1 Укажите основные электрические оборудования. Для того чтобы провести классификацию электрических аппаратов, важно выделить главные функциональные особенности конкретных типов электрического оборудования:1 Коммутационные устройства. Такое оборудование служит для размыкания и замыкания цепей электрического тока. К таким устройствам относятся различные рубильники, выключатели, разъединители.2Устройства защиты. Аппараты предохраняют проводящие элементы электрических цепей от перепадов напряжения, повышенной нагрузки сети и замыканий. Представленные функции защиты могут быть реализованы в различных видах предохранителей и реле.3 Аппараты, регулирующие запуск электрических машин. Устройства подобного рода предназначены для обеспечения плавного пуска и остановки промышленных потребителей электрического тока. Аппараты регулируют скорость вращения якоря двигателя. К подобным устройствам можно отнести пускатели, реостаты, контакторы. 4 Ограничивающие аппараты. Подобные устройства называют реакторами и разрядниками, они обладают функцией ограничения токов короткого замыкания и перенапряжения.5 Аппараты, обеспечивающие контроль различных параметров электрических цепей. Самые распространенные виды таких устройств – датчики и реле. 6 Аппараты, позволяющие проводить корректировку и изменение различных параметров электрического оборудования. К таким аппаратам относятся регуляторы и стабилизаторы. 7 Измерительные аппараты. Функция данного оборудования сводится к тому, чтобы обеспечить изоляцию линии первичной коммутации от цепей измерительных приборов и приборов защиты. 8 Устройства для проведения работ механического характера. Основным элементом таких устройств является электромагнит, призванный выполнять конкретные функции: подъемный электромагнит, электромагнитный тормоз. 9 Каждое электрическое устройство имеет в своем составе три основных элемента:воспринимающий;преобразующий;исполнительный элемент.
|
Перечислите конструкции электрогенератора. По конструкции можно выделить:генераторы с неподвижными магнитными полюсами и вращающимся якорем;генераторы с вращающимися магнитными полюсами и неподвижным статором.Последние получили большее распространение, так как благодаря неподвижности статорной обмотки отпадает необходимость снимать с ротора большой ток высокого напряжения с использованием скользящих контактов (щёток) и контактных колец.Подвижная часть генератора называется ротор, а неподвижная — статор.
Статор собирается из отдельных железных листов, изолированных друг от друга. На внутренней поверхности статора имеются пазы, куда вкладываются провода статорной обмотки генератора.Ротор изготавливается, обычно, из сплошного железа, полюсные наконечники магнитных полюсов ротора собираются из листового железа. При вращении между статором и полюсными наконечниками ротора присутствует минимальный зазор, для создания максимально возможной магнитной индукции. Геометрическая форма полюсных наконечников подбирается такой, чтобы вырабатываемый генератором ток был наиболее близок к синусоидальному.На сердечники полюсов посажены катушки возбуждения, питаемые постоянным током. Постоянный ток подводится с помощью щёток к контактным кольцам, расположенным на валу генератора.
|
3 Напишите, предоставив определение Ротору. Ро́тор (англ. rotor; от лат. rota «колесо», roto «вращаюсь») — вращающаяся часть двигателей и рабочих машин, на которой расположены органы, получающие энергию от рабочего тела (например, ротор двигателя Ванкеля) или отдающие её рабочему телу (например, ротор роторного насоса). Ротор двигателей связан с ведущим валом, ротор рабочих машин — с приводным валом. Ротор выполняется в виде барабанов, дисков, колёс. Ротор тесно связан с понятием статора.
|
4 Пишите в статоре со справкой.
Ста́тор (англ. stator, от лат. sto — стою) — неподвижная часть электрической, лопаточной и другой машины, взаимодействующая с подвижной частью — ротором.
На статоре двигателя постоянного тока расположен индуктор (обмотка возбуждения), на статоре синхронного и асинхронного двигателя — рабочая обмотка, по физическому принципу и правилу намотки статор синхронной и асинхронной машины ничем не отличается и наматываются совершенно одинаково.
|
5 Напишите, объяснив электроприемник.
Электрооборудование, предназначенное для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.
Электроприёмники представляют собой преобладающую часть электрооборудования, которую применяют для преобразования электрической энергии в механическую, тепловую, световую и другие виды энергии. К электроприёмникам относят такое электрооборудование как электродвигатели, электронагреватели, электрические светильники, подавляющую часть бытового электрооборудования: электрические плиты, фены, утюги, стиральные машины, пылесосы, холодильники и др.
|
Перечислите типы установок собственных нужд электростанций.Для потребителей системы с.н., требующих повышенной надёжности электроснабжения, предусматривают независимые источники энергии ограниченной мощности, обеспечивающие электроснабжение этой группы потребителей при полном исчезновении напряжения на станции. Такими независимыми источниками энергии могут быть: а) автономные агрегаты с автоматическим пуском, состоящие из первичного двигателя в виде дизеля или газовой турбины и синхронного генератора; б) вспомогательные генераторы, расположенные на валу главных агрегатов; в) аккумуляторные батареи с обратимыми агрегатами, состоящими из машин переменного и постоянного тока.Таким образом, основными источниками электроэнергии для собственных (производственных нужд) станций являются генераторы и электрическая система в целом. Вместе с тем, как показывает опыт эксплуатации, необходимы также независимые от энергосистемы источники энергии ограниченной мощности для частичного резервирования основных источников энергии при нарушении нормальной работы главных агрегатов или станции в целом, резком снижении напряжения в системе и других анормальных явлениях. Независимые источники энергии небольшой мощности в виде аккумуляторных батарей необходимы также для обеспечения электроэнергией особо ответственных электродвигателей, системы управления станции и освещения её в аварийных условиях. Элементы станции, необходимые для её экономичной и надёжной работы: рабочие машины с приводными электродвигателями (паровыми турбинами), приёмники электроэнергии всех видов, электрические сети, РУ, понижающие трансформаторы, независимые источники электроэнергии, а также соответствующая система управления составляют систему собственных нужд электростанции.
|
Перечислите основные параметры трансформаторов.
Трансформатор преобразует подаваемое напряжение в большее или меньшее значение без изменения мощности. Статическое электромагнитное устройство состоит из двух и более обмоток, размещенных на одном магнитопроводе. Подобрать требуемый электромагнитный аппарат не представит затруднений с помощью параметров трансформатора, указываемых в техническом описании на любое изделие.Основным параметром трансформаторов является мощность, обозначаемая буквой S. Она определяет массогабаритные показатели электромагнитного аппарата. От значения мощности зависит тип используемого магнитопровода, количество/диаметр витков в обмотках. Измеряется мощность в единицах В∙А (вольт-ампер). На практике для удобства используются кратные вольт-амперам величины кВА (103∙ В∙А) и МВА (106∙ В∙А).
|
Перечислите методы параллельного подключения синхронных генераторов.На электрических станциях всегда устанавливают несколько турбо- или гидроагрегатов, которые работают совместно в параллельном соединении на общие шины генераторного или повышенного напряжения.
В результате этого выработка электроэнергии на электростанциях производится несколькими параллельно работающими генераторами и такая совместная их работа имеет много ценных преимуществ.
Параллельная работа генераторов:
1. повышает гибкость эксплуатации оборудования электростанций и подстанций, облегчает проведение планово-предупредительных ремонтов генераторов, основного оборудования и соответствующих РУ при минимуме необходимого резерва.
2. повышает экономичность работы электростанции, так как дает возможность распределять наиболее рационально суточный график нагрузки между агрегатами, чем достигается наилучшее использование мощности и повышается к. п. д.; на ГЭС дает возможность наиболее полно использовать мощность водяного потока в период паводков и летней и зимней межени;
3. повышает надежность и бесперебойность работы электростанций и электроснабжения потребителей.
Для увеличения производства и улучшения распределения электроэнергии многие электростанции объединяются для параллельной работы в мощные энергетические системы.
В нормальном режиме эксплуатации генераторы присоединены на общие шины (генераторного или повышенного напряжения) и вращаются синхронно. Их роторы вращаются с одинаковой угловой электрической скоростью
При параллельной работе мгновенные значения напряжений на выводах обоих генераторов должны быть равны по величине и обратны по знаку.
Для подключения генератора на параллельную работу с другим генератором (или с сетью) нужно произвести его синхронизацию, т. е. отрегулировать скорость вращения и возбуждение подключаемого генератора в соответствии с работающим.
Генераторы, работающий и включаемый на параллельную работу, должны быть сфазированы, т. е. иметь одинаковый порядок чередования фаз.
|
Напишите паспорт трансформатора.
Паспортные данные трансформатора определяют его номинальный режим работы, позволяют рассчитывать характеристики, анализировать режимы его работы. В табл.1 приведен перечень параметров трансформатора, составляющих его паспортные данные. Номинальная мощность трансформатора Sном – электрическая полная мощность, определяемая произведением величин номинального первичного напряжения и номинального первичного тока, или произведением номинального вторичного напряжения и номинального вторичного тока: Sном = U1номI1ном = U2номI2ном .
Номинальное первичное напряжение U1ном – напряжение источника, к которому подключается трансформатор. Номинальное вторичное напряжение U2ном – напряжение на зажимах вторичной обмотки в режиме холостой ход при номинальном первичном напряжении. Соотношение номинальных первичного и вторичного напряжений определяет коэффициент трансформации: kТ = U1ном / U2ном . (6.51) Мощность холостого хода P0 – активная мощность, потребляемая трансформатором от источника в режиме холостой ход. Ток холостого хода i0 – первичный ток трансформатора в режиме холостого хода, выраженный в процентах по отношению к номинальному первичному току. Напряжение короткого замыкания uк – напряжение на первичной обмотке трансформатора в опыте короткого замыкания (см. далее), выраженное в процентах по отношению к номинальному первичному напряжению. Мощность короткого замыкания Pк – активная мощность, потребляемая трансформатором в опыте короткого замыкания (см. далее). Паспортные данные трансформатора определяются при его проектировании и разработке, уточняются при контрольных испытаниях и указываются в техническом паспорте трансформатора. Для типовых трансформаторов серийного производства паспортные данные указываются в каталогах оборудования.
|
Перечислите требования к схемам электроустановок.
При выборе схем электроустановок должны учитываться следующие факторы:
— значение и роль электростанции или подстанции для энергосистемы.Электростанции, работающие параллельно в энергосистеме, существенно различаются по своему назначению. Одни из них, базисные, несут основную нагрузку, другие, пиковые, работают неполные сутки во время максимальных нагрузок, третьи несут электрическую нагрузку, определяемую их тепловыми потребителями (ТЭЦ). Разнос назначение электростанций определяет целесообразность применения разных схем электрических соединения даже в том случае, когда количество присоединений одно и то же.
Подстанции могут предназначаться для питания отдельных потребителей или крупного района, для связи частей энергосистемы или различных энергосистем. Роль подстанций определяет ее схему;
— положение электростанции или подстанции в энергосистеме, схемы и напряжения прилегающих сетей.Шины высшего напряжения электростанций и подстанций могут быть узловыми точками энергосистемы, осуществляя объединение на параллельную работу нескольких электростанций. В этом случае через шины происходит переток мощности из одной части энергосистемы в другую — транзит мощности. При выборе схем таких электроустановок в первую очередь учитывается необходимость сохранения транзита мощности.
Подстанции могут быть тупиковыми, проходными, отпаечными; схемы таких подстанций будут различными даже при одном и том же числе трансформаторов одинаковой мощности.
Схемы распредустройств 6—10 кВ зависят от схем электроснабжении потребителей: питания по одиночным или параллельным линиям, наличия резервных вводов у потребителей и т.п.;
— категория потребителей по степени надежности электроснабжения. Все электроприемники с точки зрения надежности электроснабжения разделяют на три категории.
Электроприемники I категории— электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.
Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования.
Электроприемники I категории должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников питания, перерыв допускается лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории предусматривается дополнительное питание от третьего независимого источника питания. Независимыми источниками питания могут быть местные электростанции, электростанции энергосистем, специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.
Электроприемники II категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Эти электроприемники рекомендуется обеспечивать питанием от двух независимых источников, взаимно резервирующих друг друга, для них допустимы перерывы на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
Допускается питание электроприемников II категории по одной воздушной линии, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 сут. Допускается питание по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату. При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 сут допускается питание от одного трансформатора.
Электроприемники III категории — все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.
Для этих электроприемников электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта и замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 сут.
— Перспектива расширения и промежуточные этапы развития электростанции, подстанции и прилегающего участка сети. Схема и компоновка распределительного устройства должны выбираться с учетом возможного увеличения количества присоединений при развитии энергосистемы. Поскольку строительство крупных электростанций ведется очередями, то при выборе схемы электроустановки учитывается количество агрегатов и линий, вводимых в первую, вторую, третью очереди и при окончательном се развитии.
Для выбора схемы важно учесть количество линий высшего и среднего напряжения, степень их ответственности, поэтому на различных этапах развития энергосистемы схема может быть разной.
Поэтапное развитие схемы распределительного устройства электростанции или подстанции не должно сопровождаться коренными переделками. Это возможно лишь в том случае, когда при выборе схемы учитываются перспективы ее развития.
При выборе схем электроустановок учитывается допустимый уровень токов КЗ. При необходимости решаются вопросы секционирования сетей, деления электроустановки на независимо работающие части, установки специальных токоограничивающих устройств.
Из сложного комплекса предъявляемых условий, влияющих на выбор главной схемы электроустановки, можно выделить основные требования к схемам:
надежность электроснабжения потребителей;
приспособленность к проведению ремонтных работ;
оперативная гибкость электрической схемы;
экономическая целесообразность.
Надежность — свойство электроустановки, участка электрической сети или энергосистемы в целом обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей электроэнергией нормированного качества. Повреждение оборудования в любой части схемы по возможности не должно нарушить электроснабжение, выдачу электроэнергии в энергосистему, тратит мощности через шины. Надежность схемы должна соответствовать характеру (категории) потребителей, получающих питание отданной электроустановки.
Надежность можно оценить частотой и продолжительностью нарушения электроснабжения потребителей и относительным аварийным резервом, который необходим для обеспечения заданного уровня безаварийной работы энергосистемы и ее отдельных узлов.
— Приспособленность электроустановки к проведению ремонтов определяется возможностью проведения ремонтов без нарушения или ограничения электроснабжения потребителей. Есть схемы, в которых для ремонта выключателя надо отключать данное присоединение на все время ремонта; в других схемах требуется лишь временное отключение отдельных присоединений для создания специальной ремонтной схемы; в третьих — ремонт выключателя производится без нарушения электроснабжении даже на короткий срок. Таким образом, приспособленность для проведения ремонтов рассматриваемой схемы можно оценить количественно частотой и средней продолжительностью отключений потребителей и источников питания для ремонтов оборудования.
Оперативная гибкость электрической схемы определяется ее приспособленностью для создания необходимых эксплуатационных режимов и проведения оперативных переключений.
Наибольшая оперативная гибкость схемы обеспечивается, если оперативные переключения в ней производятся выключателями или другими коммутационными аппаратами с дистанционным приводом. Если все операции осуществляются дистанционно, а еще лучше средствами автоматики, то ликвидация аварийного состояния значительно ускоряется.
Оперативная гибкость оценивается количеством, сложностью и продолжительностью оперативных переключений.
— Экономическая целесообразность схемы оценивается приведенными затратами, включающими в себя затраты на сооружение установки — капиталовложения, се эксплуатацию и возможный ущерб от нарушения электроснабжения. Подробно методика подсчета приведенных затрат изложена ниже.
| |
Скачать 1.56 Mb.