Гидроэлектростанции

ГЭС – электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

ГЭС разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности: мощные – вырабатывают от 25МВ и выше; средние – до 25МВт; малые – до 5МВт.

Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД используемых турбин и генераторов.

2 Охарактеризуйте требования по надежности обеспечения потребителей электриче-ской энергией. Опишите каждую из трех категорий потребителей, особую группу, приве-дите примеры схем электроснабжения потребителей всех категорий.

1. Электроприемники 1 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.

Перерыв в электроснабжении таких ЭП допускается на время автоматического ввода резервного питания (АВР), питание должно осуществляться от двух независимых взаиморезервируемых источников питания.

Пример: устройства автоматической обработки информации, устройства автоматического управления технологическим процессом, сооружения с массовым скоплением людей(театры, стадионы), электрифицированный транспорт, больницы и т.д.

СХЕМА

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 основного оборудования. Для электроснабжения этой группы ЭП предусматривается дополнительное питание от третьего независимого источника питания.

СХЕМА

2. Электроприемники 2 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. ЭП этой категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых, взаиморезервируемых источников, перерыв в электроснабжении допускается на время включения резервного питания дежурным персоналом или оперативной выездной бригадой.

К таким потребителям относятся жилые дома с электроплитами, детские учреждения,

3.Электроприемники 3 категории- все остальные электроприемники, электроснабжение которых может выполняться от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении допускается 1 сутки.

3 Охарактеризуйте кратковременный и продолжительный режимы работы электропри-емников, приведите примеры электрооборудования, работающего в данных режимах.

Продолжительный режим. При нем температура электроприемника возрастает по экспоненте. Если бы отдача теплоты в окружающую среду отсутствовала, температура ЭП и элементов его сети непрерывно повышалась бы. В результате происходящего одновременно процесса охлаждения наступает тепловое равновесие, при котором температура ЭП и элементов его сети становиться установившейся. Практически установившейся называется температура. Изменение которой в течение 1 часа не превышает 1˚С при условии, что нагрузка сети и температура окружающей среды остается практически неизменными.

Температуру электроустановки при продолжительном режиме можно считать практически установившейся через промежуток времени 3Т₀ , где Т₀ – постоянная времени нагрева. Постоянная времени нагрева – это время в течение которого температура ЭП достигла бы установившегося значения, если бы отсутствовала отдача теплоты в окружающую среду. Постоянная времени нагрева представляет собой отношение теплопоглощающей способности тела к его теплоотдающей способности. Она зависит от размеров, поверхности и свойств проводника и не зависит от времени и температуры. Графически постоянную времени можно определить, если построить касательную кривой нагрева в точке начала нагрева. В продолжительном режиме работают электроприводы большинства насосов, вентиляторов, компрессоров, нагревательные печи и т.д.

Кратковременный режим характеризуется небольшими по времени периодами работы и длительными паузами с отключением ЭП от сети. За время работы температура ЭП не достигает допустимого установившегося значения. А во время паузы охлаждается до температуры окружающей среды. В кратковременном режиме работают вспомогательные механизмы металлорежущих станков, электроприводы различных задвижек, заслонок и т. п.

4 Охарактеризуйте повторно- кратковременный режим работы электроприемников, дать пояснения показателю продолжительности включения (ПВ), привести примеры электрооборудования, работающего в данном режиме.

.Повторно-коротковременный режим работы характеризуется чередованием коротковременных периодов работы с паузами. При этом ЭП во время работы не достигает устазультате многократных циклов температура ЭП достигает некоротой средней установившейся величины. Приемники повторно-кратковременного режима работы характеризуются продолжительностью включения

ПВ%=t_в /(t_в + t_п) *100%= tв*100%/. Tц

ПВ- продолжительность включения. Tц –время цикла. tв –время вкл. tп –время паузы.

Продолжительность включения (ПВ) — понятие из области электропривода, играющее важную роль при выборе электродвигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме, при проектировании привода различных механизмов.

Если Tц>10 мин. То режим считается длительным. По стандарту ПВ=15,25,40,60%.

В ПКР работает подъемно- транспортное оборудование, электросварочное электрооборудование..

5 Охарактеризуйте режим работы сети с глухозаземленной нейтралью. Нарисуйте схему подключения к сети 380/220 В светильника, однофазного сварочного трансформатора, включенного на линейное напряжение, трехфазного двигателя.

Сеть с глухозаземлённой нейтралью

Сети с глухозаземлённой нейтралью выполняются с следующим напряжением:380/220, 220/127.

Нейтраль считается глухозаземлённой если она присоединена непосредственно к заземляющему устройству. В такой сети должны быть:

1) Заземлитель у источника питания.

2) Ноль рабочий.

3) Нулевой защитный.

Должно быть повторное заземление нулевого провода. Эта система содержит 4 или 5 проводников.PEN – это совмещенный проводник, ноль рабочий и защитный.

Достоинства:

1) Снижается напряжение прикосновения.

2) Упорядочиваются цепи протекания токов в нормальном и аварийных режимах.

3) Возможность подключения в данную сеть однофазных электрических приемников.

4) Изоляция фазных проводников рассчитывается на фазное напряжение а не на межфазное.

5) В случае однофазного К.З.происходит быстрое отключение сети.

Недостатки:

1) Удорожание сетей за счет 4 и 5 проводников.

2) Возникновение токов утечки за счет старении изоляции. Неоходимо устройство УЗО.

6 Поясните структуру передачи электроэнергии к электроприемникам. Приведите схемы распределения электроэнергии в сетях, охарактеризуйте достоинства и недостатки радиальных и магистральных схем.

Структурная (иерархическая) схема электроснабжения приемников

промышленного предприятия:

ЭЭС- электроэнергетическая система;

ПП - пункт приема электроэнергии на предприятии;

УРП — узловая распределительная подстанция;

ГПП главная понизительная подстанция;

ГРИ главный распределительный пункт;

Э/ст — местная (собственная) электростанция;

РП — распределительный пункт;

ТП - цеховая трансформаторная подстанция;

ВРУ- вводно-распределительное устройство;

ШМА – магистральный шинопровод;

ШРА — распределительный шинопровод;

ШР - распределительный шкаф;

Эп – электроприемники.

В современных промышленных электроустановках используются магистральная, радиальная и комбинированная схемы распределения электроэнергии.

Под радиальной схемой понимается такой способ распределения энергии, при котором каждая отдельная нагрузка или сосредоточенная группа нагрузок питается отдельной линией от подстанции или РП.

Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания отходят линии, питающие крупные электроприемники или распределительные пункты, а от них — самостоятельные линии, питающие прочие электроприемники малой мощности Радиальные схемы обеспечивают относительно высокую надежность питания (повреждение одной линии не вызывает перерыв электроснабжения по другой); в них легко могут быть применены элементы автоматики и защиты.

Достоинства радиальных схем: максимальная простота, аварийное отключение линии не отражается на электроснабжении остальных потребителей.

Недостатки радиальных схем таковы: повышенный расход проводов и кабелей; большое количество защитных и коммутационных аппаратов; необходимость в дополнительных площадях для размещения щитов, распределительных шкафов; трудности в перемещении технологического оборудования; невозможность применения комплектных шинопроводов

Радиальная схема питанияэлектроприемников

При магистральной схеме электроснабжения одна линия (магистраль) обслуживает несколько распределительных пунктов или электроприемников, присоединенных к ней в различных ее точках. Магистральные схемы находят наибольшее применение при равномерном распределении нагрузок по площади помещения.

Чисто магистральная сеть выполняется по так называемой схеме «блок трансформатор-магистраль» (БТМ) (рис. 2.9, в). В этом случае на ТП распределительный щит отсутствует, магистраль запитывается через автоматический выключатель или рубильник. На рис. 2.9, а, б приведены также магистральные схемы при наличии распределительного устройства до 1 кВ ТП. Для питания неответственньих электроприемников, а также приемников, связанных общностью технологического процесса, удаленных от распределительных пунктов или шинопроводов, применяется так называемая схема цепочки (рис. 2.9, г). В цепочку не рекомендуется соединять более трех—четырех электроприемни-ков.

При магистральных схемах целый ряд приемников питается от магистрали, что способствует экономии проводникового материал делает электрическую сеть дешевле. Магистральные схемы позволяют применять комплектные шинопроводы, обеспечивающие скоростной монтаж сети. Как правило, в магистральных сетях меньше, чем в радиальных, потери напряжения и мощности. Кроме того, магистральная схема характеризуется большей гибкостью, дающей возможность перемещать технологическое оборудование без существенной переделки электрической сети.

Недостатки магистральных схем: а) несколько пониженная по сравнению с радиальными надежность электроснабжения, так как при повреждении магистрали все ее электроприемники теряют питание. Однако у современных магистральных шинопроводов надежность весьма высокая; б) в магистральных сетях в сравнении с радиальными больше токи короткого замыкания.

Достоинства магистральных схем: меньший расход проводникового материала, на распределительном пункте необходимо устанавливать меньшее количество выключателей.

Недостаток: меньшая надежность по сравнению с радиальной схемой, более сложное согласование защит.

7 Опишите конструктивное выполнение кабелей и проводов, способы их прокладки, дайте примеры расшифровки кабелей и проводов.

Дата добавления: 2015-07-14