укепук. Вопросы. Схемы замещения и параметры лэп
 Скачать 0.71 Mb.
|
|
Схемы замещения и параметры ЛЭП. Под схемой замещения элемента электрической сети трехфазного переменного тока частотой 50 Гц понимается совокупность фазных сопротивлений и проводимостей, позволяющая достаточно точно моделировать этот элемент при расчете установившихся режимов электрических сетей, т. е. при определении напряжений в начале и конце элемента, протекающих в элементе токов, а также потерь мощностей в элементе. Под электрическими параметрами элемента понимаются значения сопротивлений и проводимостей в его схеме замещения. Активное сопротивление воздушной линии обусловлено нагревом проводов вследствие протекания электрического тока. Для сталеалюминевых проводов, являющихся основными для воздушных ЛЭП, активное сопротивление определяется главным образом алюминиевой частью. Активное сопротивление зависит от материала проводника, его длины и сечения и измеряется в [Ом]:  где Ԓ — удельное сопротивление проводника, Ом·мм 2 /км; ℓ — длина линии, км; ܨ — сечение, мм 2 Для сталеалюминевых проводов (обозначение марки провода — АС), выполненных в виде стального многопроволочного сердечника и многопроволочной алюминиевой оболочки, из-за поверхностного эффекта и разницы в удельных сопротивлениях стали и алюминия практически весь ток протекает по алюминиевым проводникам. Если учесть также, что ток протекает по отдельным проводникам, навитым вокруг сердечника и имеющим длину на 3—4 % больше длины провода, то расчетное удельное сопротивление сталеалюминевого провода, отнесенное к единице его длины, составит Ԓ = 31,5 Ом·мм 2/км.   Технологическая схема ТЭЦ (принцип работы). Главные электрические схемы ТЭЦ (виды электрических схем и их назначение). Тепловые электростанции (ТЭС) наиболее распространены среди других типов электростанций. Органическая энергия образуется при сжигании органического, не возобновляемого топлива. Это и плюс, и минус. Органического топлива по-прежнему много, но одним из основных недостатков является то, что продукты сгорания этого органического топлива значительно наносят вред окружающей среде. Принцип работы ТЭС построен следующим образом. Топливный материал, а также окислитель, роль которого чаще всего берет на себя подогретый воздух, непрерывным потоком подаются в топку котла. В роли топлива могут выступать такие вещества, как уголь, нефть, мазут, газ, сланцы, торф. Если говорить о наиболее распространенном топливе на территории Российской Федерации, то это угольная пыль. Далее принцип работы ТЭС строится таким образом, что тепло, которое образуется за счет сжигания топлива, нагревает воду, находящуюся в паровом котле. В результате нагрева происходит преобразование жидкости в насыщенный пар, который по пароотводу поступает в паровую турбину. Основное предназначение этого устройства на станции заключается в том, чтобы преобразовать энергию поступившего пара, в механическую. Все элементы турбины, способные двигаться, тесно связываются с валом, вследствие чего они вращаются, как единый механизм. Чтобы заставить вращаться вал, в паровой турбине осуществляется передача кинетической энергии пара ротору. Электрические аппараты есть в любой электроустановке: ТЭЦ, ГЭС, КЭС, подстанции. Места их установки и назначение удобно рассмотреть на примере ТЭЦ. Схема электрических соединений — это графическое изображение оборудования электрической установки в условных обозначениях в той последовательности, в какой находятся в реальности. Схемы составляются в однолинейном и трехлинейном исполнении. Если фазы симметричны, то достаточно изобразить схему одной фазы, имея ввиду, что две другие - такие же. Все оборудование электроустановки можно разделить на 2 группы: - оборудование, которое участвует в производстве, преобразовании, передаче и потреблении электроэнергии, относится к первичному, силовому или основному оборудованию; - оборудование, предназначенное для контроля, управления первичным называется вторичным. Электроэнергию (активную и реактивную), на электрических станциях производят генераторы G1 иG2, на подстанциях - синхронные компенсаторы (реактивную энергию). Любая электростанция и подстанция связана с системой. Связь осуществляется на напряжении выше генераторного, что ведет к использованию трансформаторов связи с системой Т1 и Т2. На электростанциях и подстанциях имеются собственные нужды (СН): двигатели механизмов СН, освещение и т.д. Если генераторное напряжение отличается от напряжения СН (3 и 6 кВ), то необходима установка трансформаторов СН первой ступени Т3 и Т4. Эти трансформаторы преобразовываютUген вUсн. Если жеUген совпадает сUсн, то вместо Т3 и Т4 ставится токоограничивающий реакторLR. Трансформаторы Т5 и Т6 являются трансформаторами СН второй ступени. ЗдесьUсн первой ступени снижается доUл = 380В иUф = 220В. Для питания местной нагрузки (МН) к сборным шинам подсоединяется большое количество кабельных линий (КБ). В каждой электроустановке есть распределительные устройства (РУ). РУ — это совокупность электрических аппаратов и токоведущих частей соединенных по определенной электрической схеме и предназначенных для приема и распределения электрической энергии на одном и том же напряжении. Рассмотрим более подробно главное распределительное устройство. 3. Укажите особенности применения бесконтактных коммутационных аппаратов (на примере тиристорного пускателя). Приведите упрощенную схему управления. Бесконтактные электрические аппараты - тиристорные пускатели, предназначены для дистанционного включения трехфазных асинхронных электродвигателей. Принцип работы пускателей заключается в бесконтактном включении и отключении трехфазной нагрузки при помощи силовых тиристоров. Принципиальная электрическая схема пускателя состоит из силовой цепи, блока управления и блока защиты. Силовая цепь состоит из тиристоров, включенных в каждую фазу встречно-параллельно. Управление силовыми тиристорами осуществляется широтно-импульсным методом. Импульсы управления, тиристорами формируются из анодного напряжения тиристоров. В исходном состоянии тиристоры закрыты и находятся под фазным напряжением. В блоке управления БУ стоит реле К1, которое срабатывает при получении сигнала на включение нагрузки. После замыкания контакта реле К1.1 при положительной полуволне напряжение сети приложено к аноду тиристора VI. Ток управления протекает от анода к катоду тиристора VI через управляющий электрод тиристора V2, контакт реле К1.1, резистор R1 и управляющий переход тиристора VI. Тиристор VI откроется. С открытием тиристора автоматически снимается сигнал управления, так как падение напряжения на открытом тиристоре не превышает 1В. При переходе тока через нуль тиристор VI закрывается. Положительная полуволна напряжения сети при следующем полупериоде приложена к аноду тиристора V2, и ток управления протекает от анода к катоду тиристора V2, через управляющий электрод тиристора VI, резистор R1, контакт реле К 1.1 и управляющий электрод тиристора V2. Тиристор V2 откроется, и сигнал управления автоматически снимается. Импульсы управления поступают на тиристоры синхронно с напряжением сети в начале каждого полупериода. Контакты реле практически токовой нагрузки не имеют, так как через них проходит сигнал управления в течение нескольких микросекунд в начале каждого полупериода тока. Блок управления пускателем может быть кнопочным или бесконтактным (управление от логических элементов). Блок защиты БЗ обеспечивает максимальную токовую защиту и электротепловую защиту от перегрузок. С помощью которого осуществляется подключение нагрузки R1 к источнику постоянного тока. В качестве такой нагрузки может быть и двигатель постоянного тока. Если напряжение источника питания меньше напряжения включения тиристора при токе управления, равном нулю, то тиристор закрыт, и практически все напряжение приложено к нему, а напряжение на нагрузке равно нулю. При нажатии на кнопку S1 через управляющий переход тиристора VT пройдет ток по цепи: (+) - резистор R2 - контакт кнопки S1 - управляющий электрод - (-). Значение этого тока ограничивается сопротивлением резистора R2. После открытия тиристора VI практически все напряжение прикладывается к нагрузке. В системе автоматики для коммутации управляющих цепей тиристоров применяют специальные безъякорные реле, выполненные на базе герконов (герметизированные магнитоуправляемые контакты). Герконы более чувствительны, время их срабатывания намного меньше, чем у якорных электромагнитных реле. Они просты по конструкции, надежны в работе и не нуждаются в регулировке. Электрические контакты герконов размещены внутри герметичной оболочки, не подвержены воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды, срабатывают в результате воздействия внешнего магнитного поля. В силовых цепях применяют герсиконы – герметичные силовые контакты, которые используют в агрессивной среде вместо открытых контакторов. Принцип действия аналогичен герконам. 4. Особенности работы трансформаторов тока в схемах РЗиА. Основные погрешности трансформаторов тока.    Коэффициент трансформации ТТ так же, как у ТН, не является строго постоянной величиной и из-за погрешностей может отличаться от номинального значения. Погрешности ТТ зависят главным образом от кратности первичного тока по отношению к номинальному току первичной обмотки и от нагрузки, подключенной к вторичной обмотке. При увеличении сопротивления нагрузки или тока выше определенных значений погрешность возрастает и ТТ переходит в другой класс точности. Для измерительных приборов погрешность относится к зоне нагрузочных токов . Эта погрешность именуется классом точности и может быть равна 0,2; 0,5; 1,0; 3,0%. Требования к работе ТТ, питающих защиту, существенно отличаются от требований к ТТ, питающим измерительные приборы. Если ТТ, питающие измерительные приборы, должны работать точно в пределах своего класса при токах нагрузки, близких к их номинальному току, то ТТ, питающие релейную защиту, должны работать с достаточной точностью при прохождении токов КЗ, значительно превышающих номинальный ток ТТ. Для целей защиты выпускаются трансформаторы тока класса Р или Д (для дифференциальных защит) в которых не нормируется погрешность при малых (нагрузочных) токах. В настоящее время выпускаются трансформаторы тока классов 10Р и 5Р, погрешность которых нормируется во всем диапазоне токов. Правила устройства электроустановок требуют, чтобы ТТ, предназначенные для питания релейной защиты, имели погрешность, как правило, не более 10%. Большая погрешность допускается в отдельных случаях, когда это не приводит к неправильным действиям релейной защиты. Погрешности возникают вследствие того, что действительный процесс трансформации в ТТ происходит с затратой мощности, которая расходуется на создание в сердечнике магнитного потока, перемагничивание стали сердечника (гистерезис), потери от вихревых токов, нагрев обмоток. 5. Какие работы допускается выполнять под напряжением и почему? Нередко возникают аварийные ситуации, когда участок электроустановки, электрической сети требуется вывести в ремонт для устранения неисправности, но по определенным причинам это сделать невозможно. Например, обнаружено нарушение контактного соединения на линии напряжением 750 кВ. Данная линия является очень ответственной и может питать значительную часть энергосистемы в пределах нескольких областей страны. Если в данный момент нет возможности запитать энергосистему от резервной линии, то единственным вариантом устранения неисправности является выполнение работ под напряжением, то есть без предварительного отключения линии электропередач. Также работа под напряжением в электроустановках рассматривается как один из современных методов обслуживания электроустановок. Вывод участков электроустановок, в частности воздушных линий электропередач – это достаточно трудоемкий процесс, особенно если это очень важная магистральная линия, отключение которой невозможно согласовать в течение года. В данном случае проведение ремонтных или профилактических работ без снятия напряжения значительно экономит время, требуемое на согласование производимых работ и выполнения мероприятий по выводу в ремонт линии электропередач. Первый метод – работа непосредственно под потенциалом провода, находящегося под напряжением, человек при этом надежно изолирован от земли. Технология работ под напряжением предусматривает работу человека стоя на изолированной подставке, изолированной рабочей площадке автокрана. Человек при этом находится в специальном экранирующем комплекте одежды. До начала подъема к токоведущим частям экранирующий костюм рабочего соединяется с изолированной рабочей площадкой. Электрическое напряжение – это разность потенциалов. Поэтому во избежание удара электрическим током перед тем, как приступить к выполнению работ, необходимо произвести выравнивание потенциала экранирующего комплекта и рабочей площадки с токоведущими частями, которые находятся под напряжением. Для выравнивания потенциала изолированная рабочая площадка соединяется с токоведущей частью (проводом, шиной) гибким медным проводником, который крепится при помощи специального зажима изолирующей штангой. Заземленные части металлоконструкций, опор имеют потенциал, отличный от потенциала токоведущих частей, приближение к ним приводит к удару человека электрическим током. Поэтому для обеспечения безопасности при выполнении работ под потенциалом провода человеку нельзя приближаться к заземленным частям ближе величины допустимого расстояния, которое определено для данного класса напряжения линии. |