Ответы на билеты 6 разряд. Билет №6. Билет 6 Назначение, устройство, принцип действия, техническая характеристика короткозамыкателей и отделителей
 Скачать 1.46 Mb.
|
1 2 Билет №6 Назначение, устройство, принцип действия, техническая характеристика короткозамыкателей и отделителей. Отделитель – коммутационный аппарат, предназначенный для быстрого отсоединения поврежденного участка электрической сети в бестоковую паузу (реже для операций включения). По конструкции токоведущих частей отделители не отличаются от разъединителей. Их контактная система не приспособлена для коммутаций под рабочим током нагрузки. Для быстрого отключения (не более 0,5с) в отделителях используется энергия взведенной пружины привода. В основном, в целях экономии, отделители применяются на подстанциях 35, 110 кВ вместо выключателей по стороне высшего напряжения. Отделители работают в связке с короткозамыкателями. Отделителями допускаются операции отключения и включения: - трансформаторов напряжения, зарядного тока шин и подстанционного оборудования всех напряжений (кроме конденсаторных батарей); - параллельных ветвей, находящихся под током нагрузки, если разъединители этих ветвей шунтированы другими включенными разъединителями или выключателями; - намагничивающих токов силовых трансформаторов и зарядных токов воздушных и кабельных линий; - нейтралей трансформаторов и дугогасящих катушек при отсутствии в сети замыкания фазы на землю. На напряжение 10 кВ отделители представляют собой трёхполюсные аппараты, напоминающие по внешнему виду и конструкции разъединители наружной установки. Они отключаются не только после исчезновения в цепи тока, но не очень на продолжительное время (не более 0.5 с), что позволяет выключателю быстро включиться вновь и максимально сократить перерыв в подаче электроэнергии потребителям. Отделители устанавливают в разветвлённых электрических сетях для автоматического отключения участка линии в бестоковую паузу ( при исчезновения в цепи тока) после первого отключения выключателя на питающем конце линии до повторного его включения от схемы АПВ. Все три полюса отделителя смонтированы на общей сварной раме 1. Каждый полюс имеет четыре изолятора – два поворотных, на которых установлены токоведущие полуножи, и два опорных с токоприёмными контактами. Полуножи соединены с токоприёмными контактами гибкими связями. На двух соседних полюсах, снабженными первичными токовыми реле, вместо одного из опорных изоляторов установлен проходной, через который проходит изоляционная тяга, связывающая реле с механизмом привода. Вал ведущего полюса соединен муфтой с валом привода. Во включенном положении отделитель и привод удерживаются защелкой с упором, установленным на валу привода. Полюс отключается с помощью пружин отделителя при расцепления защелки с упором после прекращения второго импульса тока, вызванного коротким замыканием. У  стройство отделителя типа ОД-35 показано на рисунке:
 Устройство и принцип действия короткозамыкателя. Короткозамыкатель – электрический аппарат, предназначенный создания искусственного короткого замыкания, в случае внутреннего повреждения силового трансформатора в цепи которого по стороне высшего напряжения от установлен в паре с отделителем. При таком КЗ, действием линейных защит на питающих подстанциях ВЛ обесточивается, поврежденный трансформатор отсоединяется от сети отключением отделителя, а линия включается в работу действием АПВ. В сетях 110-220 кВ короткозамыкатели имеют один полюс, в сетях 35 кВ - два. Подвижный нож включается действием взведенных включающих пружин короткозамыкателя. Короткозамыкатель 1 - привод; 2 - тяга; 3 - колонка изолятора; 4 - неподвижный контакт; 5 - изолятор; 6 - трансформатор тока. Допустимое количество включений на КЗ без смены контактов — не менее пяти, из них не менее трех на предельно допустимую амплитуду тока КЗ. Подвижный нож изоляционной тягой соединяется с пружинным приводом встроенным в шкаф. Привод служит для завода включающих пружин короткозамыкателя, удержания ножа в отключенном положении и для ручного отключения включившегося ножа. В приводе встроен электромагнит включения и реле максимального В отключенном положении короткозамыкателя пружины привода заведены, и он готов к действию. Для включения короткозамыкателя защита повреждённого трансформатора подает оперативный ток на электромагнит включения, боек которого через систему рычагов воздействует на защелку, и нож включается. Время от момента подачи команды на электромагнит включения до полного замыкания контактов короткозамыкателя не превышает 0,35 с. Нормальное положение короткозамыкателя отключенное. При этом нож отведен от неподвижного контакта на разрядное расстояние, а его включающие пружины растянуты. Это положение ножа фиксируется приводом. При подаче сигнала на привод короткозамыкателя привод освобождает нож короткозамыкателя, который под действием пружины входит в неподвижный контакт, создавая короткое замыкание на землю. Назначение, принцип действия и схемы выпрямителей. Принцип работы мостовой схемы выпрямителя. Выпрямители — это устройства, предназначенные для преобразования переменных напряжений (токов) в постоянные напряжения (токи). Сущность выпрямления заключается в сохранении неизменным направления протекания тока в нагрузке вне зависимости от полярности приложенного напряжения. Однополупериодный выпрямитель. Простейшим выпрямителем может служить обычный полупроводниковый диод, включаемый последовательно с нагрузкой в цепь переменного тока . В этом случае нелинейность вольтамперной характеристики диода обусловливает протекание тока в цепи нагрузки только в одном направлении. При воздействии напряжения положительной полярности («+») приложен к аноду диода, как показано на диод открывается, падение напряжения на нем мало по сравнению с питающим напряжением, и через нагрузку протекает ток, определяемый напряжением питания и сопротивлением нагрузки. При воздействии питающего напряжения обратной полярности диод закрывается, и ток в нагрузку не поступает. Максимальное обратное напряжение на закрытом диоде будет равно амплитуде вторичного напряжения (U2m).  Таким образом, напряжение на выходе рассматриваемого выпрямителя имеет вид однополярных импульсов, форма которых практически повторяет форму положительной волны питающего напряжения переменного тока. Так как, при однополупериодном выпрямлении, выходное напряжение один раз за период достигает максимального значения, частота его пульсаций равна частоте сети. fп=fсети Подобные выпрямители используют во вспомогательных маломощных источников постоянного тока, так как они характеризуются плохим использованием силового трансформатора и выходного сглаживающего фильтра. Такую схему выпрямления имеют, например, слаботочные высоковольтные выпрямители, служащие для питания анодов электронно-лучевых трубок, для питания электронных приборов СВЧ: ламп бегущей волны, ламп обратной волны, клистронов. Двухполупериодный выпрямитель. Схема относится к двухполупериодным (двухтактным) выпрямительным схемам, в которых ток по цепи нагрузки протекает в течение обоих полупериодов питающего напряжения переменного тока. Выпрямители подобного типа получили в литературе название выпрямителей с выводом нулевой точки вторичной обмотки трансформатора.  В этой схеме , временные диаграммы которой показаны на, в первый полупериод в точке 1 относительно точки 2 действует положительное напряжение, а в точке 3 — отрицательное. Вторичную обмотку трансформатора Тр выполняют так, чтобы в точках 1 и 3 были одинаковые, но противофазные относительно точки 2 напряжения U`2 и U``2. Напряжение U'2 вызывает ток I1, который протекает по цепи: точка 1, диод VD1, резистор Rн, точка 2 (т, е. ток в нагрузку поступает с верхней половины вторичной обмотки трансформатора Тр). Ток I1 создает на резисторе Rн падение напряжения URн, полярность которого указана, а амплитуда равна амплитуде напряжения U2m между точками 1 и 2. В течение этого полупериода диод VD2 закрыт напряжением, действующим между точками 1 и 3, максимальное значение которого равно амплитудному значению напряжения на всей вторичной обмотке трансформатора или двойной его амплитуде (2U2m) на ее половине. При этом на диоде VD1, проводящем ток в течение всего полупериода образуется небольшое прямое падение напряжения Unp. В следующий полупериод диод VD2 начинает проводить ток по цепи: точка 3, диод VD2, резистор Rн, точка 2. При этом на нагрузке появляется синусоидальный импульс напряжения той же полярности, что и в первый полупериод. Диод VD1 в течение второго полупериода закрыт. Таким образом, диоды поочередно проводят ток в нагрузку. Частота пульсаций выходного напряжения при двухполупериодном выпрямлении равна удвоенной частоте напряжения сети fп=2fсети, так как за один период ток нагрузки дважды достигает максимума. Такую схему выпрямления используют в сильноточных низковольтных выпрямителях, так как она содержит только два диода, каждый из которых поочерёдно включается в цепь тока нагрузки. Однофазный мостовой выпрямитель. В схеме однофазного мостового выпрямления временные диаграммы , вторичная обмотка трансформатора рассчитана на то же напряжение U2, что и половина вторичной обмотки трансформатора в схеме двухполупериодного выпрямления. Выпрямители, выполненные по мостовой схеме, содержат вдвое большее количество выпрямительных диодов и характеризуются большими потерями мощности в них, однако позволяют использовать диоды с вдвое меньшим допустимым обратным напряжением. В первый полупериод в точке 1 трансформатора Тр действует положительное по отношению к точке 2 напряжение U2 и ток I2 протекает по цепи: точка 1, диод VD1, резистор Rн, диод VD3, точка 2. На нагрузке Rн образуется падение напряжения URн. В течение этого полупериода диоды VD2 и VD4 тока не проводят, так как закрыты поступающим на них через открытые диоды VD1 и VD3 напряжением U2, максимальное значение которого равно его амплитуде U2m. Таким образом, в однофазной мостовой схеме максимальное напряжение закрытого диода вдвое меньше, чем в двухполупериодной. В следующий полупериод при изменении напряжения на вторичной обмотке трансформатора Тр на противофазное ток I2 нагрузки протекает по цепи: точка 2, диод VD4, резистор Rн, диод VD2, точка 1, т. е. через нагрузку в том же направлении, что и в первый полупериод.  Мостовая схема выпрямления используется в схемах наиболее часто. Кроме того, мостовая выпрямительная схема характеризуется лучшим использованием трансформатора вследствие того, что ток в его вторичной обмотке протекает в течение обоих рабочих полупериодов. Достоинством однофазной мостовой схемы по сравнению с двухполупериодной является то, что при одинаковых выходных напряжениях диоды имеют вдвое меньшее обратное напряжение. Однако в цепь тока нагрузки в каждый момент времени последовательно включены два диода, что снижает экономичность схемы из-за прямого падения напряжения на них. Частота пульсаций выпрямленного напряжения в мостовой схеме, как и в двухполупериодной, равна удвоенной частоте сети fп=2fсети. Выпрямители, выполненные по мостовой схеме, принципиально могут подключаться к сети переменного тока и без трансформатора. Такое включение используется в тех случаях, когда не требуется электрической изоляции цепи нагрузки выпрямителя от питающей сети, а выходное напряжение выпрямителя определяется только напряжением питания. 1 2 |