. Бұл процесті неғұрлым нақты елестету үшін тұрақты магнитті алып, оны мыс дискінің жанында өз осіне айналдырыңыз. Кішкене артта қалған Диск магниттен кейін айнала бастайды. Магнит диск құрылымында айналған кезде, жабық шеңберде қозғалатын Фуко токтары (индукциялық токтар) қозғалады. Шын мәнінде, олар металды қыздыратын қысқа тұйықталу токтары. Дискіде өзінің магнит өрісі пайда болады, ол кейіннен магнит өрісімен өзара әрекеттеседі. Индукциялық қозғалтқышта статор орамалары айналмалы өрісті алу үшін қолданылады. Олар құрған магнит ағыны ротор өткізгіштерінде ЭМӨ жасайды. Статордың магнит өрісі мен индукцияланған токтың өзара әрекеттесуі кезінде ротор орамасында электр қозғалтқышының білігін айналдыратын электромагниттік күш пайда болады. Қадамдық процесс келесідей: 1. Қозғалтқыш іске қосылған кезде статордың магнит өрісі ротор тізбегімен қиылысады және электр қозғаушы күшті тудырады. 2. Қысқа тұйықталған роторда айнымалы ток пайда болады. 3. Екі магнит өрісі (статор және ротор) момент жасайды. 4. Айналмалы ротор статор өрісін "қуып жетуге" тырысады. 5. Статор мен ротордың магнит өрісінің жылдамдығы сәйкес келетін сәтте ротордағы электромагниттік процестер сөніп, момент нөлге айналады. 6. Статордың магнит өрісі ротордың тізбегін қоздырады, ол осы сәтте қайтадан артта қалады. Яғни, ротор әрдайым статордың магнит өрісіне қарағанда баяу, бұл асинхронды қамтамасыз етеді. Ротордағы ток байланыссыз болғандықтан, жылжымалы контактілерді орнатудың қажеті жоқ, бұл асинхронды қозғалтқыштарды неғұрлым сенімді және тиімді етеді. Орамалардың біріндегі токтың бағытын өзгерту арқылы (бұл үшін терминалдардағы фазаларды өзгерту керек) сіз моторды бір бағытта немесе басқа бағытта "мәжбүрлей" аласыз. Электромагниттік күштің бағытын физика курсын еске түсіріп, "сол қол ережесін"қолдану арқылы оңай анықтауға болады. Статордың магнит өрісінің жылдамдығына қуат желісінің жиілігі және полюстер жұптарының саны әсер етеді. Полюстер жұптарының саны қозғалтқыш түріне байланысты және өзгеріссіз қалатындықтан, егер сіз өрістің жылдамдығын өзгерткіңіз келсе, түрлендіргішті пайдаланып қуат беру желісінің жиілігін өзгертуіңіз керек. Асинхронды қозғалтқыштардың артықшылықтары Асинхронды электр қозғалтқышының құрылымы мен жұмыс принципі өте қарапайым болғандықтан, ол көптеген артықшылықтарға ие және халық шаруашылығының барлық салаларында және күнделікті өмірде кеңінен қолданылады. Осы типтегі қозғалтқыштар сипатталады: * Сенімділік және беріктік. Жылжымалы және бекітілген бөліктер арасындағы байланыстың болмауы тозу мен бұзылу мүмкіндігін азайтады. * Төмен құны. Олар қол жетімді (әлемдегі барлық қозғалтқыштардың 90% - ы асинхронды). * Пайдаланудың қарапайымдылығы. Оларды пайдалану үшін арнайы білім мен дағдылардың болуы қажет емес. • Универсальностью. Оларды кез-келген жабдыққа орнатуға болады. Асинхронды электр қозғалтқышының өнертабысы ғылымның, өнеркәсіптің және ауыл шаруашылығының дамуына айтарлықтай үлес қосты. Онымен біздің өміріміз ыңғайлы болды. | |
| Автотрансформаторлардың жұмысына мысал келтіріңіз Автотрансформатор-бастапқы және екінші орамалары бір жалпы орамаға біріктірілген және тек магниттік байланысы ғана емес, сонымен бірге электрлік трансформатордың нұсқасы[1]. Автотрансформатордың артықшылығы жоғары тиімділік болып табылады, өйткені қуаттың тек бір бөлігі ғана түрлендіріледі — бұл кіріс және шығыс кернеулері сәл өзгеше болған кезде өте маңызды. Кемшілігі-бастапқы және екінші тізбек арасында гальваникалық бөлінудің болмауы. Нөлдік сымның жерге қосылуы қажет болатын өнеркәсіптік желілерде бұл фактор рөл атқармайды, бірақ өзек, орамалы сым үшін Болаттың аз шығыны, салмағы мен өлшемдері, нәтижесінде құны аз болады. Қысқартулар таратылды: LATR-реттелетін зертханалық АвтоТрансформатор. РНО-кернеу реттегіші бір фазалы. RNT-үш фазалы кернеу реттегіші.Принцип работы автотрансформатора  | |
| Трансформатордың қысқа тұйықталу режимін есептеңіз. Трансформатордың қысқа тұйықталу режимі екінші реттік ораманың сымдары нөлдік кедергісі бар ток өткізгішпен жабылған режим деп аталады (ZH = 0). Жұмыс жағдайында трансформатордың қысқа тұйықталуы төтенше жағдай режимін тудырады, өйткені қайталама ток, демек, бастапқы ток номиналды токпен салыстырғанда бірнеше ондаған есе артады. Сондықтан трансформаторлары бар тізбектерде қысқа тұйықталу кезінде трансформаторды автоматты түрде өшіретін қорғаныс қарастырылған. Зертханалық жағдайларда трансформатордың қысқа тұйықталуын сынауға болады, онда қайталама ораманың қысқыштары қысқа тұйықталады, ал бастапқы орамадағы ток номиналды мәннен аспайтын UK кернеуі біріншіге жеткізіледі (in < I1nom). Бұл жағдайда пайызбен көрсетілген UK кернеуі, UK = I1 - де uK белгіленеді және трансформатордың қысқа тұйықталу кернеуі деп аталады. Бұл паспортта көрсетілген трансформатордың сипаттамасы. Осылайша (%): мұндағы U1ном-номиналды бастапқы кернеу. Қысқа тұйықталу кернеуі трансформатор орамаларының жоғары кернеуіне байланысты. Мысалы, жоғары кернеу кезінде 6-10 кВ uK = 5,5%, 35 кВ uK = 6,5÷7,5%, 110 кВ UK = 10,5% және т.б. көріп отырғанымыздай, номиналды жоғары кернеудің жоғарылауымен трансформатордың қысқа тұйықталу кернеуі артады. UK кернеуі номиналды бастапқы кернеудің 5-10% құрайды, магниттелетін ток (бос ток) 10-20 есе немесе одан да көп азаяды. Сондықтан қысқа тұйықталу режимінде бұл Негізгі магнит ағыны F 10-20 есе азаяды және орамалардың шашырау ағындары негізгі ағынға сәйкес келеді. Трансформатордың қайталама орамасының қысқа тұйықталуынан оның қысқыштарындағы кернеу U2 = 0 болғандықтан, Э. д. с. теңдеуі ол үшін трансформатор үшін кернеу теңдеуі былай жазылады Бұл теңдеу суретте көрсетілген трансформаторды ауыстыру схемасына сәйкес келеді. 1. Қысқа тұйықталу кезіндегі трансформатордың векторлық диаграммасы теңдеуге және сызбаға сәйкес келеді. 1, суретте көрсетілген. 2. Қысқа тұйықталу кернеуі белсенді және реактивті компоненттерге ие. Осы кернеулер мен токтың векторлары арасындағы FC бұрышы трансформатор кедергісінің белсенді және реактивті индуктивті компоненттерінің қатынасына байланысты.   Рис. 1. Схема замещения трансформатора при коротком замыкании 
| |
| Трансформатордың номиналды тогын қалай есептеу керек 6.1 Номиналды қуаты (1) және (2) формулаларға сүйене отырып, трансформатордың қуаты магниттік тізбектің геометриялық өлшемдеріне (дәлірек айтқанда, өзектің қимасына) байланысты, сондықтан Ѕтропорт эмпирикалық формула бойынша анықталады.:  | |
| | |
| Подготовьте схему трансформатора.  | |
| Қысқа тұйықталу анықтамасын жазыңы. Қысқа тұйықталу (КЗ) — электр тізбегінің екі нүктесінің құрылғы конструкциясында көзделмеген және оның қалыпты жұмысын бұзатын әлеуеттің әртүрлі мәндерімен электрлік қосылуы[1]. Қысқа тұйықталу тірі элементтердің оқшаулауының бұзылуы немесе оқшауланбаған элементтердің механикалық байланысы нәтижесінде пайда болуы мүмкін. Сондай-ақ, қысқа тұйықталу жүктеме кедергісі қуат көзінің ішкі кедергісінен аз болатын жағдай деп аталады. Қысқа тұйықталу түрлері Үш фазалы электр желілерінде қысқа тұйықталудың келесі түрлері бөлінеді * бір фазалы (фазаның жерге тұйықталуы немесе бейтарап сым); * екі фазалы (екі фазаның бір-бірімен тұйықталуы); * жерге екі фазалы (бір-бірімен және бір уақытта жерге екі фаза); * үш фазалы (үш фаза бір-бірімен) Электр машиналарында қысқа тұйықталу мүмкін: * витаралық-ротор немесе статор орамаларының немесе трансформатор орамаларының орамаларының бір-бірімен тұйықталуы; * ораманың металл корпусқа жабылуы. Қысқа тұйықталу кезінде тізбекте ағып жатқан ток күші күрт және бірнеше есе артады, бұл Джоуль — Ленц Заңына сәйкес жылудың едәуір бөлінуіне әкеледі, нәтижесінде электр сымдарының еруі мүмкін, содан кейін өрттің пайда болуы және өрттің таралуы мүмкін. Энергетикалық жүйе элементтерінің біріндегі қысқа тұйықталу оның жұмысын тұтастай бұзуы мүмкін-басқа тұтынушылар қуат кернеуін төмендетуі мүмкін, бұл құрылғыны зақымдауы мүмкін; үш фазалы желілерде қысқа тұйықталу кезінде қалыпты электр қуатын бұзатын кернеудің асимметриясы пайда болады. Үлкен электр желілерінде қысқа тұйықталу ауыр жүйелік аварияларды тудыруы мүмкін. Қысқа тұйықталудан қорғау үшін арнайы шаралар қабылданады: 1. Қысқа тұйықталудан ток шектеу: o ток шектейтін электр реакторларын орнатады; o электр тізбектерін параллельдеуді, яғни секциялық және шиналық қосқыштарды өшіруді қолданады; o төмен кернеулі орамасы бар төмендетілген трансформаторларды пайдаланады; o өшіру жабдықтарын қолданады-қысқа тұйықталу тогын шектеу функциясы бар жылдам коммутациялық құрылғылар-сақтандырғыштар мен ажыратқыштар [2]; 2. Тізбектің зақымдалған бөліктерін ажырату үшін релелік қорғаныс құрылғыларын қолданыңыз | |
| Трансформаторларға анықтама жазыңыз Трансформатор-бір кернеудің және белгілі бір жиіліктің айнымалы электр тогын басқа кернеудің және сол жиіліктің электр тогына айналдыруға арналған статикалық электромагниттік құрылғы. Кез-келген трансформатордың жұмысы Фарадей ашқан электромагниттік индукция құбылысына негізделген. Трансформаторлардың мақсаты трансформаторлардың әртүрлі түрлері электр құрылғыларының барлық электр тізбектерінде және ұзақ қашықтыққа электр энергиясын беру кезінде қолданылады. Электр станциялары салыстырмалы түрде аз кернеу тогын шығарады-220, 380, 660В.трансформаторлар кернеуді шамамен мың киловольт мәндеріне дейін арттырады, электр энергиясын ұзақ қашықтыққа беру кезінде шығындарды едәуір азайтады, сонымен бірге электр желілерінің көлденең қимасын азайтады. Тұтынушыға жетер алдында (мысалы, үйдегі кәдімгі розеткаға) ток төмен түсетін трансформатор арқылы өтеді. Осылайша біз әдеттегі 220 вольтты аламыз. Трансформаторлардың ең көп таралған түрі-қуат трансформаторлары. Олар электр тізбектеріндегі кернеуді түрлендіруге арналған. Күштік трансформаторлардан басқа әртүрлі электронды аспаптарда мыналар қолданылады: импульстік трансформаторлар; күштік трансформаторлар; ток трансформаторлары. Трансформатордың жұмыс принципі трансформаторлар бір фазалы және көп фазалы, бір, екі немесе одан да көп орамалары бар. Қарапайым бір фазалы трансформатордың мысалын қолдана отырып, трансформатордың схемасы мен жұмыс принципін қарастырыңыз. Айтпақшы, басқа мақалаларда электр тогында фаза мен нөл деген не екенін оқуға болады. Трансформатор неден тұрады? Қарапайым жағдайда бір металл ядродан және екі орамадан. Орамалар бір-бірімен электрлік байланыспайды және оқшауланған сымдар болып табылады. Бір орам (ол бастапқы деп аталады) айнымалы ток көзіне қосылады. Екінші орам деп аталатын екінші орам токтың соңғы тұтынушысына қосылады. Трансформатор айнымалы ток көзіне қосылған кезде, I1 айнымалы ток бастапқы орамасының катушкаларында ағып кетеді. Бұл жағдайда F магнит ағыны пайда болады, ол екі орамаға да еніп, оларда ЭМӨ тудырады. Екінші реттік орам жүктеме астында болмайды. Трансформатордың бұл жұмыс режимі бос режим деп аталады. Тиісінше, егер қайталама орам кез-келген тұтынушыға қосылған болса, онда ЭМӨ әсерінен пайда болатын I2 тогы өтеді. Орамаларда пайда болатын ЭМӨ мәні әр ораманың бұрылыстарының санына тікелей байланысты. Бастапқы және қайталама орамаларда индукцияланған ЭМӨ қатынасы трансформация коэффициенті деп аталады және тиісті орамалардың бұрылыстары санының қатынасына тең.  Орамалардағы бұрылыстар санын таңдау арқылы тұтынушыдағы кернеуді қайталама орамадан көбейтуге немесе азайтуға болады. Идеал трансформатор – энергия шығыны жоқ идеалды трансформатор-трансформатор. Мұндай трансформаторда бастапқы орамадағы ток энергиясы толығымен алдымен магнит өрісінің энергиясына, содан кейін қайталама ораманың энергиясына айналады. Әрине, мұндай трансформатор табиғатта жоқ. Алайда, жылу шығынын елемеуге болатын жағдайда, есептеулерде идеалды трансформатор үшін формуланы қолдану ыңғайлы, оған сәйкес бастапқы және қайталама орамалардағы ток қуаты тең болады.  | |
