Билет 1:
1) Электростанция — электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории.
Большинство электростанций, будь то гидроэлектростанции, тепловые (АЭС, ТЭС и прочие) или ветроэлектростанции, используют для своей работы энергию вращения вала генератора.
Виды электростанций:
-Атомные электростанции (АЭС);
-Газовые электростанции;
-Жидкотопливные электростанции;
-Твердотопливные электростанции;
-Гидроэлектрические станции (ГЭС);
-Ветроэлектростанции (ВЭС);
-Геотермальные электростанции;
-Солнечные электростанции (СЭС);
-Химические электростанции.
Пример 1: Гидроэлектростанция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.
Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.
Пример 2: Солнечная энергетика — направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии[1] и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов[2]. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии.
2) Магнитные пускатели предназначены, главным образом, для дистанционного управления трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором, а именно:
- для пуска непосредственным подключением к сети и остановки (отключения) электродвигателя (нереверсивные пускатели);
- для пуска, остановки и реверса электродвигателя (реверсивные пускатели).
Устройство магнитного пускателя:
Магнитные пускатели имеют магнитную систему, состоящую из якоря и сердечника и заключенную в пластмассовый корпус. На сердечнике помещена втягивающая катушка. По направляющим верхней части пускателя скользит траверса, на которой собраны якорь магнитной системы и мостики главных и блокировочных контактов с пружинами.
Принцип работы пускателя:
При подаче напряжения на катушку якорь притягивается к сердечнику, нормально-открытые контакты замыкаются, нормально-закрытые размыкаются. При отключении пускателя происходит обратная картина: под действием возвратных пружин подвижные части возвращаются в исходное положение, при этом главные контакты и нормально-открытые блокконтакты размыкаются, нормально-закрытые блокконтакты замыкаются.
3) Практическое задание.
Билет 2:
1) Электростанция — электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории.
Большинство электростанций, будь то гидроэлектростанции, тепловые (АЭС, ТЭС и прочие) или ветроэлектростанции, используют для своей работы энергию вращения вала генератора.
Виды электростанций:
-Атомные электростанции (АЭС);
-Газовые электростанции;
-Жидкотопливные электростанции;
-Твердотопливные электростанции;
-Гидроэлектрические станции (ГЭС);
-Ветроэлектростанции (ВЭС);
-Геотермальные электростанции;
-Солнечные электростанции (СЭС);
-Химические электростанции.
Пример 1: Гидроэлектростанция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.
Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.
Пример 2: Солнечная энергетика — направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии[1] и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов[2]. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии.
2) Рубильник - это электрический коммутационный аппарат, имеющий ручное управление, функция которого - отлючение/включение или переключение электроцепей: переменного тока - с напряжением до 660 Вольт, постоянного тока - до 440 Вольт. Причем, наличие дугогасительной камеры допускает совершать данные операции не только при отсутствии тока в цепи, но и под нагрузкой.
Кроме нечастых неавтоматических коммутаций силовых электроцепей, рубильники (имеющие предохранители - плавкие вставки) могут довольно эффективно использоваться как защита электрических сетей от перегрузок и возникающих в них сверхтоков - токов коротких замыканий.
Область применения рубильников довольно широка: они могут быть установлены в различных РУ (распределительных устройствах), шкафах, электрощитах, для силовых цепей и для цепей управления. Определенные модели рубильников предназначены для их установки в шкафах ТП (трансформаторных подстанций).
Любые рубильники, независимо от их модели могут в целях гарантированной безопасности их эксплуатации могут быть установлены, как написано выше в строго определенных для этого местах - щитах и шкафах закрытых помещений, при отсутствии в окружающей среде агрессивных веществ, пыли.
3) Практическое задание.
Билет 3:
1) Электрическая подстанция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств.
Функциональная классификация:
1. Трансформаторные - трансформируют одно значение тока и напряжения в другое.
2. Преобразовательные - преобразуют один вид тока или частоты в иной.
Классификация величины значения:
Повышающие и понижающие.
Классификация по способу и месту подсоединения к электросети:
1. Тупиковые - подстанции, запитанные от радиальной линии.
2. Ответвительные - подстанции, питаемые от проходящей линии, подсоединившись к ней.
3. Проходные или транзитные - подстанции, подключенные к двум различным, независимым источникам.
4. Узловые - подстанции подсоединенные к не менее трём независимым энергоцентрам.
Классификация по виду размещения:
Открытая и закрытая. То есть, на открытом воздухе или в закрытом пространстве.
Основные элементы электроподстанций:
2) Токоведущие части электрических установок и отдельных аппаратов должны быть надежно изолированы одни от других и от земли. Для выполнения этих функций и крепления токоведущих частей используют различные изоляторы, которые подразделяются на станционные, аппаратные и линейные.
Станционные и аппаратные изоляторы применяют для крепления и изоляции шин в распределительных устройствах электрических станций и подстанций или соответственно токоведущих частей аппаратов. Эти изоляторы, в свою очередь, подразделяются на опорные и проходные. Последние устанавливают при проходе шин через стены и перекрытия внутри помещений, а также при выводе их из зданий или применяют для вывода токоведущих частей из корпусов аппаратов.
Линейные изоляторы служат для крепления проводов воздушных электрических линий и шин открытых распределительных устройств.
Изоляторы должны удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать достаточную электрическую прочность, определяемую напряженностью электрического поля (кВ/м), при которой материал изолятора теряет свойства диэлектрика, обладать достаточной механической прочностью, дающей возможность противостоять динамическим усилиям, которые возникают между отдельными токоведущими частями при коротком замыкании в цепи, обеспечивать неизменность своих свойств под влиянием окружающей среды (дождь, снег и т. п.), обладать достаточной теплостойкостью, то есть не изменять своих электрических свойств при изменении температуры в определенных пределах, иметь поверхность, устойчивую против воздействия электрических разрядов.
3) Практическое задание.
Билет 4:
1) Передача электроэнергии от электростанции к потребителям — одна из важнейших задач энергетики. Электроэнергия передаётся преимущественно по воздушным линиям электропередачи (ЛЭП) переменного тока, хотя наблюдается тенденция ко всё более широкому применению кабельных линий и линий постоянного тока. Необходимость передачи электроэнергии на расстояние обусловлена тем, что электроэнергия вырабатывается крупными электростанциями с мощными агрегатами, а потребляется сравнительно маломощными электроприёмниками, распределёнными на значительной территории. Тенденция к концентрации мощностей объясняется тем, что с их ростом снижаются относительные затраты на сооружение электростанций и уменьшается стоимость вырабатываемой электроэнергии. Размещение мощных электростанций производится с учётом целого ряда факторов, таких, например, как наличие энергоресурсов, их вид, запасы и возможности транспортировки, природные условия, возможность работы в составе единой энергосистемы и т.п. Часто такие электростанции оказываются существенно удалёнными от основных центров потребления электроэнергии. От эффективности передачи электроэнергии на расстояние зависит работа единых электроэнергетических систем, охватывающих обширные территории.
Линии электропередачи представляют собой металлический проводник, по которому проходит электрический ток. В настоящее время практически повсеместно используется переменный ток. Электроснабжение в подавляющем большинстве случаев — трёхфазное, поэтому линия электропередачи, как правило, состоит из трёх фаз, каждая из которых может включать в себя несколько проводов. Конструктивно линии электропередачи делятся на воздушные и кабельные.
Воздушные ЛЭП подвешены над поверхностью земли на безопасной высоте на специальных сооружениях, называемых опорами. Как правило, провод на воздушной линии не имеет поверхностной изоляции; изоляция имеется в местах крепления к опорам. На воздушных линиях имеются системы грозозащиты. Основным достоинством воздушных линий электропередачи является их относительная дешевизна по сравнению с кабельными.
Кабельные линии (КЛ) проводятся под землёй. Электрические кабели имеют различную конструкцию, однако можно выявить общие элементы. Сердцевиной кабеля являются три токопроводящие жилы (по числу фаз). Кабели имеют как внешнюю, так и междужильную изоляцию. Обычно в качестве изолятора выступает трансформаторное масло в жидком виде, или промасленная бумага. Токопроводящая сердцевина кабеля, как правило, защищается стальной бронёй. С внешней стороны кабель покрывается битумом.
2) Необходимость соединения между собой подводящих и отводящих электроэнергию линий обусловливает применение на станциях, подстанциях, распределительных устройствах и пунктах сборных шин.
К сборным шинам присоединяют все генераторы или трансформаторы, вводы и отходящие линии. Электрическая энергия поступает на сборные шины и по ним распределяется к отдельным отходящим линиям. Таким образом, сборные шины являются узловым пунктом схемы соединения, через который протекает вся мощность станции, подстанции или распределительного пункта. Повреждение или разрушение сборных шин означает прекращение подачи электроэнергии потребителям. Поэтому сборным шинам уделяют серьезное внимание при проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок. Простейшей системой является так называемая одиночная система шин (рис. 1), применяемая в электроустановках малой мощности с одним источником питания.
Рис. 1. Одиночная система шин
На станциях и подстанциях, имеющих два и более трансформатора или генератора, в целях повышения надежности снабжения потребителей электроэнергией шины секционируют, т. е. делят на две, а иногда и большее число частей. К каждой секции должно быть присоединено по возможности равное число генераторов или трансформаторов и отходящих линий (рис. 2). 
Рис. 2. Одиночная секционированная система шин с межсекционным разъединителем
3) Практическое задание.
Билет 5:
1) Тяговая подстанция — в общем случае, электроустановка для преобразования и распределения электрической энергии. Тяговые подстанции предназначены для понижения электрического напряжения и последующего преобразования тока (только для подстанций постоянного тока) с целью передачи его в контактную сеть для обеспечения электрической энергией электровозов, трамваев и троллейбусов. Тяговые подстанции бывают постоянного и переменного тока.
Базовая комплектация тяговой подстанции состоит из следующих элементов:
- распределительное устройство 6,10 кВ;
- преобразовательный модуль;
- распределительное устройство постоянного тока 600 (825) В;
- оборудование собственных нужд и оперативного тока;
Тяговые подстанции постоянного тока в России строятся вдоль полотна железной дороги на расстоянии 25—50 км. Это расстояние зависит, как от размеров движения поездов, так и от профиля пути. Получают электроэнергию от подстанций РАО «ЕЭС России» по воздушным и кабельным линиям электропередачи напряжением 6—500 кВ. Электроэнергия поступает в первичное открытое или закрытое распределительное устройство. Далее электроэнергия поступает на понижающий трансформатор, откуда она подаётся на преобразовательный агрегат (выпрямитель) - при работе контактной сети на постоянном токе. С преобразовательного агрегата выпрямленный ток подаётся на основную и резервную системы шин и распределяется по контактной сети через быстродействующие автоматы. В Российской Федерации номинальное напряжение выпрямленного тока железнодорожных тяговых подстанций нормируется Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации и установлено на уровне 3300В.
2) Провод — электротехническое изделие, служащее для соединения источника электрического тока с потребителем, компонентами электрической схемы. Провод состоит из проводящей жилы и изоляции.
В качестве проводящей жилы, как правило, используется медная или алюминиевая проволока. Жила может состоять из нескольких проволок (обычно скрученных) - многопроволочная жила. Не путать с многожильным проводом, где каждая жила является самостоятельным проводом. Тип жилы выбирается из условий применения. Однопроволочные провода обладают большей жесткостью (а значит лежат так, как их проложили, без использования креплений) и меньшим сопротивлением на низких частотах[2]. Многопроволочные обладают лучшей гибкостью и на высоких частотах обеспечивают меньшее электрическое сопротивление за счёт более однородного распределения плотности тока в поперечном сечении жилы.
В качестве изоляции используются лаковое покрытие, полимеры, бумага, волокнистые материалы (шёлк, хлопок), а также их комбинации. Иногда в качестве изолятора медного проводника используется оксидная плёнка. У голых проводов изоляция отсутствует.
Провода классифицируются по проводимости, площади поперечного сечения или диаметру, материалу проводника, типу изоляции, гибкости, теплостойкости и т. п.
3) Практическое задание.
Билет 6:
1) Короткое замыкание – это непосредственный контакт двух участков электроцепи с разными потенциалами, который часто приводит к возникновению явления электрической дуги, являющееся причиной возгораний.
Электроустановка — совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения, потребления электрической энергии и преобразования её в другой вид энергии.
Основной причиной возникновения коротких замыканий является нарушения изоляции электрооборудования.
Нарушения изоляции вызываются:
1.Перенапряжениями (особенно в сетях с изолированными нейтралями);
2. Прямыми ударами молнии;
3. Старением изоляции;
4. Механическими повреждениями изоляции, проездом под линиями негабаритных механизмов;
5. Неудовлетворительным уходом за оборудованием.
Виды коротких замыканий:
В трёхфазных электрических сетях различают следующие виды коротких замыканий
В электрических машинах возможны короткие замыкания:
2) Кабель — конструкция из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников (жил), или оптических волокон, заключённых в оболочку. Кроме собственно жил и изоляции может содержать экран, силовые элементы и другие конструктивные элементы.
Токопроводящие жилы в кабелях изготавливаются из следующих материалов:
- медь;
- алюминий;
- сталь;
- серебро;
- золото;
- сплавы различных металлов;
- сверхпроводящие материалы.
Оболочка кабеля предназначена для защиты проводников и изоляторов от внешних воздействий, прежде всего от влаги, которая приводит к нарушению изоляции электрических кабелей, а также помутнению оптических волокон.
Оболочка кабеля может состоять из одного и более герметизирующих и армирующих слоёв, в качестве этих слоёв могут применяться различные материалы: ткань, пластмассы, металл, резина и проч.
3) Практическое задание.
Билет 7:
1) Короткое замыкание – это непосредственный контакт двух участков электроцепи с разными потенциалами, который часто приводит к возникновению явления электрической дуги, являющееся причиной возгораний.
Основной причиной возникновения коротких замыканий является нарушения изоляции электрооборудования.
Нарушения изоляции вызываются:
1.Перенапряжениями (особенно в сетях с изолированными нейтралями),
2. Прямыми ударами молнии,
3. Старением изоляции,
4. Механическими повреждениями изоляции, проездом под линиями негабаритных механизмов,
5. Неудовлетворительным уходом за оборудованием.
Последствия коротких замыканий следующие:
1. Механические и термические повреждения электрооборудования.
2. Возгорания в электроустановках.
3. Снижение уровня напряжения в сети, ведущее к уменьшению вращающего момента электродвигателей, их торможению, снижению производительности или даже к опрокидыванию их.
4. Выпадение из синхронизма отдельных генераторов, электростанций и частей электрической системы и возникновение аварий, включая системные аварии.
5. Электромагнитное влияние на линии связи, коммуникации и т.п.
Для защиты от короткого замыкания принимают специальные меры:
Ограничивающие ток короткого замыкания:
- устанавливают токоограничивающие электрические реакторы;
- применяют распараллеливание электрических цепей, то есть отключение секционных и шиносоединительных выключателей;
- используют понижающие трансформаторы с расщеплённой обмоткой низкого напряжения;
- используют отключающее оборудование — быстродействующие коммутационные аппараты с функцией ограничения тока короткого замыкания - плавкие предохранители и автоматические выключатели;
Применяют устройства релейной защиты для отключения поврежденных участков цепи;
2) Разъединитель - контактный коммутационный аппарат, который обеспечивает в отключенном положении изоляционный промежуток, удовлетворяющий нормированным требованиям.
Примечания:
Разъединитель способен размыкать и замыкать цепь при малом токе или малом изменении напряжения на выводах каждого из его полюсов. Он также способен проводить токи при нормальных условиях в цепи и проводить в течение нормированного времени токи при ненормальных условиях, таких как короткое замыкание.
Малые токи - это такие токи, как емкостные токи вводов, шин, соединений, очень коротких кабелей, токи постоянно соединенных ступенчатых сопротивлений выключателей и токи трансформаторов напряжения и делителей. Для номинальных напряжений до 330 кВ включительно ток, не превышающий 0,5 А, считается малым током по этому определению; для номинального напряжения от 500 кВ и выше и токов, превышающих 0,5 А, необходимо проконсультироваться с изготовителем, если нет особых указаний в руководствах по эксплуатации разъединителей.
К малым изменениям напряжения относятся изменения напряжения, возникающие при шунтировании регуляторов индуктивного напряжения или выключателей.
Для разъединителей номинальным напряжением от 110 кВ и выше может быть установлена коммутация уравнительных токов.
Разъединители используются для видимого отделения участка электрической сети на время ревизии или ремонта оборудования, для создания безопасных условий работы и отделения от смежных частей электрооборудования, находящихся под напряжением, для создания которых разъединители комплектуются блокировкой включенного (отключенного) положения и заземляющими ножами, исключающими подачу напряжения на выведенный в ремонт участок сети. Также разъединители применяются для переключения присоединений с одной системы шин на другую, в электроустановках с несколькими системами шин.
3) Практическое задание.
Билет 8:
1) Короткое замыкание – это непосредственный контакт двух участков электроцепи с разными потенциалами, который часто приводит к возникновению явления электрической дуги, являющееся причиной возгораний.
Основной причиной возникновения коротких замыканий является нарушения изоляции электрооборудования.
Напряжение определяется из опыта короткого замыкания. К обмотке низшего напряжения подводят напряжение, при котором в обмотке высшего напряжения, замкнутой накоротко, протекает номинальный ток. Это напряжение называется напряжением короткого замыкания ек; его значение приводится в паспорте трансформатора в процентах номинального. Напряжение короткого замыкания - важная характеристика трансформатора. По его значению определяется возможность параллельной работы трансформаторов, определяют изменения вторичного напряжения при изменении нагрузки. Кроме того, зная напряжение короткого замыкания трансформатора, можно определить токи короткого замыкания в условиях эксплуатации.
2) Электрический предохранитель — электрический аппарат, выполняющий защитную функцию. Предохранитель защищает электрическую цепь и её элементы от перегрева и возгорания при протекании высокой силы тока.
Почти всегда при работах в электроустановке существует необходимость снять напряжение для безопасного проведения тех или иных работ в электроустановке. Если в щитах производственных электроустановок коммутационные аппараты имеют короткозамыкатель на землю; то аппараты в щитах простых бытовых потребителей ограничиваются более простыми конструкциями, всего лишь разрывающими цепь в случае аварийной ситуации. Зачастую, при проведении электроработ в жилом секторе ограничиваются только отключением предохранителя, причём отключенный на время проведения электроработ предохранитель никак не помечается - при случайном включении кем-то посторонним, производящие в отключённом сегменте электроработы люди окажутся под опасным напряжением. На время проведения электроработ необходимо вынимать фазный(-е) провод(а) из предохранителя на стороне потребителя, чтобы случайное включение посторонними лицами не поставило под угрозу жизни производящих в данном сегменте электроработы людей и не вызвало их электротравмы.
Например: Плавкий предохранитель — компонент силовой электроники одноразового действия, выполняющий защитную функцию. В электрической цепи плавкий предохранитель является слабым участком электрической цепи, сгорающий в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение высокой температурой.
Конструкция плавкого предохранителя содержит:
- плавкую вставку — элемент содержащий разрывную часть электрической цепи (например проволоку, перегорающую при превышении определённого уровня тока);
- механизм крепления плавкой вставки к контактам, обеспечивающим включение предохранителя в электрическую цепь и монтаж предохранителя в целом.
3) Практическое задание.
Билет 9:
1) Короткое замыкание – это непосредственный контакт двух участков электроцепи с разными потенциалами, который часто приводит к возникновению явления электрической дуги, являющееся причиной возгораний.
При КЗ путь тока укорачивается, т. е. он идет, минуя сопротивление нагрузки, поэтому он может увеличиться до недопустимых величин, если напряжение не отключится под действием зашиты.
Но напряжение может не отключиться и при наличии защиты, если КЗ случилось в удаленной точке, и из-за большого сопротивления до места КЗ ток недостаточен для срабатывания защиты. Но этот ток может быть достаточным для загорания проводов, что может привести к пожару.
Отсюда возникает необходимость расчета тока короткого замыкания — ТКЗ. Величина ТКЗ может меняться, если к сети электроснабжения присоединяются другие электроприемники в более удаленных местах. В таких случаях снова производится расчет ТКЗ в месте установки новых электроприемников.
ТКЗ производит также электродинамическое действие на аппараты и проводники, когда их детали могут деформироваться под действием механических сил, возникающих при больших токах.
Термическое действие ТКЗ заключается в перегреве аппаратов и проводов. Поэтому при выборе аппаратов их нужно проверять по условиям КЗ, с тем чтобы они выдержали ТКЗ в месте их установки.
2) Предохранитель - это коммутационный аппарат, предназначенный для автоматического однократного отключения электрической цепи при токах КЗ или перегрузках, но в основном предохранитель применяется для защиты от токов КЗ.
Предохранители являются простейшими аппаратами токовой защиты, действие которых основано на перегорание плавкой вставки.
При выборе предохранителя и плавкой вставки необходимо считаться только с режимом работы установки.
Чем больше номинальный ток предохранителя, тем медленнее он отключает поврежденную цепь. Токи однофазного замыкания на землю намного меньше токов междуфазного короткого замыкания, и потому при больших предохранителях или при длинных линиях не исключена возможность того, что эти токи вовсе не будут отключаться или будут отключаться очень медленно. Между тем известно, что замыкание фазного провода на землю опасно для всех людей, соприкасающихся с электроаппаратурой и машинами или конструкциями, на которых они установлены. Такие замыкания, особенно в сетях с заземленной нейтралью, должны отключаться автоматически и как можно быстрее. Именно поэтому, а также для приближения к условиям хорошей защиты сетей от чрезмерного нагрева ПУЭ предписывают всегда выбирать самую малую из плавких вставок, способных обеспечить бесперебойную эксплуатацию. Это значит, что указанные в ПУЭ «Предельно допустимые величины номинальных токов плавких вставок» ни в коем случае не следует рассматривать как допускаемые и, тем более, как рекомендуемые в любых случаях. Эти величины являются «предельными», их можно допускать только тогда, когда в этом есть действительная необходимость для обеспечения бесперебойной работы электроустановки. Если бесперебойность работы, обеспечивается меньшей плавкой вставкой, нельзя ставить большую.
Наименьшая плавкая вставка, способная при данном режиме работы длительно обеспечить бесперебойную эксплуатацию, должна удовлетворять трем нижеуказанным условиям. Если одному из этих условий отвечает вставка одной величины, а другому условию – вставка большая, надо выбрать большую.
1. Предохранитель в условиях нормальной эксплуатации не должен перегреваться сверх допустимых для него температур. Для этого необходимо выбрать предохранитель с таким патроном и такой плавкой вставкой, у которых номинальные токи равны или немного больше расчетного тока линии.
2. Предохранитель не должен отключать линию при перегрузках, свойственных нормальной эксплуатации, например при пусковых токах. Для этого необходимо выбрать плавкую вставку, которая при этих токах не нагревалась бы чрезмерно, так как это влечет за собой окисление поверхности вставки, быстрое ее старение, постепенное ослабление контактов и ложные отключения.
3. Предохранитель должен отключать линию при появлении опасных для нее токов короткого замыкания в минимальное время, но, по возможности, селективно, т. е. чтобы в первую очередь отключалось дефектное ответвление, а основная неповрежденная линия оставалась в работе. Для этого необходимо, чтобы при одинаковом токе короткого замыкания фактическое время отключения большего предохранителя, защищающего основную линию, было бы больше фактического времени отключения меньшего предохранителя, защищающего ответвление.
3) Практическое задание.
 |
2) Выключатель нагрузки — выключатель, занимающий промежуточное положение между разъединителем, не допускающего коммутации (Коммутацией тока называется процесс снятия тока с коллектора, связанный с переключением секций из одной параллельной ветви в другую. Ток в коммутируемой секции изменяет направление.) нагрузки под током и выключателем, который способен отключать без повреждения как номинальные нагрузочные токи так и сверхтоки при аварийных режимах. Выключатель нагрузки допускает коммутацию номинального тока, но не рассчитан на разрыв токов при к.з. Отключение сверхтоков в таких выключателях осуществляется специальными предохранителями.
Распределительное устройство (РУ) — электроустановка, служащая для приёма и распределения электрической энергии одного класса напряжения.
Выключатель нагрузки устанавливается в шкафах комплектных распределительных устройств и комплектных трансформаторных подстанциях. Предназначены для включения и отключения под нагрузкой участков цепей переменного трёхфазного тока частотой 50-60 Гц, номинальным напряжением 6(10)кВ, а так же заземления отключаемых участков при помощи заземлителей.
3) Практическое задание.
Билет 11:
1) Система относительных единиц — способ расчета параметров в системах передачи электроэнергии, при котором значения системных величин (напряжений, токов, сопротивлений, мощностей и т.п.) выражаются как множители определенной базовой величины, принятой за единицу. Это упрощает вычисления, так как величины, выраженные в относительных единицах, не зависят от уровня напряжения. Так, для устройств (например, трансформаторов) одного типа, импеданс, падение напряжения и потери мощности при различных уровнях напряжения будут различаться по абсолютной величине, но выраженные относительно базовых величин, будут примерно одинаковы. После расчета полученные результаты могут быть переведены обратно в системные единицы (вольты, амперы, омы, ватты и т.п.), если известны базовые величины, принятые за основу.
Относительные единицы используются обычно при расчетах передаваемой мощности; однако, поскольку параметры оборудования (трансформаторов, моторов и генераторов) часто указываются в относительных величинах, каждый электроинженер должен быть знаком с их концепцией.
В системе относительных единиц используются единицы мощности, напряжения, силы тока, импеданса и адмиттанса. Только две из них являются независимыми; обычно в качестве независимых величин выбираются мощность и напряжение, что продиктовано природой реальных энергосистем. Все системные величины в сети выражаются как множители выбранных базовых значений. Например, для мощности в качестве базы может быть выбрана номинальная мощность трансформатора (или иногда произвольная мощность, такая, что полученные относительные значения облегчают вычисления). В качестве базы для напряжения обычно выбирается номинальное напряжение шины.
2) Высоковольтный выключатель — защитно-коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме в нормальных или аварийных режимах при ручном дистанционном или автоматическом управлении.
Высоковольтный выключатель состоит из: контактной системы с дугогасительным устройством, токоведущих частей, корпуса, изоляционной конструкции и приводного механизма (например, электромагнитный привод, ручной привод).
Виды:
- Элегазовые выключатели (баковые и колонковые);
- Вакуумные выключатели;
- Масляные выключатели (баковые и маломасляные);
- Воздушные выключатели;
- Автогазовые выключатели;
Пример: В воздушных выключателях (ВВ) энергия сжатого воздуха используется и как движущая сила, перемещающая контакты, и как дугогасящая среда. Принцип действия дугогасительного устройства (ВВ) заключается в том, что дуга, образующаяся между контактами, подвергается интенсивному охлаждению потоком сжатого воздуха, вытекающего в атмосферу. При прохождении тока через ноль температура дуги падает и сопротивление промежутка увеличивается. Одновременно происходит механическое разрушение дугового столба и вынос заряженных частиц из промежутка.
По своему назначению выключатели бывают:
- сетевые, рассчитанные на напряжение свыше 6 кВ. Они используются в электрических цепях (за исключением электротермических установок и цепей электрических машин). Такие выключатели предназначены для пропускания тока в условиях нормальной работы электрической цепи, а также для коммутирования тока в условиях короткого замыкания в течение определенного, заранее заданного времени;
- генераторные — рассчитаны на напряжение до 20 кВ, устанавливаются в электрических машинах, таких как генераторы, электродвигатели высокой мощности, синхронные компенсаторы. Генераторные высоковольтные выключатели используются для пропускания тока в нормальных условиях, при коротком замыкании и в пусковом режиме;
- выключатели для электротермических установок рассчитаны на напряжение до 220 кВ. Они применяются в цепях сталеплавильных и других печей высокой мощности;
- выключатели специального назначения.
3) Практическое задание.
Билет 12:
1) Именованные числа — действительные числа (на практике всегда заданные с конечной точностью), являющиеся значением какой-нибудь величины, и сопровождающиеся названием единицы измерения, например 220 В; 1,75 А.
2) Высоковольтный выключатель — защитно-коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме в нормальных или аварийных режимах при ручном дистанционном или автоматическом управлении.
Высоковольтный выключатель состоит из: контактной системы с дугогасительным устройством, токоведущих частей, корпуса, изоляционной конструкции и приводного механизма (например, электромагнитный привод, ручной привод).
Приводы выключателей служат для включения и отключения выключателей за счет энергии, поступающей в них от внешнего источника. По виду используемой энергии они могут быть электромагнитными, пневматическими и пружинными. По способу включения и отключения выключателей приводы подразделяют на полуавтоматические, осуществляющие включение выключателя с помощью приложения мускульной силы, а отключение как дистанционно от ключа (устройства репейной защиты), так и вручную, и автоматические, осуществляющие включение и отключение выключателя дистанционно (от релейной защиты), а также отключение вручную.
Основными частями привода являются:
• силовое устройство, служащее для преобразования подведенной к приводу энергии в механическую,
• операционный и передаточный механизмы, служащие для передачи движения от силового устройства к механизму выключателя и для удержания его во включенном положении;
• отключающее устройство.
3) Практическое задание.
Билет 13:
1) Рассмотрим переходные процессы на примере трансформатора.
При изменении режима работы трансформатора — преднамеренном или случайном — происходит переход от одного установившегося состояния к другому. Обычно этот переходной процесс длится небольшое время (доли секунды), однако он может сопровождаться весьма опасными для трансформатора явлениями. Поэтому при проектировании и эксплуатации трансформаторов нужно учитывать их свойства в переходных режимах.
Короткое замыкание трансформатора является аварийным процессом. При его исследовании условно считают, что подводимое к трансформатору напряжение остается неизменным и вторичная обмотка замыкается накоротко непосредственно на ее зажимах. Первое допущение обосновано достаточно мощными современными электрическими сетями, второе – тем, что удаление короткого замыкания от вторичных зажимов трансформатора несущественно увеличивает сопротивление вторичной обмотки трансформатора, но усложняет анализ явления.
Короткие замыкания в электрических установках возникают обычно из-за различных неисправностей в сетях: при механическом повреждении изоляции, электрическом ее пробое в результате ошибочных действий эксплуатационного персонала и в ряде других случаев.
Короткое замыкание представляет для трансформатора серьезную опасность, так как при этом возникают чрезмерно большие токи, резко повышающие температуру обмоток, что угрожает целостности изоляции. В обмотках трансформатора существенно возрастают электромагнитные силы, что также приводит к выходу трансформатора из строя.
Хотя короткое замыкание трансформатора длится обычно очень не долго (поврежденный трансформатор автоматически отключается от сети), тем не менее, температура его обмоток может достигнуть значений, непосредственно угрожающих целости изоляции.
2) Трансформатор тока — трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику тока.
Измерительный трансформатор тока — трансформатор, предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.
Трансформаторы тока широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт.
К трансформаторам тока предъявляются высокие требования по точности. Как правило, трансформатор тока выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная — для подключения средств учёта и измерения (например, электрических счётчиков).
3) Практическое задание.
Билет 14:
1) Периодическая составляющая тока КЗ в начальный момент времени называется начальным током КЗ. Значение начального тока КЗ используют, как правило, для выбора уставок и проверки чувствительности релейной защиты.
(Уставка - механизм обеспечивающий отключение автомата защиты при превышении определенных значений тока протекающего через нагрузку подключенную к автомату.)
(Релейная защита — комплекс автоматических устройств, предназначенных для быстрого (при повреждениях) выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов этой электроэнергетической системы в аварийных ситуациях с целью обеспечения нормальной работы всей системы. Действия средств релейной защиты организованы по принципу непрерывной оценки технического состояния отдельных контролируемых элементов электроэнергетических систем. Релейная защита (РЗ) осуществляет непрерывный контроль состояния всех элементов электроэнергетической системы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений РЗ должна выявить повреждённый участок и отключить его от ЭЭС, воздействуя на специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения (короткого замыкания).
Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем.)
2) Трансформатор тока — трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику тока.
Измерительный трансформатор тока — трансформатор, предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.
Трансформаторы тока широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт.
К трансформаторам тока предъявляются высокие требования по точности. Как правило, трансформатор тока выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная — для подключения средств учёта и измерения (например, электрических счётчиков).
Сначала выбираем тот, который вам нужен по роду установки:
а затем выбираем по способу установки:
3) Практическое задание.
Билет 15:
1) Ток в процессе короткого замыкания не остаётся постоянным, а изменяется, т.е., ток, увеличившийся в первый момент времени, затухает до некоторого значения, а затем под действием автоматического регулятора возбуждения (АРВ) достигает установившегося значения. Промежуток времени, в течение которого происходит изменение значения тока КЗ, определяет продолжительность переходного процесса. После того как изменение значения тока прекращается, до момента отключения КЗ продолжается установившийся режим КЗ.
Из-за наличия в сети индуктивных сопротивлений, препятствующих мгновенному изменению тока при возникновении КЗ, значение тока нагрузки iн не изменяется скачком, а нарастает по определённому закону от нормального до аварийного значения. Для упрощения расчёта и анализа ток, проходящий во время переходного процесса КЗ, рассматривают как состоящий из двух составляющих: апериодической и периодической.
Апериодической называется постоянная по знаку составляющая тока, которая возникает в первый момент КЗ и сравнительно быстро затухает до нуля.
2) Трансформатор напряжения — трансформатор, питающийся от источника напряжения.
Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/v3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.
3) Практическое задание.
Билет 16:
1) Ударный ток короткого замыкания — наибольшее мгновенное значение силы тока в электрической цепи при возникновении короткого замыкания. Сила тока в цепи достигает этого значения примерно через половину периода (для переменного тока) после возникновения короткого замыкания. При этом появляются наибольшие силы взаимодействия между близко расположенными проводниками. По силе УТ КЗ проверяют электрические аппараты и проводники на электродинамическую стойкость.
Для выбора параметров настройки релейной защиты и автоматики определяют максимальное и минимальное расчетные значения периодической и апериодической составляющих тока КЗ в начальный и произвольный моменты времени как в месте КЗ, так и в отдельных ветвях расчетной схемы.
Расчеты токов в произвольный момент времени в отдельных ветвях расчетной схемы требуют учета электромеханических переходных процессов и их следует проводить с применением средств вычислительной техники, используя программы расчетов динамической устойчивости электроэнергетических систем.
2) Релейная защита — комплекс автоматических устройств, предназначенных для быстрого (при повреждениях) выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов этой электроэнергетической системы в аварийных ситуациях с целью обеспечения нормальной работы всей системы.
Действия средств релейной защиты организованы по принципу непрерывной оценки технического состояния отдельных контролируемых элементов электроэнергетических систем.
Релейная защита (РЗ) осуществляет непрерывный контроль состояния всех элементов электроэнергетической системы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений РЗ должна выявить повреждённый участок и отключить его от ЭЭС, воздействуя на специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения (короткого замыкания).
Пусковые органы
Пусковые органы непрерывно контролируют состояние и режим работы защищаемого участка цепи и реагируют на возникновение коротких замыканий и нарушения нормального режима работы. Выполняются обычно с помощью реле тока, напряжения, мощности и др.
Измерительные органы
Измерительные органы определяют место и характер повреждения и принимают решения о необходимости действия защиты. Измерительные органы также выполняются с помощью реле тока, напряжения, мощности и др. Функции пускового и измерительного органа могут быть объединены в одном органе.
Логическая часть
Логическая часть — это схема, которая запускается пусковыми органами и, анализируя действия измерительных органов, производит предусмотренные действия (отключение выключателей, запуск других устройств, подача сигналов и пр.). Логическая часть состоит, в основном, из элементов времени (таймеров), логических элементов, промежуточных и указательных реле, дискретных входов и аналоговых выходов микропроцессорных устройств защиты.
Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем.
3) Практическое задание.
Билет 17:
1) Ударный ток короткого замыкания — наибольшее мгновенное значение силы тока в электрической цепи при возникновении короткого замыкания. Сила тока в цепи достигает этого значения примерно через половину периода (для переменного тока) после возникновения короткого замыкания. При этом появляются наибольшие силы взаимодействия между близко расположенными проводниками. По силе У. т. к. з. проверяют электрические аппараты и проводники на электродинамическую стойкость.
2) Релейная защита — комплекс автоматических устройств, предназначенных для быстрого (при повреждениях) выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов этой электроэнергетической системы в аварийных ситуациях с целью обеспечения нормальной работы всей системы.
Требования:
Быстродействие — это свойство релейной защиты, характеризующее скорость выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов. Показателем быстродействия является время срабатывания защиты — это интервал времени от момента возникновения повреждения до момента отделения от сети повреждённого элемента.
Селективность — свойство релейной защиты, характеризующее способность выявлять поврежденный элемент электроэнергетической системы и отключать этот элемент только ближайшими к нему выключателями. Это позволяет локализовать повреждённый участок и не прерывать нормальную работу других участков сети.
Чувствительность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты выявлять повреждения в конце установленной для неё зоны действия в минимальном режиме работы энергосистемы. Другими словами — это способность чувствовать те виды повреждений и ненормальных режимов, на которые она рассчитана, в любых состояниях работы защищаемой электрической системы. Показателем чувствительности выступает коэффициент чувствительности, который для максимальных защит (реагирующих на возрастание контролируемой величины) определяется как отношение минимально возможного значения сигнала, соответствующего отслеживаемому повреждению, к установленному на защите параметру срабатывания (уставке).
Надежность — это свойство, характеризующее способность релейной защиты действовать правильно и безотказно во всех режимах контролируемого объекта при всех видах повреждений и ненормальных режимов для действия при которых данная защита предназначена, и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима, при которых действие данной защиты не предусмотрено. Иными словами, надежность — это свойство релейной защиты, характеризующее ее способность выполнять свои функции в условиях эксплуатации, ремонта, хранения и транспортировки. Основные показатели надёжности — время безотказной работы и интенсивность отказов (количество отказов за единицу времени).
Резервирование следующего участка — важное требование. Если защита по принципу своего действия не работает за пределами основной зоны, ставят специальную резервную защиту. Следует отметить, что резервирование следующего участка не является классическим требованием. Основные быстродействующие защиты с абсолютной селективностью и быстродействием не обеспечивают резервирование следующего участка (или дальнее резервирование).
3) Практическое задание.
Билет 18:
1) Действующий ток является эквивалентом постоянного тока, который за одно и то же время выделяет в резисторе такое же количество тепла, как и переменный ток. Действующее значение связано с амплитудным простым соотношением.
2) Электромагнитное реле представляет собой прибор, предназначенный для применения в цепях управления, сигнализации, в котором при достижении определенного значения входной величины выходная величина изменяется скачком.
Существует много разновидностей реле как по принципу действия, так и по назначению. Бывают реле механические, гидравлические, пневматические, тепловые, акустические, оптические, электрические и др.
По назначению они подразделяются на:
- реле автоматики;
- реле защиты;
- исполнительные реле;
- реле промежуточные;
- реле связи.
Устройство.
Рассмотрим в качестве примера электромагнитное реле с поворотным якорем (рис. 1). В этом реле различают две части: воспринимающую электрический сигнал и исполнительную.
• Воспринимающая часть состоит из электромагнита 1, представляющего собой катушку, надетую на стальной сердечник, якоря 2 и пружины 3.
• Исполнительная часть состоит из неподвижных контактов 4, подвижной контактной пластины 5, посредством которой воспринимающая часть реле воздействует на исполнительную, и контактов 6.
Следует обратить внимание на то, что воспринимающая и исполнительная части реле не имеют между собой электрической связи и включаются в разные электрические цепи.
Реле приводится в действие слабым (малоточным) сигналом, и само может приводить в действие более мощную исполнительную аппаратуру (контактор, масляный выключатель, пускатель и т. д.).
Принцип действия.
Когда ток в катушке электромагнита отсутствует, якорь под действием пружины удерживается в верхнем положении, при этом контакты реле разорваны.
При появлении тока в катушке электромагнита якорь притягивается к сердечнику и подвижный контакт замыкается с неподвижным. Происходит замыкание исполнительной цепи, т. е. включение того или иного подсоединенного исполнительного устройства.
3) Практическое задание.
Билет 19:
1) Расчет токов КЗ по точным выражениям в реальных схемах с несколькими источниками затруднен. Кроме того на практике часто не требуется высокой точности расчетов. Поэтому для вычисления токов КЗ в произвольный момент времени оказывается возможным и целесообразным использовать практические приближенные методы расчета.
При этом вводятся дополнительные упрощения:
Отключающая способность выключателя в соответствии с ГОСТ 687-78* Е характеризуется тремя величинами, соответствующими моменту расхождения τ дугогасящих контактов выключателя:
1) номинальным током отключения Iо ном в виде действующего значения периодической составляющей тока КЗ Iпτ;
2) номинальным содержанием апериодического тока bном, %,
3) нормированными параметрами восстанавливающегося напряжения.
При выборе выключателей по отключающей способности необходимо рассчитать для цепи, в которой установлен выключатель, действующее значение периодической составляющей тока КЗ и апериодическую составляющую. В дальнейшем расчетный ток Iпτ следует сравнить с номинальным током отключения выключателя Iо.ном.
2) Индукционные реле основаны на взаимодействии между индуцированным в каком-то проводнике током и переменным магнитным потоком. Поэтому они применяются только на переменном токе как реле защиты энергосистем. Как правило, это вторичное реле косвенного действия.
Существующие типы индукционных реле можно разделить на три группы:
реле с рамкой;
реле с диском;
реле со стаканом.
В индукционных реле с рамкой (рис. 1, а) один из потоков (Ф2) индуцирует ток в короткозамкнутой обмотке, помещенной в виде рамки в поле второго потока (Ф1), сдвинутого по фазе. Реле имеют высокую чувствительность и наибольшее быстродействие по сравнению с другими индукционными реле. Недостатком их является малый вращающий момент.
Индукционные реле с диском широко распространены. Схема простейшего реле такого типа (с короткозамкнутым витком К и диском) приведена на рис. 1, б. Реле имеют сравнительно простую конструкцию и достаточно большой вращающий подвижной части.
Индукционные реле со стаканом (рис. 1, в) имеют подвижную часть в виде стакана, вращающегося в магнитном поле двух потоков четырехполюсной магнитной системы. Потоки Ф1 и Ф2 расположены в пространстве под углом 90°, а по времени сдвинуты на угол γ.
Внутри стакана 5 проходит стальной цилиндр 1 для уменьшения магнитного сопротивления. Реле со стаканом сложнее реле с диском, но позволяет получить время срабатывания до 0,02 с. Это существенное достоинство обеспечило им широкое применение.
3) Практическое задание.
Билет 20:
1) Расчет токов короткого замыкания в системах электроснабжения напряжением до 1000В требуется для проверки работы электроаппаратов и проводников в режиме сверхтоков (сверхток - ток, превышающий номинальное значение), а также для проверки автоматического отключения линий в сетях до 1000В с глухозаземленной нейтралью при возникновении замыканий на корпус.
К. з. в электроустановках напряжением до 1000 В проверяются только распределительные щиты, токопроводы и силовые шкафы. Стойкими при токах к. з. являются те аппараты и проводники, которые при расчетных условиях выдерживают воздействия этих токов, не подвергаясь электрическим, механическим и иным разрушениям.
(Нейтраль – общая точка обмоток генераторов или трансформаторов, питающих сеть; напряжения на выходных зажимах источника электроэнергии, измеренные относительно нейтрали, равны.
Глухозаземленная нейтраль источника электроэнергии – нейтраль генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока напряжением до 1 кВ, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.)
2) Для питания цепей управления, автоматики, сигнализации и защиты применяется оперативный ток.
Существует три основных вида оперативного тока:
- Переменный;
- Постоянный;
- Выпрямленный.
Источниками переменного оперативного тока являются измерительные трансформаторы тока и напряжения, а также трансформаторы собственных нужд (ТСН) (Переменный ток используется на трансформаторных подстанциях напряжением 35 кВ и ниже, на небольших подстанциях 110 кВ без выключателей на стороне высшего напряжения, имеющих на стороне среднего и низшего напряжения выключатели с пружинными приводами.).
Источниками постоянного оперативного тока служат аккумуляторные батареи (Постоянный оперативный ток применяется обычно на электростанциях, тяговых подстанциях, крупных трансформаторных подстанциях с первичным напряжением 110 кВ и выше).
В качестве источников выпрямленного оперативного тока используются выпрямительные установки и специальные блоки питания, которые получают переменный ток от измерительных трансформаторов тока и напряжения и ТСН (Выпрямленный ток используется на подстанциях напряжением 35 кВ и ниже с выключателями, укомплектованными электромагнитными приводами, а также на подстанциях напряжением 110-220 кВ с числом выключателей на стороне высшего напряжения не более двух с электромагнитным приводом, либо не более трех с пружинными или пневматическими приводами).
Кроме того, в качестве источников оперативного тока используются предварительно заряженные конденсаторы.
Источники оперативного тока должны быть в постоянной готовности к действию в любых режимах работы электроустановки, в том числе и в аварийном.
Наиболее надежными источниками переменного оперативного тока для работы защит являются трансформаторы тока, обеспечивающие их четкую работу при перегрузках и коротких замыканиях.
3) Практическое задание.
Билет 21:
1) Токоведущие части любой электроустановки или отдельных аппаратов взаимодействуют между собой. Если в нормальных режимах работы электродинамические усилия незначительны, то в режиме короткого замыкания, когда токи возрастают в десятки раз, динамические усилия могут вызвать механическое повреждение в шинных конструкциях и аппаратах.
Для предотвращения механических повреждений от воздействия ЭДУ при к.з. в сети все элементы электроустановок должны обладать достаточной электродинамической стойкостью.
Под электродинамической стойкостью понимают способность аппаратов или проводников выдерживать механические усилия при протекании токов к.з. без деформаций, препятствующих их дальнейшей эксплуатации.
(Электроустановка – это совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения, потребления электрической энергии и преобразования её в другой вид энергии.)
2) Максимальная токовая защита срабатывает при увеличении тока защищаемого элемента сверх установленного тока срабатывания (уставки). Причиной увеличения тока трансформатора может быть и повреждение самого трансформатора, и КЗ на шинах или на отходящих элементах НН, а также самозапуск питаемых электродвигателей после кратковременного перерыва питания или подключения к работающему трансформатору дополнительной нагрузки при срабатывании устройства АВР. Для предотвращения излишних срабатываний при токах перегрузки, вызванных самозапуском электродвигателей или подключением дополнительной нагрузки, максимальная токовая защита должна иметь ток срабатывания (уставку), больший, чем максимально возможный ток перегрузки. А для предотвращения излишних (неселективных) срабатываний при КЗ на отходящих элементах НН максимальная токовая защита трансформатора должна иметь орган выдержки времени, замедляющий ее действие на время, необходимое для срабатывания защиты поврежденного отходящего элемента.
Максимальная токовая защита обязательно устанавливается на всех трансформаторах, и в том числе на всех трансформаторах 10 кВ, независимо от установки других защит (газовой, дифференциальной или отсечки). Это объясняется тем, что максимальная токовая защита защищает не только трансформатор, но и шины НН, а также может резервировать защиты и выключатели на отходящих элементах НН, т. е. осуществлять дальнее резервирование.
3) Практическое задание.
Билет 22:
1) Для каждого элемента электроустановки нормами устанавливаются допустимые температуры нагрева, выше которых он не должен нагреваться в заданных условиях работы. При этом различают два режима:
- длительный нагрев током нормального режима (пример: Длительный ток короткого замыкания нагревает обмотки трансформатора до обугливания изоляции, что приводит к перегоранию проволочной обмотки. Поэтому первичную обмотку трансформатора защищают плавким предохранителем, так чтобы при перегрузке он перегорал, размыкая сеть питания трансформатора.);
- кратковременный режим нагрева током к.з.
Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 82 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Результаты использования продуктов MPG | | | [Введите название организации] |