рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ дисциплины Электроэнергетика 140200 Электроэнергетика

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ дисциплины Электроэнергетика 140200 Электроэнергетика - раздел Энергетика, Федеральное Агентство По Образованию Гоу Впо «Тульский Государственн...

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Институт высокоточных систем им. В. П. Грязева

Кафедра «Электроэнергетика»

 

      УТВЕРЖДАЮ Декан факультета систем автоматического управления _____________ А. Э. Соловьёв Дата
  В электронной версии утверждён деканом ____________ факультета Дата

 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

 

дисциплины «Электроэнергетика»

Направление подготовки:

140200 «Электроэнергетика»

Специальность:

140211 «Электроснабжение»

Форма обучения очная

 

Тула 2009 г.

 

 

Конспект лекций составлен проф. В. М. Степановым и обсужден на заседании кафедры «Электроэнергетика» факультета систем автоматического управления

протокол № от "___"______________2009 г.

Зав. кафедрой _______________________ В. М. Степанов

 

 

Конспект лекций пересмотрен и утвержден на заседании кафедры «Электроэнергетика» факультета систем автоматического управления

протокол №___ от "___"______________ 20 г.

Зав. кафедрой _______________________ В. М. Степанов


 

 

Лекция 1.1. Производство электроэнергии

 

Источники энергии. Их основная классификация

Энергия — всеобщая основа природных явлений, ба­зис культуры и всей деятельности человека. В то же вре­мя энергия понимается как количественная оценка раз­личных форм движения материи, которые могут превра­щаться одна в другую. По видам энергия подразделяется на химическую, механическую, электрическую, ядерную и т. д. Возможная для практического использования че­ловеком энергия сосредоточена в материальных объек­тах, называемых энергетическими ресурсами.

Из многообразия энергоресурсов, встречающихся в природе, выделяют основные, используемые в боль­ших количествах для практических нужд. К ним отно­сят огранические топлива, такие, как уголь, нефть, газ, а также энергию рек, морей и океанов, солнца, ветра, тепловую энергию земных недр (геотермальную) и т. д.

Энергоресурсы разделяют на возобновляемые и невозобновляемые. К первым относят энерго­ресурсы непрерывно восстанавливаемые природой (вода, ветер и т. д.), а ко вторым — энергоресурсы, ранее на­копленные в природе, но в новых геологических условиях практически не образующиеся (например, каменный уголь).

Инженеру-энергетику необходимо иметь хотя бы общее представление о мировых запасах топлива. Различные виды топлива имеют существенно разные энергоемкости, величины которых приведены в табл. 1.1.1

Таблица 1.1.1

 

Уголь. Мировые геологические запасы угля, выражен­ные в условном топливе, оцениваются в 12 000 млрд. т, из которых 6000 млрд. т относятся к достоверным. Наглядное представление о мировых запасах угля и

 

Рис. 1.1.1. Оценки мировых запасов угля:

а — на различных континентах; б — перспектива использования

 

перспективах их использования дает рис. 1.1.1. Наиболь­шими достоверными запасами располагают СССР и США. Значительные достоверные запасы имеются в ФРГ, Англии, КНР и ряде других стран. Современная техника и технология позволяют экономически оправдан-

но добывать лишь 50% от всех достоверных запасов угля.

В энергобалансе СССР в начале 70-х годов произо­шли существенные изменения: ископаемые угли времен­но уступили занимаемое ими ранее первое место нефти и газу. Однако роль угля в снабжении народного хозяй­ства нашей страны источниками энергии в перспективе исключительно велика. Углепромышленные бассейны имеются в пределах РСФСР (Печорский, Кузнецкий, Канско-Ачинский, Иркутский, Подмосковный), на Ук­раине (Донецкий, Днепропетровский, Львовско-Волын-ский) и в Казахстане (Карагандинский и Экибастуз-ский).

Запасы угля мирового масштаба находятся в Во­сточной и Западной Сибири. Среди подсчитанных общих геологических запасов углей в СССР более 90% состав­ляют энергетические угли и менее 10%—дефицитные коксующиеся угли, необходимые для металлургии. Энер­гетические угли большой массы (202 млрд. т) имеются на площадях, пригодных для открытой разработки. Это, например, Канско-Ачинский бассейн в Восточной Сиби­ри, где имеются запасы бурых углей в мощных (от 20 до 40 м) пластах, залегающих на глубине менее 200 м от поверхности, и многие другие.

Более 90% общесоюзных запасов углей находится на территории, расположенной к востоку от Урала, а 60% добываемого в СССР угля потребляется на Урале и в западных районах. Между тем, добыча угля в европей­ской части нашей страны достигает 50% от общей добы­чи. Перспективно использование запасов угля, располо­женных за Уралом. Особенно богато угольными бассей­нами пространство между Тургайской низменностью и озером Байкал до 60° с. ш., прилегающее к Сибирской и Южно-Сибирской магистралям. Оно включает из всех подсчитанных запасов углей (Карагандинский, Экиба-стузский, Майкюбейский, Кузнецкий, Минусинский, Кан­ско-Ачинский, Иркутский, Нерюнгринский и многие другие бассейны). В местах разработок полезных иско­паемых создаются новые промышленно-экономические районы и центры.

Дальность перевозки каменных углей из Казахстана на Урал и в Поволжье и полная нерентабельность транспортировки на значительное расстояние рыхлых и высокозольных сибирских бурых углей, а также нере­шенность задачи сверхдальней передачи электроэнергии заставляют обратить особое внимание на расширение площадей с энергетическими углями в старых углепро­мышленных районах и поиски новых месторождений на западе СССР. В

 

этом отношении перспективны Донецкий и Печорский бассейны, обладающие реальными для ос­воения запасами энергетических углей .

Каменный уголь состоит из остатков флоры, существовавшей на Земле в геологические эпохи задолго на нашего времени. В ка­менноугольный период жизни поверхность планеты была обильно покрыта растениями. Многие из современных растений, такие, на­пример, как папоротники, в ту эпоху имели намного большие раз­меры. Каменный уголь образовался после отмирания растений и покрытия их осадочными породами.

Растения в период жизни запасают химическую энергию, пре­вращая за счет энергии солнечных лучей углекислоту и воду в ра­створимые углеводы, откладывая их в виде клетчатки в стволах и ветках. Белковые вещества в растениях получаются синтезом неор­ганических азотсодержащих веществ, поступающих из почвы, и органических веществ, выработанных за счет энергии Солнца. По выражению акад. П. П. Лазарева «...химическая энергия, запасен­ная в древесных породах, есть превращенная энергия Солнца».

Если дерево сжечь в присутствии кислорода с образованием углекислоты, воды и первоначальных азотистых соединений, то полученная при этом теплота будет отвечать энергии, доставленной растению Солнцем.

Среднее содержание различных элементов в камен­ном угле показано на рис. 1.1.2.

При сгорании каменного угля выделяется примерно 8,14 кВт-ч/кг (29,3 МДж/ /кг) энергии.

Нефть.Оценка миро­вых запасов нефти в на­стоящее время представ­ляет особый интерес. Это вызвано быстрым ростом ее потребления и тем, что во многих странах (Япо­нии, Швеции и др.) нефть при производстве электроэнергии вытеснила уголь (в последнее время этот процесс приостановился). На транспорте за счет нефти в настоящее время удовлетво­ряется свыше 90% мирового потребления энергии . Мировые геологические запасы нефти оцениваются в 200 млрд. т, из которых 53 млрд. т составляют достовер­ные запасы. Более половины всех достоверных запасов нефти расположено в странах Среднего и Ближнего Во­стока. В странах Западной Европы, где имеются высоко­развитые производительные силы, сосредоточены отно­сительно небольшие запасы нефти (табл. 1.1.2).

Таблица 1.1.2

 

Оценки достоверных запасов нефти по своей природе динамичны. Их величина изменяется по мере проведения разведок новых месторождений. Геологические разведки, осуществляемые в широких масштабах, приводят, как


 

 

правило, к увеличению достоверных запасов нефти. Все имеющиеся в литературе оценки запасов являются ус­ловными и характеризуют только порядок величин.

Быстрый рост потребления нефти определяется в ос­новном четырьмя причинами:

1) развитием транспорта всех видов и в первую оче­редь автомобильного и авиационного, для которых жидкое топливо пока незаменимо;

2) улучшением показателей добычи, транспортировки и использования (по сравнению с твердым топливом);

3) стремлением в кратчайшие сроки и с минимальными затратами перейти к использованию природных энергетических ресурсов;

4) стремлением в промышленно развитых странах получить возможно большие прибыли за счет эксплуатации нефтяных месторождений развивающихся стран.

Несоответствие между расположением нефтяных ресурсов и местами их потребления или центрами про­изводительных сил привело к бурному прогрессу в раз­витии средств транспортировки нефти, в частности к созданию трубопроводов большого диаметра (больше 1 м) и танкеров большой грузоподъемности.

Месторождения нефти представляют собой пористые пласты песчаника или известняка, пропитанные жидкостью. Сооружение колодцев в те времена было делом опасным. Колодец необходимо было рыть до пропитанного нефтью пласта, по мере приближения к которому нефтяные газы просачивались в колодец и делали не­возможным дыхание. Один из таких колодцев на Апшеронском полуострове сохранил надпись о том, что он сооружен в 1594 г.

С помощью колодцев нефть добывали до XIX в. Первая в мире нефтяная скважина пробурена в 1848 г. Ф. А. Семеновым в урочи­ще Биби-Эйбат на берегу Каспийского моря.

Нефть представляет собой бурую жидкость, содержащую в растворе газообразные и легколетучие углеводороды. Она имеет своеобразный смоляной запах. При перегонке нефти получают ряд продуктов, имеющих важное техническое значение: бензин, керосин и смазочные масла, а также вазелин, применяемый в медицине и парфюмерии.

Чтобы объяснить происхождение нефти, ученые пользовались результатами опытов, при которых производилось нагревание до высоких температур растений и остатков животных без доступа воздуха. В результате такого нагревания, называемого сухой пере­гонкой, образовывались углеводороды, сходные с углеводородами, заключающимися в нефти.

Предполагалось, что в древние времена существовавшие и умершие флора и фауна были покрыты осадочными породами на дне морей и океанов, которые образовались при опускании земной поверхности. Можно допустить, что опускание земной поверхности происходило до больших глубин, где органические остатки под дей­ствием теплоты Земли превращались в нефть. Такое воззрение со­ставляет основу биолого-геологической теории образования нефти, подтвержденной многочисленными исследованиями.

 

Природный газ. Мировые геологические запасы газа оцениваются в 140—170 трлн. м3. Распределение запа­сов газа по странам и районам приведено в табл. 1.4. Эти цифры следует рассматривать как весьма прибли­женные, изменяющиеся по мере проведения разведок.

Нефть и газ нужны не столько как энергетическое сырье, сколько как сырье для химической промышлен­ности. В настоящее время известно более 5000 синтети­ческих материалов, и число их ежегодно увеличивается. Однако пока только 3—5% от добытых запасов перерабатывается как химическое сырье. Нефтяные и газовые месторождения открываются на глубине и оцениваются только бурением глубоких скважин. Затраты на бурение составляют

 

Таблица 1.1.3

 

более 70% от затрат, расходуемых на проведение геоло­горазведочных работ.

Ресурсы морей и океанов можно разбить на три -группы:

1) вертикальные термоградиенты и океанические
ветры;

2) морская биомасса и геотермальные воды;

3) поверхностные волны, течения и перепады солености.

Предполагают, что использование ресурсов первой группы может начаться в конце 80-х годов, второй — в 90-х, а третьей не ранее 2000-го года.

Мощности и стоимости различных потенциальных источников энергии приведены в табл. 1.1.4

Таблица 1.1.4

 

Приведенные показатели свидетельствуют о большой стоимости «энергии будущего». В самом деле, если счи­тать, что электроэнергия, полученная на основе нефти, угля или урана, стоит в среднем 3—6 центов за 1 кВт-ч, то энергия вертикальных термоградиентов и океанских ветров будет в 1,5—2 раза дороже. Остальные виды энер­гии будут дороже в 4—6 раз.


 

 

Из указанных возможных энергий океана пока наи­более ясно использование вертикальных термоградиен­тов. На рис. 3.15 показана работа так называемой «за­крытой» системы. Насос обеспечивает циркуляцию аммиака, имеющего очень низкую температуру кипения, в замкнутом контуре. Теплая океаническая вода нагре­вает аммиак (верхняя часть схемы), который переходит

 

в газообразное состояние и в этом виде поступает на турбину, где он расширяет­ся и приводит в действие генератор. С турбины амми­ак выходит с пониженной температурой и при мень­шем давлении и пропускает­ся через теплообменник, ис­пользующий холодную воду; газ сжижается, и цикл по­вторяется. В «открытой» си­стеме в качестве рабочего тела используется морская вода; ее температура кипе­ния снижается в вакуумной камере, где поддерживается давление на уровне 3,5% от нормального атмосфер­ного.

Рис.1.1.2 Технологическая схема электрический генератор; 2 — турбина; 3 — теплообменник, 4 — насос; 5 — конденсатор

Рассматривая возмож­ные способы преобразования энергии, необходимо учиты­вать, что в соответствии с законами физики все энерге­тические процессы сводятся к трансформации одного вида энергии в другой. Здесь важно то обстоятельство, что плотности потоков энергии ограничиваются физиче­скими свойствами среды. Это, в свою очередь, практиче­ски исключает применение в энергетике больших мощ­ностей многих казалось бы эффективных процессов трансформации энергии. Например, в топливных эле­ментах химическая энергия окисления водорода непо­средственно превращается в электрическую. Такой спо­соб получения электрической энергии, несмотря на очень высокий КПД, равный примерно 70%, на сегодня при­ходится признать непригодным для промышленности из-за малой скорости диффузионных процессов в элек­тролите и, следовательно, малой плотности энергии. Так, с 1 м2 электрода можно получить не более 200 Вт мощ­ности. А это означает, что при генерировании 100 МВт мощности рабочая площадь электродов должна быть примерно 1 км2, что, конечно, практически нереализуемо. Из-за малой плотности потока энергии неперспектив­ным представляется применение в энергетике и прямого преобразования химической энергии в механическую. Такое преобразование происходит с высоким КПД в мус­кулах животных. Механизм его достаточно глубоко пока не изучен. Но даже если предположить, что такое преоб­разование энергии будет воспроизведено искусственно, то .оно, видимо, не сможет найти применение в энергети­ке из-за малой плотности потока энергии, которая не может быть больше, чем у топливных элементов.


 

 

Топливно-энергетические ресурсы. Горение топлива. Законы преобразования энергии.

Типы электрических станций. Краткие сведения об их технологических особенностях.

Электрические станции являются единственными источниками активной мощности в энергосистеме. Основную часть электрической энергии в Единой… С системной точки зрения важны следующие свойства электростанций: · возможность свободы назначения режимов по мощности от Pmin до Pmax;

Гидроэлектростанции (ГЭС)

· Как и КЭС, гидроэлектростанции обычно удалены от центров потребления, так как место их строительства определяется, в основном, природными… · Электроэнергия, вырабатываемая ГЭС, выдается в энергосистему на высоких и…  

Гидроаккумулирующие станции (ГАЭС)

Особенности ГАЭС: · их применение помогает выравнивать график нагрузки энергосистемы, что… · сооружаются в энергосистемах, где нет ГЭС или их мощность недостаточна для покрытия пиков графиков нагрузок, и где…

Атомные электростанции (АЭС)

  слабообогащенного урана, в качестве замедлителя реакции – графит, а в качестве… · Ядерное топливо обладает очень высокой теплотворной способностью, поэтому АЭС особенно эффективны в районах, бедных…

Газотурбинные электростанции (ГТУЭС)

Топливо (газ, дизельное горючее) подается в камеру сгорания, туда же компрессором нагнетается сжатый воздух. Горячие продукты сгорания отдают свою энергию газовой турбине, которая вращает компрессор и синхронный генератор. Запуск установки осуществляется при помощи разгонного двигателя и длится 1-2 мин, в связи с чем газотурбинные установки (ГТУ) отличаются высокой маневренностью и пригодны для покрытия пиков нагрузки в энергосистемах.

Для повышения экономичности газовых турбин разработаны парогазовые установки (ПГУ). В них топливо сжигается в топке парогенератора, пар из которого направляется в паровую турбину. Продукты сгорания из парогенератора направляются в газовую турбину. Таким образом, ПГУ имеет два электрических генератора, приводимых во вращение один – газовой турбиной, другой – паровой турбиной.

Недостатком является выброс отработанного газа в атмосферу.

Другие типы электростанций

К ним относятся электростанции, использующие для выработки электроэнергии энергию солнца, ветра, геотермальных источников, морских приливов, дизельные электростанции. Мощность таких электростанций мала по сравнению с традиционными, и они используются для питания небольших изолированных от энергосистемы потребителей. Дизельные электростанции


 

 

используются также в качестве резервного источника питания потребителей 1 категории.

 


 

 

Лекция 1.2. Современные и перспективные источники электроэнергии

 

Возобновляемые и невозобновляемые источники электроэнергии

 

Энергоресурсы разделяют на возобновляемые и невозобновляемые. К первым относят энерго­ресурсы непрерывно восстанавливаемые природой (вода, ветер и т. д.), а ко вторым — энергоресурсы, ранее на­копленные в природе, но в новых геологических условиях практически не образующиеся (например, каменный уголь).

Громадные запасы энерго­ресурсов, таких, как энергия ветра, Солнца, геотермаль­ная энергия, энергия, обусловленная разностью темпе­ратур в глубинах океанов и на поверхности, и т. д., ис­пользуются совершенно незначительно.

 

Ветровые энергетические установки

 

Энергия ветра на земном шаре оценивается в 175—219 тыс. Твт-ч в год, при этом развиваемая им мощность достигает (20—25) 1030 кВт. Это примерно в 2,7 раза больше суммарного расхода энергии на планете. Считают, однако, что полезно может быть использовано только 5% от этой величины; в настоящее же время используется значительно меньше. Применять ветер, т. е. энергию движения воздуха, человек начал еще в глубо­кой древности. Задолго до нашей эры финикяне, егип­тяне, греки и римляне приводили в движение парусные корабли с помощью ветра. Согласно греческой мифоло­гии, бог Эол по своему желанию выпускал ветры, за­ключенные в пещере. Энергия ветра обеспечила откры­тие Америки, так как именно благодаря постоянным вет­рам, дующим в северном полушарии с северо-востока на юго-запад, Колумбу удалось достичь берегов Аме­рики.

 

Энергия приливов и геотермальных источников

Энергия морских приливов, или, как иногда ее назы­вают, «лунная энергия», известна человечеству со времен глубокой древности. Эта энергия еще в… Существует огромное количество остроумных проек­тов приливных технических…  

Солнечная энергия. Энергия биосинтеза. Накопители энергии

В последнее время рассматриваются проекты созда­ния искусственных энергетических плантаций, на кото­рых предполагается выращивание биомассы и… Мировая продукция фотосинтеза лесов оценивается в 50 ТВт, что примерно в 10… Для получения тепловой мощности, равной 100 МВт, потребуется примерно 50 м2 площади энергетических плантаций.

Схемы основных цепей электроустановок, краткие сведения об электрической части электростанций

Главная схема электрических соединений электростанции (подстанции) — это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы,… Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической… На чертеже главные схемы изображаются в однолинейном исполнении при отключенном положении всех элементов установки. В…

Схема с двумя системами сборных шин

 

С учетом особенностей электроприемников (I, II категории), схемы электроснабжения их (отсутствие резерва по сети), а также большого коли­чества присоединений к сборным шинам для главного распределительного устройства ТЭЦ при технико-экономическом обосновании может предусматриваться схема с двумя системами сборных шин (рис. 5.11), в которой каждый элемент присоединяется через развилку двух шинных разъединитеей, что позволяет осуществлять работу как на одной, так и на другой системе шин. На рис. 5.11 схема изображена в рабочем состоянии: генера­оры G1 и G2 присоединены на первую систему сборных шин А1, от которой получают питание групповые реакторы и трансформаторы связи Т1 и Т2. Рабочая система шин секционирована выключателем QB и peaктором LRB, назначение которых такое же, как и в схеме с одной системой шин. Вторая система шин А2 является резервной, напряжение на ней нормально отсутствует. Обе системы шин могут быть соединены между собой шиносоединительными выключателями QAI и QA2, которые в нормальном режиме отключены.

 

Рис. 1.3.3 – Схема с двумя системами сборных шин


 

 

Возможен и другой режим работы этой схемы, когда обе системы шин находятся под напряжением и все присоединения распределяются между ними равномерно. Такой режим, называемый работой с фиксированным

присоединением цепей, обычно применяется на шинах повышенного напряжения.

Схема с двумя системами шин позволяет производить ремонт одной системы шин, сохраняя в работе все присоединения. Так, при ремонте одной секции рабочей системы шин А1 все присоединения ее переводят на резервную систему шин А2, для чего производят следующие операции:

включают шиносоединительный выключатель QA2 и с его привода снимают оперативный ток;

проверяют включенное положение QA2;

включают на систему шин А2 разъединители всех переводимых присоединений;

отключают от системы шин А1 разъединители всех присоединений, кроме разъединителей QA2 и трансформатора напряжения;

переключают питание цепей напряжения релейной защиты, автоматики и измерительных приборов на трансформатор напряжения системы шин А2;

проверяют по амперметру отсутствие нагрузки на QA2;

на привод подают оперативный ток и отключают QA2;

производят подготовку к ремонту секции шин А1.

При КЗ на первой секции рабочей системы шин А1 отключаются генератор G1, секционный выключатель QB и трансформатор связи Т1. Для восстановления

работы потребителей в этом случае необходимо выполнить переключения:

отключить все выключатели, не отключенные релейной защитой (выключатели тупиковых линий);

отключить все разъединители от поврежденной секции;

включить разъединители всех присоединений первой секции на резервную систему шин;

включить выключатель трансформатора связи Т1, подав тем самым напряжение на резервную систему шин для проверки се исправности;

включить выключатели наиболее ответственных потребителей;

развернуть генератор G1 и после синхронизации включить его выключатель;

включить выключатели всех отключившихся линий.

В этой схеме можно использовать шиносоединительный выключатель для замены выключателя любого присоединения.

Подробно оперативные переключения в схеме с двумя системами шин рассматриваются в курсе «Эксплуатация и ремонт электрооборудования электрических станций и сетей».

Рассматриваемая схема является гибкой и достаточно надежной, К недостаткам ее следует отнести большое количество разъединителей, изоляторов, токоведущих материалов и выключателей, более сложную конструкцию распределительного устройства, что ведет к увеличению

капитальных зampam на сооружение ГРУ. Существенным недостатком является использование разъединителей в качестве оперативных аппаратов. Большое количество операций разъединителями и сложная блокировка между выключателями и разъединителями приводят к возможности ошибочного отключения тока нагрузки разъединителями. Вероятность аварий из-за неправильного действия обслуживающего персонала в схемах с двумя системами шин больше, чем в схемах с одной системой шин.

Схема с двумя системами шин может быть применена на расширяемых ТЭЦ, на которых ранее была выполнена такая схема.

 

Характеристики механизмов собственных нужд

Электроснабжение установок собственных нужд электростанции. Регулирование производительности механизмов собственных нужд

Состав потребителей с. н. подстанций зависит от типа подстанции, мощности трансформаторов, наличия синхронных компенсаторов, типа… На подстанциях с выключателями ВН дополнительными потребителя­ми являются… Наиболее ответственными потребителями с. н. подстанций являются оперативные цепи, система связи, телемеханики, система…

Общие сведения об распределительных устройствах

Распределительное устройство — это электроустановка, предназначенная для приема и распределения -электрической энергии, содержащая электрические аппараты, шины и вспомогательные устройства.

Если распределительное устройство расположено внутри здания, то оно называется закрытым.

Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) сооружаются обычно при напряжении 3 — 20 кВ. При больших напряжениях, как правило, сооружаются открытые РУ. Однако при ограниченной площади под РУ или при повышенной загрязненности атмосферы, а также в районах Крайнего Севера могут применяться ЗРУ на напряжения 35-220 кВ.

Распределительные устройства должны обеспечивать надежность работы электроустановки, что может быть выполнено только при правильном выборе и расстановке электрооборудования, при правильном подборе типа и конструкции РУ в соответствии с ПУЭ.

Требования к РУ

1) неизолированные токоведущие части должны быть ограждены или помещены в специальные камеры.

2) Из помещения ЗРУ должен быть выход в наружу или в помещении не сгораемые.

Двери из РУ должны открываться в наружу, иметь самозапирающие замки, открываемые без ключа со стороны РУ.

В ЗРУ предусматривается естественная вентиляция помещений, трансформаторов и реакторов, а также аварийная вытяжная вентиляция камер с маслонаполненным оборудованием.

РУ монтированные из укрепленных узлов называются сборными.

Все аппараты ОРУ обычно располагаются на не высоких металлических или железобетонных основаниях.

1.4.2. Закрытые распределительные устройства.

РУ 6—10 кВ с одной системой шин без реакторов на отходящих линиях широко применяются в промышленных установках и городских сетях. В таких РУ устанавливаются маломасляные или безмасляные выключатели небольших габаритов, что позволяет все оборудование одного присоединения разместить в одной камере. Такие РУ с камерами КСО-266, КСО366 получили широкое распространение. Однако ремонт выключателей в этих камерах затруднен, поэтому взамен их в настоящее время применяют камеры с выключателями, расположенными на выкатной тележке.

Как было отмечено ранее, в особых условиях (ограниченность площади, загрязненная атмосфера, суровые климатические условия) распределительные устройства 35 — 220 кВ сооружаются закрытыми. ЗРУ 35 — 220 кВ дороже

 

открытых распределительных устройств на то же напряжение, так как стоимость здания значительно больше стоимости металлоконструкций и фундаментов, необходимых для открытой установки аппаратуры. В ЗРУ 35 — 220 кВ применяют только воздушные или маломасляные выключатели.

Установка баковых масляных выключателей привела бы к значительному увеличению стоимости РУ за счет сооружения специальных камер и маслосборных устройств,

На рис. 6.5 показано закрытое РУ 110 кВ с двумя рабочими и обходной системами шин. Здание зального типа высотой 10,2 м, одноэтажное. Сборные шины выполнены гибкими проводами и закреплены на гирляндах изоляторов (фазы А, В) и стержневых опорных изоляторах (фаза С). Обслуживание изоляторов, ошиновки, шинных разъединителей производится с помощью передвижных телескопических подъемников. В ЗРУ 110 кВ могут устанавливаться выключатели ВВБ-110, ВНВ-110.

В работающих электроустановках имеются другие конструкции ЗРУ 110 кВ, например двухэтажное с вынесенной наружу обходной системой шин. Последнее обстоятельство является серьезным недостатком, так как значительно увеличивает занимаемую площадь и снижает надежность работы при возможности загрязнения изоляции обходной системы шин.

Так же как и для ГРУ 6 — 10 кВ, наиболее прогрессивным является применение комплектных РУ 35 — 110 кВ (см. § 6.2,в).

На рис. 6,6 приведен поперечный разрез ЗРУ 220 кВ с двумя рабочими и обходной системами шин. Здание из сборного железобетона шириной 24 и высотой 18 м. Внутри здания предусмотрены стальные колонны и поперечные балки на высоте 3 и 3,9 м, которые используются для установки

 


 

 

 

 

Рис. 1.4.1 ЗРУ 110 кВ зального типа. Разрез по ячейке воздушной линии:

1 – выключатель ВНВ-110; 2 – первая система шин; 3 – шинные разъединители; 4 – вторая система шин; 5 – обходная система шин; 6 – обходной разъединитель; 7 – конденсатор связи; 8 – линейный разъединитель

 

линейных и обходных разъединителей. На высоте 11 м предусмотрены плиты перекрытия, которые образуют боковые проходы второго этажа вдоль здания. Сборные шины выполнены из проводов АС 500, закрепленных на подвесных изоляторах к балкам перекрытия. По торцам здания провода дополнительно крепятся к стенам с помощью оттяжных гирлянд. Обходная система шин крепится на подвесных изоляторах, закрепленных на балках на высоте II м.

Выключатели установлены на отметке 8 м. Для монтажных и ремонтных работ предусмотрены широкие проезды для автокранов по обе стороны здания. Ячейки разделены легкими плитами, что обеспечивает безопасное обслуживание при ремонтах.

 


 

 

Рис. 1.4.2. ЗРУ 220 кВ с двумя рабочими и обходной системами шин. Разрез по ячейке линии: 1 – рабочие системы шин; 2 – шинный разъединитель; 3 – обходная система шин; 4 – обходной разъединитель; 5 – выключатель; 6 – линейный разъединитель; 7 – ВЧ заградитель; 8 – конденсатор связи

 

Открытые распределительные устройства

Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительным устройством. Как правило, РУ напряжением 35… Так же как и ЗРУ, открытые РУ должны обеспечить надежность работы,… Расстояние между токоведущими частями и от них до различных элементов ОРУ должно выбираться в соответствии с…

Защитное заземление и способы его выполнения

При повреждении изоляции проводников относительно земли в месте повреждения возникает ток, значение и продолжительность которого зависит от рабочего… В сетях не заземленных или заземленные через ДГР ток однофазного ЗНЗ не… От места повреждения ток замыкания возвращается частично по проводам, частично через землю. В месте перехода тока в…

Конструктивное исполнение заземляющих устройств

Заземлители должны быть связаны с магистралями заземлений не менее, чем 2-мя проводниками присоединенными к заземлителю в разных местах для… 1) вспомогательные естественные заземлители; 2) нейтрали генераторов и трансформаторов подлежащие к заземлению

Расчет заземляющих устройств

 

По ПУЭ сопротивление заземляющего устройства для сети 110 кВ с эффективно заземленной нейтралью должно быть не более 0,5 Ом.

Значение сопротивления искусственных заземлителей, учитывая сопротивление естественных заземлителей:

 

 

Сопротивление одиночного заземлителя с достаточной точностью можно определить по формуле:

 

где l - длина, м;

d - диаметр, мм.

Общее число электродов


 

 

 

где коэффициент экранирования h = 0, 43 найдем по таблице справочника

при расположении прутков по контуру а/l= 1 .

 


 

 

Лекция1.6. Системы измерения, контроля, сигнализации и управления напряжением и частотой; резерв мощности

 

Оборудование систем контроля и измерения электротехнических величин на подстанциях.

 

Различают следующие виды управления: местное, автоматическое, дистанционное.

Дистанционное управление. Это управление на расстояние нескольких сот метров; производится оператором, подаю­щим команду с поста или щита управления путем замыкания специаль­ным ключом цепи управления приводом выключателя, разъединителя или двигателя.

Действия схемы дистанционного управления зависит от исправности аппаратуры и цепи управления, которые должны нахо­диться под постоянным конт­ролем. Выключатель может отключаться ключом управ­ления со щита или защитой при аварийном режиме, по­этому в схеме управления должна предусматриваться сигнализация всех видов от­ключения.

Для управления высоковольтными выключателями ранее применялись ключи управления типа КСВФ.

В настоящее время приме­няют ключи, изготовляемые заводом «Электропульт» в двух сериях: ПМО (переключатель малогабаритный общего применения) и МК (ма­логабаритный ключ) с пониженной коммутационной способностью.

Разновидностью ключей ПМО являются: ключ ПМОФ на несколько фиксированных положений и ключ ПМОВФ — на два положения с возвратом и четыре фиксированных положения.

Положение контактов при различных положениях рукоятки ключа определяют диаграммой ключа.

Отметим некоторые особенности этой схемы управления. В ней применена блокировка от многократного включе­ния на существующее короткое замыкание, с использованием специаль­ного промежуточного реле

РБМ, которое имеет две обмотки — после­довательную РБМС в цепи обмотки отключения ЭО и параллельную обмотку РМБШ в цепи управления. При включении выключателя на короткое замыкание (дистанционно или автоматикой) срабатывает релейная защита на отключение. Одновременно создается цепь «не­соответствия» — ключ управления включен, а выключатель выключен: плюс ШУ—реле защиты — катушка РБМ0 — обмотка ЭО— блок-контакты выключателя В — ШУ. Происходит отключение выключа­теля и срабатывание реле РБМ, одна пара контактов которого раз­мыкает цепь контактора включения КП, а вторая пара контактов замыкает цепь катушки РБМШ. Этим обеспечивается блокировка цепи включения и запрет повторного включения выключателя на сущест­вующее короткое замыкание. Применение ключа управления ПМОВФ дает возможность полу­чить в схеме управления предупреждающий сигнал о ненормальном режиме работы* отдельных частей


 

 

установки или о состоянии цепей защиты и автоматики. Для этого в схему управления вводится ре­ле положения «включено»

Контроль состояния изоляции в сети пере­менного тока. В сетях с глухозаземленными нейтралями напря­жением 380/220 В, 660/380 В, и выше замыкание одной из фаз на землю является коротким замыканием и автоматически отключается защитой. Поэтому в таких сетях не предусматривают устройств, контро­лирующих состояние изоляции.

В сетях с малым током замыкания на землю, т. е. с незаземленными нейтралями или с нейтралями, заземленными через дугогасящие ка­тушки, в нормальных условиях напряжения всех трех фаз по отноше­нию к земле равны фазному напряжению. В случае металлического однофазного замыкания на землю напряжение поврежденной фазы относительно земли становится равным нулю, а напряжение неповреж­денных фаз увеличивается до междуфазного. Междуфазные напряже­ния при этом не изменяются, и работа электроприемников не нарушает­ся. Через место повреждения протекает сравнительно небольшой ток. При таком замыкании сеть может некоторое время (примерно 2 ч) оста­ваться в работе. Длительная работа с замкнутой на землю фазой опас­на, так как при пробое на землю изоляции другой фазы в сети возни­кает междуфазное короткое замыкание со всеми вытекающими послед­ствиями. Поэтому в сетях с малым током замыкания на землю предус­матривают специальные устройства для контроля состояния изоляции относительно земли.

Наиболее простой схемой контроля является схема включения трех вольтметров (VA, VB и Vc) на фазные напряжения. В нормальном режиме вольтметры показывают равные по величине фазовые напряжения. При глухом (металлическом) замыкании на землю одной из фаз напряжение этой фазы относительно земли станет равным нулю, а напряжения двух других фаз возрастут и станут рав­ными междуфазному. Соответственно этому изменятся показания вольтметров. Если замыкание на землю будет не глухим (а через переходное сопротивление), то напряжение поврежденной фазы пони­зится, а напряжения неповрежденных фаз повысятся в меньшей сте­пени, чем при глухом заземлении, что также отразится на показаниях вольтметров. Для получения звукового сигнала в провод, соединяю­щий нулевую точку вольтметров с нулевым проводом трансформатора напряжения, включается указательное реле У.

Контроль состояния изоляции сети посто­янного тока. Пробой изоляции относительно земли в двух точ­ках сети постоянного тока может привести к образованию обходных цепей в оперативной цепи защиты и ложным отключением оборудования Поэтому установки постоянного тока на под­станциях оборудуются устройствами контроля состояния изоляции.

 


 

Устройство систем сигнализации электрических сетей

Способы управления величинами напряжения и частоты в электрических сетях

Для регулирования напряжения и управления потоками мощности в замкнутых сетях используют трансформаторы с продольно-поперечным либо только с… Для каждого замкнутого контура, содержащего несколько трансформаторов, по…  

Автоматизация процесса производства электроэнергии на электростанциях

Автоматика в системах электроснабжения

К устройствам сетевой автоматики относятся устройства автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резервного питания и… Учитывая, что устройства автоматики в системах электроснабже­ния работают… Телемеханизация электроснабжения промышленного предприятия ограничивается обычно применением телесигнализации.

Самозапуск электродвигателей

Кратковременное снижение или полное исчезновение напряжения на шинах собственных нужд, вызванное коротким замыканием или переключе­нием на резервное… Для сохранения в работе основных агрегатов электростанции двигате­ли… Продолжительность самозапуска двигателей не должна превышать 30...35 с для станции среднего давления из-за опасности…

Диспетчеризация и телемеханизация систем электроснабжения

На промышленных предприятиях с большим числом энергетичес­ких объектов применяют диспетчерское управление электроснабже­нием, осуществляемое… контроль за режимом работы системы электроснабжения и ее от­дельных… восстановление режима работы системы электроснабжения при его нарушении путем переключений, отключений, ввода…

Лекция 1.8. Ремонт оборудования

 

Диагностирование технического состояния оборудования электрических сетей

 

В состав электрических сетей входят следующие основные объекты:

1. воздушные линии (ВЛ) электропередач 0,4-20 кВ;

2. трансформаторные подстанции (ТП) 6-20/0,4 кВ, распределительные пункты (РП) 6-20 кВ;

3. воздушные линии электропередач (ВЛ) 35-150 кВ;

4. кабельные линии электропередач (КЛ) 0,4-150 кВ;

5. электрические подстанции 35 кВ и выше;

6. воздушные линии электропередач (ВЛ) 220-800 кВ;

7. производственные здания и сооружения;

8. средства релейной защиты и автоматики;

- средства диспетчерского и технологического управления.
Система технического обслуживания и ремонта электрических сетей предусматривает выполнение комплекса работ, которые проводятся с определенной периодичностью и последовательностью, направленных на обеспечение исправного состояния электрического оборудования, его надежной и экономической эксплуатации при оптимальных трудовых и материальных затратах. Комплекс работ, в основном, включает в себя:

1. четко организованное техническое обслуживание электрического оборудования;

2. установление оптимальной периодичности проведения капитальных ремонтов

электрического оборудования;

1. внедрение прогрессивных форм организации и управление ремонтом электрического оборудования;

2. внедрение специализации ремонтных работ;

3. контроль качества выполнения работ в процессе ремонта;

4. своевременное обеспечение ремонтных работ материалами, запчастями и комплектующим оборудованием;

5. анализ параметров технического состояния оборудования до и после ремонта.
Система технического обслуживания и ремонта производственных зданий и сооружений приведена в разделе 2.

1.1.1. Техническое обслуживание электрических сетей (далее - техническое обслуживание) является методом обслуживания, при котором выполняются все необходимые работы комплекса работ, направленные на поддержание трудоспособности и предотвращение преждевременного срабатывания элементов объекта электрических сетей. Это достигается осмотрами, выполнением профилактических проверок и измерений и отдельных видов работ с заменой сработанных деталей и элементов электрических сетей, устранением повреждений.

 

1.1.2. Капитальный ремонт электрических сетей (далее — капитальный ремонт) — это метод ремонта, при котором одновременно выполняется комплекс мероприятий, направленных на поддержание или восстановление их начальных эксплуатационных характеристик. Это достигается ремонтом сработанных деталей и элементов или заменой их на более надежные и экономичные, что в свою очередь, значительно улучшит эксплуатационные характеристики объектов.
1.1.3. Обеспечение технического обслуживания и ремонта, поддержание в трудоспособном состоянии электрических сетей возлагается на энергоснабжающиекомпании.

Техническое обслуживание воздушных линий электропередачи 0,4-20 кВ, трансформаторных подстанций 6-20/0,4кВ и распределительных пунктов 6-20 кВ должно проводиться, исходя из результатов обследования конкретного объекта, и по решению начальника (главного инженера) РЭС. Перечень работ, которые выполняются при техническом обслуживании ВЛ 0,4-20 кВ, приведенный в таблице 1.1;

Таблица 1.8.1. Перечень работ, которые выполняются при техническом обслуживании ВЛ 0,4-20 кВ

Название работы Срок проведения Примечания
1 Периодический осмотр ВЛ 1.1. Осмотр по всей длине Не менее 1 раз в год Годовой график ТО
1.2 Осмотр ВЛ, которые есть в плане капремонта, инженерно-техническим персоналом В течение года, который предшествует ремонтному  
1.3 Верховой осмотр При необходимости Совмещается с проведением капитального ремонта, выключением ВЛ и проверкой загнивания верхних частей опор, закрепление крюков, проводов, изоляторов
2 Внеочередные осмотры 2.1 Осмотр после стихийного бедствия   По указанию руководства РЭМ
2.2 Осмотр, связанный с непредвиденным отключением ВЛ   По указанию руководства РЭМ
3 Профилактические проверки иизмерения 3.1 Проверка загнивания деталей деревянных опор В соответствии с нормами, перед подъемом на опору, или заменой деталей  

 

 

3.2 Проверка состояния железобетонных опор В соответствии с нормами  
3.3 Измерение сопротивления заземления опор на опорах с разрядниками, защитными промежутками электрооборудования, заземленной молниезащитой и повторными заземлениями нулевого провода Не меньше чем 1 раз в 6 лет  
3.4 Измерение сопротивления заземления опор выборочно на 2% железобетонных опор от общего количества опор в населенной местности на участках ВЛ с наиболее агрессивным грунтом Не меньше чем 1 раз в 12 лет  
4 Выборочная (2% опор с заземлителями) проверка заземления с раскапыванием грунта То же  
5 Проверка расстояния от проводов до поверхности земли и разных объектов инженерных сооружений и приведение их в соответствие с ПТЭ При необходимости  
6 Проверка сопротивления петли "фаза-нуль" При приеме в эксплуатацию, в дальнейшем во время подключении новых потребителей и выполнении работ, которые вызывают изменение этого сопротивления  
7 Проверка трубчатых разрядников со снятием их с опоры Не менее чем 1 раз в 6 лет  
8 Вырубывание отдельных деревьев, которые угрожают падением на ВЛ При необходимости  
9 Вырубывание кустов в охранной зоне ВЛ, обрезание ветвей При необходимости  
10 Замена отдельных поврежденных деталей ВЛ При необходимости  
11 Замена трубчатых разрядников При необходимости  
13 Выравнивание опор (отдельных) То же  
14 Утрамбование грунта под опорами То же  
15 Перетягивание проводов в пролетах ВЛ То же  
16 Перетягивание бандажей крепления стойки опоры к приставке То же  
17 Снятие набросов с проводов То же  

 

 

18 Замена оборванных заземляющих спусков и установка зажимов То же  
19 Замена оборванных вязок проводов То же  
20 Проверка состояния изоляции и замена отдельных изоляторов (поврежденных) То же  
21 Установка замков на приводах разъединителей То же  
22 Установление защиты для -"- защиты кабелей То же  
23 Расчистка растительности для защиты опор от низовых пожаров То же  
24 Измерение нагрузок, теплового режима То же  
25 Измерение напряжения в контрольных точках ВЛ То же  
26 Замена поврежденных отдельных опор То же  
27 Замена поврежденных проводов в отдельных пролетах То же  
28 Замена поврежденных шлейфов То же  
29 Выравнивание траверсы То же  
30 Ремонт отдельных ответвлений на вводах То же  
31 Выполнение работ, связанных с охраной ВЛ. Допуск к работе посторонних организаций и надзор за роботами, которые проводятся возле ВЛ При необходимости  
32 Технический надзор, проверка для приема на баланс и сдачу в эксплуатацию ВЛ, строительство и реконструкцию которой выполняет подрядная организация То же  

 

Планирование и периодичность проведения ремонтных работ в электрических сетях

1.1 Осмотр всех объектов электромонтерами Не менее чем 1 раз в 12 Годовой месяцев график ТО 1.2 Осмотр объектов, которые есть в плане …    

Передача и распределение электроэнергии

 

Конструктивное выполнение электрических сетей

Воздушные и кабельные сети

Воздушные линии (ВЛ).

Опоры поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды. Изоляторы изолируют провода от опоры. С помощью линейной… Наибольшее распространение получили одно- и двухцепные ВЛ. Одна цепь… На рис.2.2 показана металлическая опора одноцепной линии. На работу конструктивной части ВЛ оказывают воздействие…

Кабельные линии

  в Рис. 2.13. Расположение проводов линий электропередачи с управ­ляемым фазовым сдвигом напряжений цепей:

Лекция 2.2. Общие сведения об электроэнергетических системах

 

Основные понятия и определения

 

В настоящее время практически вся электрическая энергия производится, передается и распределяется потребителям спе­циально созданными структурами, называемыми электрически­ми системами и сетями. Рассмотрим основные понятия, относя­щиеся к ним, и дадим определения установкам, которые их со­ставляют.

Энергетическая система - совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе произ­водства, преобразования и распределения электрической энер­гии и теплоты при общем управлении этим режимом.

Электроэнергетической (электрической) системой называ­ется совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы и питающихся от нее при­емников электрической энергии, объединенных общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

Состояние электрической системы в некотором интервале времени называется режимом. Режим характеризуется опреде­ленными показателями, изменяющимися при изменении режима и называемыми параметрами режима. К параметрам режима от­носятся напряжения в точках системы, токи или активные и ре­активные мощности в ее элементах.

Различают три основных вида режимов электрических сис­тем: нормальный установившийся, послеаварийный установив­шийся и переходный.

Установившийся - режим работы, при котором его парамет­ры могут приниматься неизменными.

Переходный - режим, при котором скорости изменения па­раметров настолько значительны, что они должны учитываться при рассмотрении конкретных практических задач.

Наиболее целесообразным режимом работы электрической системы является нормальный режим, при котором обеспечива­ется снабжение электроэнергией всех потребителей с поддержа­нием ее качества в установленных пределах. Основными состав­ляющими электрической системы являются электрическая часть электрических станций, электрические сети и электроприем­ники.

Электрическая станция - энергоустановка, предназначенная для производства электрической энергии или электрической энергии и теплоты, содержащая строительную часть, оборудо­вание для производства энергии и необходимое вспомогатель­ное оборудование. В зависимости от источника первичной энергии основные электрические станции делят на тепловые (газ, уголь, мазут), атомные (ядерное топливо) и гидравлические (вода).

Электрическая сеть - совокупность подстанций, распреде­лительных устройств и соединяющих их линий электропереда­чи, работающих на определенной территории. Она предназначе­на для передачи электроэнергии от

 

электростанций к потребителям и ее распределения.

Подстанция - электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления и вспомогатель­ных устройств.

Распределительное устройство - электроустановка, предна­значенная для приема и распределения электрической энергии на одном напряжении, содержащая коммутационные аппараты и соединяющие их сборные шины, устройства управления и за­щиты. Распределительные устройства сооружаются на всех на­пряжениях любых подстанций и делятся на открытые и закрытые.

Линия электропередачи - электроустановка, состоящая из проводов, кабелей, изолирующих элементов и несущих конст­рукций, предназначенная для передачи электрической энергии между двумя пунктами электроэнергетической системы с воз­можным промежуточным отбором. Линии бывают воздушные и кабельные.

Наиболее целесообразным режимом работы электрической системы является нормальный режим, при котором обеспечива­ется снабжение электроэнергией всех потребителей с поддержа­нием ее качества в установленных пределах. Основными состав­ляющими электрической системы являются электрическая часть электрических станций, электрические сети и электроприемники.

Электрическая станция - энергоустановка, предназначенная для производства электрической энергии или электрической энергии и теплоты, содержащая строительную часть, оборудо­вание для производства энергии и необходимое вспомогатель­ное оборудование. В зависимости от источника первичной энергии основные электрические станции делят на тепловые (газ, уголь, мазут), атомные (ядерное топливо) и гидравлические (вода).

Электрическая сеть - совокупность подстанций, распреде­лительных устройств и соединяющих их линий электропередачи, работающих на определенной территории. Она предназначе­на для передачи электроэнергии от электростанций к потребите­лям и ее распределения.

Подстанция - электроустановка, предназначенная для прие­ма, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления и вспомогатель­ных устройств.

Распределительное устройство - электроустановка, предна­значенная для приема и распределения электрической энергии на одном напряжении, содержащая коммутационные аппараты и соединяющие их сборные шины, устройства управления и за­щиты. Распределительные устройства

сооружаются на всех на­пряжениях любых подстанций и делятся на открытые и закрытые.

Линия электропередачи - электроустановка, состоящая из проводов, кабелей, изолирующих элементов и несущих конструкций, предназначенная для передачи электрической энергии между двумя пунктами электроэнергетической


 

 

системы с воз­можным промежуточным отбором. Линии бывают воздушные и кабельные.

Воздушная линия электропередачи - устройство для передачи и распределения электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или сооружаются на всех на­пряжениях любых подстанций и делятся на открытые и закрытые.

Линия электропередачи - электроустановка, состоящая из проводов, кабелей, изолирующих элементов и несущих конст­рукций, предназначенная для передачи электрической энергии между двумя пунктами электроэнергетической системы с воз­можным промежуточным отбором. Линии бывают воздушные и кабельные.

Воздушная линия электропередачи - устройство для передачи и распределения электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоля­торов и арматуры к опорам или кронштейнам, стойкам на зда­ниях и инженерных сооружениях.

Кабельной называется линия для передачи электроэнергии, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами. Кабельные линии размещают в земле либо в специально предназначенных для них кабельных сооружениях, к которым относят туннели, каналы, короба, блоки и др.

Приемник электрической энергии (электроприемник) - аппа­рат, агрегат, механизм, предназначенные для преобразования электрической энергии в другой вид.

Потребителем электрической энергии называется электро­приемник или группа электроприемников, объединенных техно­логическим процессом и размещающихся на определенной территории.

2.2.2. Технические, социально-экономические и экологические требования, предъявляемые к системам электроснабжения.

Потери мощности в проводах трехфазной системы выражаются формулой:

 

=

или

= . (2.2.1)

 

Определяя отсюда сечение провода F, получим так называемую формулу Доливо-Добровольского

P2L

F = ,


 

 

которая показывает, что при заданной потере мощности сечение провода обратно пропорционально квадрату напряжения.]

Для экономичности электроустановок важное значение имеет соотношение капиталовложений и стоимости потерь электроэнергии.

Изложим принципы поиска оптимального значения этого отношения по условиям минимума главного экономического критерия - стоимости передачи электроэнергии. Эти принципы следует рассматривать как дополнение к основам технико-экономических расчетов электрических сетей, изложенных выше. *|

Стоимость передачи электрической энергии по линии запишем в следующем виде:

 

сПЛ = , (2.2.2)

 

где L - длина линии электропередачи; рл - ежегодные отчисления от стоимости линии, включают амортизацию ра, расходы не эксплуатацию рэ и отчисления по нормативному коэффициенту эффективности капиталовложений Ен; К1 - стоимость 1 км линии; THБ - число часов использования наибольшей нагрузки; - потери мощности в линии в максимальном режиме; - число часов наибольших потерь; Рнб - передаваемая мощность в максимальном режиме; - стоимость 1 кВтч потерянной электроэнергии.

Потери мощности в линии определятся по формуле (2.2.1). Выразим отношение /Р через КПД линии

= . (2.2.3)

тогда

= .

Отсюда находим

Р = . (2.2.4)

 

Принципы построения энергосистем

Выбор схемы и параметров сетей производится на перспективу 5—10 лет. При решении вопроса целесообразности введения высшего напряжения в сетях следует рассматривать период, соответствующий полному использованию пропускной… При проектировании основных сетей ЭЭС следует обеспечивать:

Устойчивость работы энергосистемы

В электрической системе должно сохраняться устойчивое равновесие в выработке и потреблении активной и реактивной мощностей. При коротких замыканиях, отключениях мощных агрегатов в си­стеме и резких… Различают статическую и динамическую устойчивости энергети­ческой системы.

Общие сведения об оперативном токе на электрических станциях и подстанциях

 

Оперативный ток – питает цепи дистанционного управления выключателями, оперативные цепи релейной защиты, автоматики.

Основное требование к источникам оперативного тока – надежность, при КЗ и ненормальных режимах напряжение источников оперативного тока и их мощность должны иметь достаточную величину как для действия релейной защиты, так и для отключения выключателей.

На электрических станциях и подстанциях применяют многочисленные вспомогательные электрические устройства и механизмы, слу­жащие для управления, регулирования режима работы, сигнализации, релейной защиты и автоматики (см. гл. 9, 12, 13, 15). Все эти опе­ративные устройства и механизмы питаются электроэнергией от специальных источников, которые принято называть источниками оперативного тока. Соответствующие электрические цепи, питающие названные устройства и механизмы, называют опера­тивными цепями, а схемы питания — схемами оперативного тока.

Оперативные цепи и их источники питания должны быть весьма надежны, так как нару­шение их работы может приводить к серьез­ным авариям в электроустановках.

Различают независимые и зависи­мые источники оперативного то­ка. Работа первых не зависит, а работа вто­рых зависит от режима работы и состояния первичных цепей электроустановки.

Независимыми источниками оперативного тока являются аккумуляторные батареи и ди­зель-генераторные агрегаты, а зависимыми источниками — двигатель-генераторные агрега­ты (асинхронный двигатель и генератор посто­янного тока), измерительные трансформаторы тока и напряжения, трансформаторы собст­венных нужд.

Оперативные цепи работают на постоянном или переменном токе. В ряде случаев исполь­зуют выпрямленный ток.

Наибольшее применение на электрических станциях и крупных подстанциях имеет по­стоянный оперативный ток, получаемый от аккумуляторных батарей. Широкое использо­вание постоянного оперативного тока в основ­ном вызвано тем, что многие применяемые в электроустановках электромагнитные меха­низмы, выполненные на постоянном токе, бо­лее просты, имеют лучшие характеристики и более надежны в работе, чем выполненные на переменном токе.

Использование аккумуляторных батарей в качестве источников постоянного оператив­ного тока определяется стремлением иметь не­зависимый источник, обеспечивающий пита­ние оперативных цепей при любых авариях в первичных цепях, сопровождающихся сни­жением и даже полной потерей переменного

 

напряжения электроустановки. Вместе с тем аккумуляторные батареи в качестве источни­ков оперативного тока имеют и существенные недостатки: большой расход дефицитного свинца на изготовление пластин, высокая стои­мость батарей и значительные эксплуатацион­ные расходы, необходимость сооружения ак­кумуляторных помещений, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией, необходи­мость специального обслуживающего персо­нала. На крупных электрических станциях и подстанциях централизованное снабжение по­стоянным током от центральной аккумулятор­ной батареи приводит к необходимости соору­жения протяженной и разветвленной сети опе­ративного тока, что резко снижает надежность ее работы.

Учитывая сказанное, в настоящее время стремятся по возможности не применять акку­муляторные батареи и сооружать электроуста­новки на переменном оперативном токе. По­следние дешевле, могут выполняться с децен­трализованным питанием оперативных цепей отдельных присоединений и по надежности в ряде случаев не уступают установкам с ак­кумуляторными батареями. Источники пере­менного оперативного тока применяют пока на электрических станциях и подстанциях, оборудованных выключателями с грузовыми и пружинными приводами.

Аккумуляторные батареи продолжают при­менять на крупных электрических станциях и подстанциях, где необходимы повышенная на­дежность питания оперативных цепей и зна­чительные мощности для управления электро­магнитными приводами масляных выключате­лей. При этом от аккумуляторных батарей пи­тают также ряд других потребителей, требую­щих надежного питания. Так, на тепловых электростанциях от аккумуляторных батарей питают аварийное освещение, резервные ма-слонасосы турбин и обеспечивают резервиро­вание питания электродвигателей питателей пыли котлов.

На мощных блочных электростанциях с большим числом агрегатов и значительной

длиной здания станции устанавливают не­сколько аккумуляторных батарей, каждая из которых питает потребителей части агрегатов, что упрощает сеть постоянного тока и повы­шает надежность питания оперативных цепей.

 

Линии на переменном оперативном токе

 

Источниками служат измерительные трансформаторы тока и напряжения, а также трансформаторы собственных нужд, подключаемые на ток и напряжение самой сети.

Трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд не пригодны для питания цепей релейной защиты при КЗ – так как напряжение в сети при этом резко снижается. Могут использоваться при ненормальных режимах: перегрузка, замыкание на землю.

Трансформаторы тока надежны для защит от КЗ – ток при этом увеличивается, мощность достаточна для питания оперативных цепей. Однако трансформаторы тока не обеспечивают необходимой мощности при


 

 

повреждениях и ненормальных режимах, не сопровождающихся резким увеличением тока.

Чаще всего используется комбинированное питание от трансформаторов тока и напряжения. Принципиальная схема блоков питания типов БПТ представлена на рис. 2.3.1.

 

 

Рис. 2.3.1

 

Трансформаторы тока могут быть использованы в качестве источников перемен­ного оперативного тока токовых релейных защит, если отдаваемая ими мощность при ко­ротких замыканиях в защищаемых цепях до­статочна для надежного отключения выклю­чателей. На рис. 19-7,а приведена схема мак­симальной токовой защиты, выполненной с ис­пользованием встроенных в привод выключа­телей реле прямого действия без выдержки времени РТ и с зависимой выдержкой вре­мени РТВДля обеспечения правильной работы реле прямого и косвенного действия трансформа­торы тока при всех возможных величинах то­ков короткого замыкания в первичной цепи должны иметь погрешность во вторичном то­ке не более 10%» что проверяют

по кривым 10-%-ной по­грешности трансформаторов тока (рис. 15-3). В схеме на рис. 19-7,6 после дешунтирования электромагнита отключения нагрузка на трансформаторы тока существенно возрастает и как следствие значительно увеличивается погрешность во вторичном токе. В этих усло­виях для обеспечения необходимой надежно­сти защиты мощность, отдаваемая трансфор­маторами тока, должна быть достаточной для работы отключающего электромагнита при­вода при минимальном расчетном токе корот­кого замыкания в первичной-цепи. Мощность, отдаваем-ая трансформатором тока, зависит от величины сопротивления нагрузки и наи­большее значение имеет при равенстве со-, противления ветви намагничивания трансфор­матора суммарному сопротивлению вторичной обмотки трансформатора и нагрузки. Из при­веденных на рис. 19-8 примерных кривых за­висимости вторичной мощности трансформа­торов тока от нагрузки видно, что с увеличе­нием нагрузки отдаваемая мощность вначале растет, достигая максимума, а далее уменьшается, что объясняется насыщением сердечника трансформатора тока. Отдаваемая мощность пропорциональна величине тока в первичной цепи (/1>/2>/з)- Работа транс­форматоровтока в области максимальной от­даваемой мощности неустойчива, поэтому ве­личину нагрузки согласовывают с парамет­


 

 

рами трансформатора тока так, чтобы он ра­ботал в начальной части характеристики.

Трансформаторы напряжения используют для питания устройств релейной защиты и автоматики, работающих на пере­менном токе, для дистанционного управления выключателями и для питания цепей сигнали­зации. При достаточной мощности трансфор­маторов напряжения от них одновременно могут питаться как катушки напряжения из­мерительных приборов, так и оперативные цепи.

Нормальное потребление оперативных це­пей мало, и трансформатор напряжения ра­ботает в классе точности, необходимом для питания измерительных приборов. При рабо­те устройств релейной защиты и автоматики, включении и отключении выключателей на­грузка на трансформатор напряжения возра­стает и он кратковременно работает с большими погрешностями, что, однако, до­пустимо для электроизмерительных приборов и не является препятствием для питания опе­ративных цепей.

 

Линии на постоянном оперативном токе

 

Источниками данного тока являются аккумуляторные батареи напряжением 110...220 В. Для повышения надежности сеть постоянного тока секционируется (рис2.3.2). Аккумуляторные батареи обеспечивают питание независимо от состояния основной сети и являются самым надежным источником питания. К недостаткам можно отнести высокую стоимость, необходимость в зарядных агрегатах, сложную сеть постоянного тока.

 

 

 

Рис. 2.3.2

 

Основными частями аккумулятора (рис. 19-1) являются: электроды, электролит, сепараторы и сосуд.

Электроды. В качестве положительных электродов используют штампованные или от­литые из свинца пластины поверхностного ти­па с большим числом ребер, благодаря кото­рым рабочая поверхность пластин примерно в 8 раз


 

 

больше их кажущейся поверхности, определенной по внешним габаритам пла­стин [Л, 19-1 и 19-2].

В качестве отрицательных электродов обычно используют пластины коробчатого ти­па. Остов этих пластин, имеющих вид решет­ки с большими ячейками, изготовляют из сплава свинца с 4—12% сурьмы. Последняя увеличивает прочность решетки и уменьшает коррозию пластин. В решетку вмазан актив-.ный материал, состоящий из окислов свинца и свинцового порошка. Для предотвращения выпадания активной массы отрицательные пластины с обеих сторон закрывают тонкими перфорированными свинцовыми листами.

Пластины изготовляют трех типоразме­ров: И-1, И-2, И-4. Поверхность и емкость пластин типа И-2 в 2 раза, а пластин И-4 в 4 раза больше поверхности и емкости пла­стин типа И-1.

Собранный на месте эксплуатации аккуму­лятор подвергают специальной обработке (формированию), в результате которой на по­ложительных пластинах образуется перекись свинца РЬ02 (коричневого цвета), а на отри­цательных пластинках — губчатый свинец РЬ (светло-серого цвета). Таков состав активных масс электродов заряженного аккумулятора.

Электролитом является раствор сер­ной кислоты повышенной чистоты (ГОСТ 667-53) в дистиллированной воде. Удельный вес электролита стационарного заряженного аккумулятора при 25° С равен 1,21.

Сепараторы — это изоляционные пе­регородки между положительными и отрица­тельными пластинами аккумулятора, которые препятствуют замыканию пластин при их воз­можном короблении, а также мешают выпада­нию активных масс с пластин.

Сосуды небольших аккумуляторов стек­лянные, а больших—деревянные, выложен­ные внутри свинцом (рис. 19-1),

Число и тип пластин в сосуде определяют­ся необходимой емкостью аккумулятора. Для предупреждения коробления положительные поверхностные пластины должны равномерно работать обеими сторонами. Поэтому в акку­муляторе число отрицательных пластин берет­ся на одну больше, чем положительных. Пла­стины одинаковой полярности соединяют в блоки, для чего полюсные отростки пластин припаивают к соединительным свинцовым по­лосам. Блоки- пластин вместе с подвешенны­ми на них сепараторами устанавливают в со­суде. Соединяют аккумуляторы в батарею при помощи межэлементных соединительных полос,

б) Работа свинцово-кислотных аккумуляторов

Аккумулятор является химическим источ­ником постоянного тока с обратимыми электрохимическими процессами. При заряде ак­кумулятора электрическая энергия преобра­зуется в химическую, а при разряде, наобо­рот, — химическая энергия в электрическую. Вследствие неизбежных потерь от аккумуля­тора при разряде не удается получить то же количество энергии, которое ему было сообще­но при заряде.

Аккумулятор характеризуется емкостью, э. д. с, зарядным и разрядным токами.

 

Емкость или количество электричества в ампер-часах, которое может отдать пол­ностью заряженный аккумулятор, зависит от типоразмера и числа пластин аккумулятора, разрядного тока и температуры электролита. Номинальной емкостью аккумулятора являет­ся его емкость при 10-часовом разряде и нор­мальных температуре ( + 25° С) и удельном весе (1,21) электролита.

Электродвижущая сила акку­мулятора. Принято различать обрати­мую э. д. с. Е0, численно равную напряжению аккумулятора при разомкнутой внешней цепи, и динамическую э. д. fc. ERim при замкну­той внешней цепи, т. е. пр'и протекании через аккумулятор тока (режимы заряда и разря­да).

 

Выпрямленный оперативный ток

В некоторых электроустановках при вы­нужденном применении аппаратов оператив­ных цепей, работающих на постоянном токе, можно вместо аккумуляторных… В качестве источников выпрямленного опе­ративного тока используют… Выпрямительные установки при­меняют для питания цепей управления, защи­ты, автоматики, сигнализации и электромаг­нитов…

Схемы и основное оборудование главных понизительных подстанций

Структурная электрическая схема зависит от состава оборудования (числа генераторов,трансформаторов), распределения генераторов и нагрузки между…    

Преобразовательные подстанции. Распределительные устройства понизительных и преобразовательных подстанций

Преобразовательные подстанции - подстанции, предназначенные для преобразования рода тока или его частоты. Электрическое распределительное устройство, не входящее в состав подстанции,…  

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

4.3.6. На преобразовательных подстанциях и установках должны быть предусмотрены меры по ограничению: влияния подстанции (установки) на качество электрической энергии в питающей… радиопомех, создаваемых подстанцией (установкой), до значений, оговоренных в общесоюзных нормах допускаемых…

Выбор числа и мощности трансформаторов

Наиболее часто на подстанциях устанавливают два трансформатора или автотрансформатора. В этом случае при правильном выборе мощности трансформаторов… На двухтрансформаторных подстанциях в первые годы эксплуатации, когда нагрузка… Однотрансформаторные подстанции могут сооружаться для питания неответственных потребителей III категории, если замена…

Шинные конструкции и изоляторы

В закрытых РУ 6-10 кВ ошиновка и сборные шины выполняются жесткими алюминиевыми шинами. Медные шины из-за высокой их стоимости не применяются даже… Сборные шины и ответвления от них к электрическим аппаратам (ошиновка) 6-10 кВ…  

Выключатели высокого напряжения

Выключатели ВН предназначены для коммутации цепей переменного тока с напряжением 3 кВ и выше во всех режимах, возможных в эксплуатации: включение и… Технические праметры, характеризующие высоковольтный выключатель 1) номинальное напряжение;

Разъединители, отделители, короткозамыкатели, заземлители, выключатели нагрузки, предохранители, реакторы

Выключатели нагрузки предназначены для управления высоковольтными синхронными и асинхронными двигателями большой мощности, а также другими… Разъединители — аппараты, предназначенные для включения и отключения участков…  

Трансформаторы

Силовые трансформаторы, установленные на электростанциях и подстанциях, предназначены для преобразования электроэнергии с одного напряжения на… Трехфазные трансформаторы на напряжение 220 кВ изготовляют мощностью до 1000…  

Синхронные генераторы

Для выработки электроэнергии на электростанциях применяют синхронные генераторы трехфазного переменного тока. Различают   турбогенераторы (первичный двигатель — паровая или газовая турбина) и гидрогенераторы (первичный двигатель —…

Типы конфигураций электрических сетей

 

Схемы разомкнутых нерезервированных электрических сетей

Разомкнутая сеть – это сеть, питание потребителей в которой осуществляется только с одной стороны. Питание такой сети может выполняться по… Рассмотрим принципы выполнения электрического расчета разомкнутой сети (рис.… Анализ проведем применительно к наиболее часто встречающемуся на практике случаю, когда напряжение задано на шинах…

Схемы разомкнутых резервированных и замкнутых электрических сетей

Разомкнутые резервированные сети применяются для электроснабжения потребителей I, II категорий. Такие сети выполняются в виде двух параллельных или… Разомкнутые резервированные схемы широко применяют в питающих, а также в… Замкнутыми называются сети, в которых электроэнергия может протекать к потребителям, по крайней мере, с двух сторон…

Напряжения электрических сетей

Любая электроустановка проектируется для нормальной дли­тельной работы при номинальном напряжении. Номинальным напряжением называется указанное… При этом считается, что номинальное напряжение обеспечи­вает наиболее…  

Дальние передачи постоянного и переменного тока

Электрические сети современных электрических систем весьма разнообразны и сложны. В настоящее время отсутствует единая общепризнанная классификация… Одним из признаков является род тока, в связи с чем разли­чают электрические… В качестве другого признака принимается величина номи­нального напряжения. По этому признаку выделяют сети до 1 кВ и…

Характеристики электрических нагрузок

Нагрузки большинства электроприёмников изменяются с течением времени, эти изменения нельзя выразить аналитически, поэтому их обычно представляют в… Графики могут выражать изменение во времени активной (Р), реактивной (Q),… P,Q,S,I = f(t)

Показатели графиков электрических нагрузок

На практике для расчётов электроснабжения широко используются не графики электронагрузок, а ряд безразмерных коэффициентов, являющихся показателями… 1. Первый коэффициент - коэффициент использования активной мощности… 2. Второй коэффициент - коэффициент максимума, представляет собой отклонение получасового максимума нагрузки к её…

Определение расхода электроэнергии

Учет активной электроэнергии должен обеспечивать определение количества энергии: 1) выработанной генераторами электростанций; 2) потребленной на собственные и хозяйственные (раздельно) нужды электростанций и подстанций;

Схемы замещения линий, трансформаторов и автотрансформаторов

В большинстве случаев можно полагать, что параметры линии электропередачи (активное и реактивное сопротивления, активная и емкостная проводимости)… Воздушные линии электропередачи напряжением 110 кВ и выше длиной до 300 - 400…     R

Определение активной нагрузки в энергосистеме

Электрическая система обладает свойством единства произ­водства и потребления электрической энергии — вся энергия, ко­торая производится… Wг= Wп+ Wтр Электрическая энергия является интегральной величиной, оп­ределяемой для некоторого интервала времени At, и измеряется…

Реактивная составляющая нагрузки энергосистемы

Величина, равная произведению действующих значений тока и напряжения в цепи S= UI, называется полной мощностью. В рас­четах и на практике…    

Показатели качества электрической энергии

 

Каждый потребитель должен обеспечиваться качественной электроэнергией. Для характеристики качества электроэнергии применяются специальные показатели, которые установлены государственным стандартом (ГОСТ 13109—97); отклонение частоты от номинального значения, отклонение напря­жения от номинального значения, коэффициенты несимметрии и несинусоидальности трехфазной системы напряжений и др.

Экономичность сооружения и эксплуатации. При проектировании электрической сети следует соразмерять средства, вложенные на сооружение сети, и расходы, которые пойдут на ее эксплуатацию. Для этого используют специальные критерии, например: полные затраты на сооружение и эксплуатацию в течение экономического срока службы сети.

 


 

 

Лекция 2.10. Регулирование напряжения и частоты в электроэнергетической системе

 

Определение допустимой потери напряжения в сети

К местным электрическим сетям (в первую очередь это относится к сетям напряжением до 1 кВ) непосредственно подключены электроприемники. В…   Uпр.доп = U1нб - U2нм . (2.10.1)

Способы и средства регулирования напряжения в электрических сетях

Реализация указанных способов осуществляется с помощью различных технических средств. Одни из них имеют комплексное назначение, а другие -…    

Регулирование частоты тока питающих сетей

В соответствии с действующим в странах СНГ международным стандартом (ГОСТ 13109-97) [28] качество частоты в электроэнергетической системе оценивают… Под отклонением частоты понимают алгебраическую разность между фактическим…  

Режимы работы потребителей электрической энергии

По режиму работы электроприемники могут быть разделены на три группы, для которых предусматривают три режима работы: продолжительный, в котором электрические машины мо­гут работать длительное… кратковременный, при котором рабочий период не на­столько длителен, чтобы температуры отдельных частей машины могли…

Принципы построения систем электроснабжения городов

Для городов характерна большая плотность нагру­зок, составляющая от 2 до 12 МВт/км2, и относитель­но равномерное их рассредоточение на ограниченной… Городские сети разделяются на: а) сети внешнего и внутреннего электроснабжения напряжением 110 кВ и выше;

Внешние и внутренние схемы электроснабжения промышленных предприятий

Для промышленных предприятий характерно нали­чие концентрированных нагрузок. Многообразие конк­ретных условий приводит и к многообразию схем… Основным источником питания промышленных предприятий служат, как правило,… Для схем электроснабжения промышленных пред­приятий характерно применение глубоких вводов, под которыми понимают такие…

Питание потребителей сельскохозяйственных объектов

К электрическим сетям сельскохозяйственного назначения относятся сети от которых снабжаются электроэнергией преимущественно (более 50% по расчетной…   населения, а также сети садоводческих товариществ и районов индивидуальной застройки вблизи городов.

Схемы электроснабжения транспортных энергосистем

Схематично система электроснабжения электрифицированного транспорта, в зависимости от способа питания, рода тока и других влияющих факторов,… Электрифицированная железная дорога включает поезда дальнего следования… Система электроснабжения троллейбусов, трамваев и метрополитена включает в себя линии переменного тока 6 или 10 кВ (в…

Определение электрических нагрузок графическим способом

Электрическая нагрузка отдельных потребителей, а следовательно, и суммарная их нагрузка, определяющая режим работы электростанций в энергосистеме,… По виду фиксируемого параметра различают графики активной Р, реактивной Q,… Как правило, графики отражают изменение нагрузки за определенный период времени. По этому признаку их подразделяют на…

Метод упорядоченных диаграмм

Каялов Г.М., занявшийся расчётом нагрузок ещё в 1934 г., к 1937 г. предложил вполне логически построенную теорию, получившую название метода… В ПУЭ эти идеи 30-х годов не получили развития, поэтому закрепилось деление на… Практика проектирования, строительства и эксплуатации привела к необходимости различать уровни системы…

Метод коэффициента спроса

В практике эксплуатации обычно действительная нагрузка потребителей меньше суммарной установленной мощности. Это обстоятельство учитывается…   (2.13.3)

Законы распределения случайных величин

Для решения задач по оценке надежности и прогнозированию работоспособности объекта необходимо иметь математическую модель, которая представлена… В последующих лекциях будут рассмотрены модели, используемые в теории… Выясним, как изменяется безотказность объектов при их эксплуатации, что позволит классифицировать модели и определить…

Рис. 2.14.1

 

В период нормальной эксплуатации ИО уменьшается и практически остается постоянной, при этом отказы носят случайный характер и появляются внезапно, прежде всего из-за несоблюдения условий эксплуатации, случайных изменений нагрузки, неблагоприятных внешних факторов и т. п. Именно этот период соответствует основному времени эксплуатации объекта.

Возрастание ИО относится к периоду старения объекта и вызвано увеличением числа отказов от износа, старения и других причин, связанных с длительной эксплуатацией.

Выбор закона распределения состоит в подборе аналитической функции наилучшим образом аппроксимирующей эмпирические функции надежности.

Выбор, в значительной мере, процедура неопределенная и во многом субъективная, при этом многое зависит от априорных знаний об объекте и его свойствах, условиях работы, а также анализа вида графиков (t), (t), (t).

Очевидно, что выбор распределения будет зависеть, прежде всего, от вида эмпирической функции ПРО (t), а также от вида - (t). Так коэффициентИтак, выбор закона распределения носит характер принятия той или иной гипотезы.

Предположим, что по тем или иным соображениям, выбран гипотетический закон распределения, заданный теоретической ПРО

 

 

где a, b, c, … - неизвестные параметры распределения.

Требуется подобрать эти параметры так, чтобы функция f(t) наилучшим образом сглаживала ступенчатый график (t). При этом используется следующий прием: параметры a, b, c, … выбираются с таким расчетом, чтобы несколько важнейших числовых характеристик теоретического распределения были равны соответствующим статистическим оценкам.


 

 

2.14.3. Показатели надёжности систем электроснабжения

 

Надежность является комплексным свойством, включающим в себя в зависимости от назначения объекта или условий его эксплуатации ряд простых свойств:

· безотказность;

· долговечность;

· ремонтопригодность;

· сохраняемость.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторой наработки или в течение некоторого времени.

Наработка – продолжительность или объем работы объекта, измеряемая в любых неубывающих величинах (единица времени, число циклов нагружения, километры пробега и т. п.).

Долговечность– свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодность– свойство объекта, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, поддержанию и восстановлению работоспособности путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Сохраняемость– свойство объекта непрерывно сохранять требуемые эксплуатационные показатели в течение (и после) срока хранения и транспортирования.

В зависимости от объекта надежность может определяться всеми перечисленными свойствами или частью их. Например, надежность колеса зубчатой передачи, подшипников определяется их долговечностью, а станка – долговечностью, безотказностью и ремонтопригодностью.

Показатель надежности количественно характеризует, в какой степени данному объекту присущи определенные свойства, обусловливающие надежность.Одни показатели надежности (например, технический ресурс, срок службы) могут иметь размерность, ряд других (например, вероятность безотказной работы, коэффициент готовности) являются безразмерными.

Рассмотрим показатели составляющей надежности - долговечность.

Технический ресурс – наработка объекта от начала его эксплуатации или возобновления эксплуатации после ремонта до наступления предельного состояния. Строго говоря, технический ресурс может быть регламентирован следующим образом: до среднего, капитального, от капитального до ближайшего среднего ремонта и т. п. Если регламентация отсутствует, то имеется в виду ресурс от начала эксплуатации до достижения предельного состояния после всех видов ремонтов.

Для невосстанавливаемых объектов понятия технического ресурса и наработки до отказа совпадают.


 

 

Назначенный ресурс – суммарная наработка объекта, при достижении которой эксплуатация должна быть прекращена независимо от его состояния.

Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации (в том числе, хранение, ремонт и т. п.) от ее начала до наступления предельного состояния.

На рис. 2.14.2 приведена графическая интерпретация перечисленных показателей, при этом:

 

t0 = 0 – начало эксплуатации;

t1, t5 – моменты отключения по технологическим причинам;

t2, t4, t6, t8 – моменты включения объекта;

t3, t7 – моменты вывода объекта в ремонт, соответственно, средний и капитальный;

t9 – момент прекращения эксплуатации;

t10 – момент отказа объекта.

 

 

Рис. 2.14.2.

 

Технический ресурс (наработка до отказа)

 

ТР = t1+ (t3 – t2 ) + (t5 – t4) + (t7 – t6) + (t10 – t8).

 

Назначенный ресурс

ТН = t1 + (t3 –t2 ) + (t5 – t4 ) + (t7 –t6 ) + (t9 –t8 ).

Срок службы объекта ТС = t10 .

Для большинства объектов электромеханики в качестве критерия долговечности чаще всего используется технический ресурс.

2.14.4. Уровень надёжности электроснабжения. Методы его достижения

 

Надежность является одной из основных инженерных проблем. Проблемой надежности занимались всегда с тех пор, как появилась техника. Ненадежные изделия никогда никому не были нужны. Давно уже было понятно, что надежность связана с избыточностью. В связи с этим в инженерных расчетах в различных областях тех­ники широко используются необходимые коэффициенты запаса.

Однако за последние 25—30 лет проблема надежности техниче­ских систем и входящих в нее элементов сильно обострилась. Это обусловлено главным образом следующими причинами:

1. Ростом сложности современных технических систем, вклю­чающих до 1000000 отдельных элементов;


 

 

2. Интенсивностью режимов работы системы или отдельных
ее частей: при высоких температурах, высоких давлениях, высоких
скоростях;

3. Сложностью условий, в которых эксплуатируется техниче­ская система, например: низкие или высокие температуры, высокие
влажность, вибрации, ускорения и радиация и т. п.;

4 Требованиями к качеству работы системы: высокие точность, эффективность и т. п.;

5. Повышением ответственности функций, выполняемых систе­мой; высокой технической и экономической ценой отказа;

6. Полной или частичной автоматизацией и исключением непосредственного участия человека при выполнении технической системой ее функции, исключением непрерывного наблюдения и контроля со стороны человека.

Одной из главных причин обострения внимания к проблеме надежности является рост сложности технических систем.

 


 

 

Лекция 2.15. Условия выбора параметров основного оборудования в системах электроснабжения различного назначения

 

Допустимые температуры перегрева

Электрические аппараты и проводники выбираются по уровню изоляции, допустимому нагреву токоведущих частей в продолжительных режимах, а проводники,…   Uном Uсети ном;

Нагрузочная способность проводов, шин и кабелей

Нагрузочная способность проводника характеризуется длительно допустимым током нагрузки, определенным из условий нагрева его при заданных разностях… 1) по нагреву длительно допустимым (расчетным) током; Сечение шин выбирают по нагреву длительно допустимым максимальным током нагрузки, а также по экономической…

Термическая устойчивость, электродинамическая устойчивость аппаратов

     

Условия выбора выключателей, разъединителей, трансформаторов

 

Ниже изложена общая методика выбора и проверки электрических аппаратов и проводников. Выбор и проверка отдельных видов аппаратов имеет некоторую специфику и особенности, что отражено в табл. 2.15.2.


 

 

 

 


 

 

 

 


 

 

 


 

 

Лекция 2.16. Защитные меры безопасности

 

Режимы нейтралей электрических сетей

Н е й т р а л я м и электроустановок называют общие точки обмотки генераторов или трансформаторов, соединенные в звезду. Вид связи нейтралей машин и трансформаторов с землей в значительной степени определяет уровень изоляции…

Защитное заземление. Способы его выполнения

При повреждении изоляции проводников относительно земли в месте повреждения возникает ток, значение и продолжительность которого зависит от рабочего…    

Защитное отключение электроустановок

Защитным отключением называется автоматическое отключение электроустановок при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под… Назначение защитного отключения - обеспечение электробезопасности, что… Область применения: электроустановки в сетях с любым напряжением и любым режимом нейтрали.

Электроустановки с преобразованием электрической энергии в механическую

 

Даныый раздел изучается студентом самостоятельно

 

Элетротермические установки

 

Общие положения

При эксплуатации электротермических установок следует руководствоваться технологическими инструкциями и режимными картами, а также положениями… При эксплуатации электротермических установок должны соблюдаться требования… Все Потребители обязаны в установленном порядке до начала проектирования и монтажа оформить разрешение на…

Дуговые электропечи

В период загрузки электропечей необходимо следить, чтобы раскаленные концы электродов находились под сводом электропечи. На установках дуговых сталеплавильных печей настройка токовой защиты от… Настройка автоматического регулятора электрического режима должна обеспечивать оптимальный режим работы дуговой…

Плазменно-дуговые и электронно-лучевые установки

На основании инструкции по эксплуатации завода-изготовителя должна быть составлена и утверждена единая местная инструкция для электротехнического и… Электронно-лучевые установки должны быть оборудованы следующими… · электрической, отключающей масляные выключатели при открывании дверок, ограждений блоков и помещения…

Электропечи сопротивления

Температура наружной поверхности кожуха электропечи должна быть не выше значений, установленных инструкцией по эксплуатации завода-изготовителя.

Состояние нагревательных элементов должно проверяться в соответствии с инструкцией по эксплуатации завода-изготовителя с учетом местных условий.

Индукционные плавильные и нагревательные приборы

Приемка индукционных установок в эксплуатацию производится при выполнении требований настоящих Правил, государственных стандартов и правил… Для снижения электрокоррозии от токов утечки металлические трубы системы… Водоохлаждение должно осуществляться непрерывно с момента включения установки до полного охлаждения деталей после…

Установки высокой частоты

Частота генерируемых колебаний должна периодически по графику, а также после каждого ремонта, связанного с демонтажем колебательного контура или… Эксплуатация неэкранированных нагревательных постов, рабочих конденсаторов или… При проведении наладочных или ремонтных работ под напряжением со снятием постоянного ограждения с установки или ее…

Электродные котлы

В эксплуатацию допускаются только электродные котлы, изготовленные в организациях, имеющих технические средства, обеспечивающие соответствие их… Электродные котлы и трубопроводы должны иметь тепловую изоляцию из материала,… Электродные котлы должны устанавливаться в отдельном помещении. В этом же помещении можно располагать технологическое…

Электросварочные установки

Область применения На какие электросварочные установки распространяется настоящий раздел ПУЭ? Ответ. Распространяется на оборудуемые и используемые в закрытых помещениях или на открытом воздухе стационарные,…

Общие требования

Какие защитные меры должны быть предусмотрены в электросварочных установках, кроме защитного заземления ОПЧ и подключения к системе уравнивания потенциалов сторонних проводящих частей?

Ответ. Должно быть предусмотрено заземление одного из выводов вторичной цепи источников сварочного тока: сварочных трансформаторов, статических преобразователей и тех двигателей-генераторных преобразователей, у которых обмотки возбуждения генератора присоединяются к электрической сети без разделительных трансформаторов. В электросварочных установках, в которых дуга горит между электродом и электропроводящим изделием, следует заземлять вывод вторичной цепи источника сварочного тока, соединяемый проводником (обратным проводом) с изделием.

Установки электрической сварки (резки, наплавки) плавлением.

Ответ. Не должно превышать для источников постоянного тока 100 В (среднее значение) и для источников переменного тока (действующее значение): 80 В… Каким должно быть номинальное напряжение электродвигателей и…  

Электрохимические и электролизные установки

 

Настоящая глава Правил распространяется на расположенные внутри зданий (исключения приведены в 7.10.4) производственные и опытно-промышленные установки электролиза водных растворов кислот, щелочей и солей с получением и без получения металлов, установки электролиза расплавленных солей, окислов и щелочей и установки гальванических покрытий изделий (деталей) черными и цветными металлами, в том числе редкими и драгоценными.

Электролизные установки и установки гальванических покрытий и используемое в них электротехническое и др. оборудование или устройства, кроме требований настоящей главы, должны удовлетворять также требованиям разделов 1-6 и гл. 7.3-7.5 Правил в той мере, в какой они не изменены настоящей главой.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЯ. СОСТАВ УСТАНОВОК

Установки электролизные и гальванических покрытий - комплексы, состоящие из одной или нескольких ванн (соответственно электролизных - электролизеров… Выпрямительный агрегат- агрегат, работающий по принципу источника напряжения… Параметрический выпрямительный агрегат - агрегат, работающий по принципу источника тока (ПИТ), основан на…

Определение стоимости потребления электрической энергии

Средневзвешенная нерегулируемая цена электроэнергии на оптовом рынке определяется в соответствии с разделом 7. Правил функционирования розничных… В п.п. 110 Правил функционирования розничных рынков сказано, что в отношении…  

Потери напряжения

Алгебраическая разность напряжений в начале и конце линии по величине (модулю) называется потерей напряжения. Для пояснения потери напряжения на… Из диаграммы (рис. 2.18.1, в) видно, что между векторами U1ф и I1, образовался…  

Основные понятия

Потери электроэнергии - это потери мощности за какой-то промежуток времени. На величину потерь существенно влияет характер изменения нагрузки в течение этого периода времени.

В элементе электрической сети, работающем с неизменной нагрузкой и имеющем потери активной мощности P, потери электроэнергии за время t составят

W=P t. (2.19.1)

В действительности нагрузки элементов сети не остаются постоянными, а изменяются в соответствии с графиками нагрузки потребителей, режимами работы отдельных электростанций.

В общем случае потери электроэнергии в элементе электрической сети с неизменными сопротивлением R и напряжением U за промежуток времени Т составят

W= , (2.19.2)

где I, S - соответственно протекающие по элементу сети ток и мощность в момент времени t.

Расчет потерь электроэнергии по формуле (2.19.2) требует знания закона изменения тока или мощности во времени. Однако в общем случае этот закон математическому описанию не поддается. Поэтому для учета изменения тока или мощности во времени применяют различные математические и алгоритмические приемы, позволяющие упростить определение значения

интеграла I2(t)dt или S2(t)dt . Они определяют погрешность методов и ограничивают область их применения.

 

Повышение уровня напряжения электрических сетей

В линиях 110 кВ и ниже, как известно, можно пренебречь потерями мощности на корону. В этом случае для снижения нагрузочных потерь мощности…    

Повышение коэффициента мощности нагрузки

Если в сети установлен источник реактивной мощности в виде регулируемого компенсирующего устройства мощностью QK (рис. 2.19.3), то потери активной…   Р = .

Экономические режимы работы трансформаторов

Суммарные потери мощности в трансформаторах, как известно, состоят из потерь холостого хода и нагрузочных потерь. При параллельной работе двух и…   Р1 = РХ + РК , (2.19.3)

Показатели, влияющие на выбор схемы электроснабжения объекта

Выбор схемы и параметров сетей производится на перспективу 5—10 лет. При решении вопроса целесообразности введения высшего напряжения в сетях следует рассматривать период, соответствующий полному использованию пропускной… При проектировании основных сетей ЭЭС следует обеспечивать:

Мероприятия по обеспечению ресурсосберегающей работы систем электроснабжения

На каждом предприятии необходимо иметь стратегию или программу энергосбережения по предприятию в целом, включая все подразделения и, осо­бенно,… Составление программы энергосбережения предприятия необходимо начать с… При энергоаудите обследуются, все крупные потребители ТЭР предпри­ятия за период не менее года. В результате…

Способы и средства ресурсосберегающей эксплуатации систем электроснабжения

2.21.3.Методы расчета эффективности применения энергосберегающих технологий в системах электроснабжения Экономическая эффективность от применения коммерческой и техни­ческой АСКУЭ на… - снижение оплаты за потребляемые ТЭР за счет перехода на оплату за фактическое потребление ТЭР;

Отклонения и колебания напряжения

Установившееся отклонение напряжения определяют в процентах по формуле , (2.22.1) где UНОМ - номинальное междуфазное (фазное) напряжение электрической сети; Uy - значение усредненного действующего…

Несимметрия и несинусоидальность напряжения

Несимметрия напряжения характеризуется коэффициентами несимметрии напряжения по обратной и нулевой последовательностям, которые при i-м наблюдении в… (2.22.3) (2.22.4)

Отклонения и колебания частоты

Под отклонением частоты понимают алгебраическую разность между фактическим значением частоты и ее номинальным значением при медленных изменениях   = f - fном, (2.22.7)

Средства обеспечения показателей качества электроэнергии

Реализация указанных способов осуществляется с помощью различных технических средств. Одни из них имеют комплексное назначение, а другие -… осуществляют связь сетей двух различных номинальных напряжений. Различные…  

Типы автоматических устройств релейной защиты и их функции

Пусковые органы – непосредственно и непрерывно контролируют состояние и режим работы защищаемого оборудования и реагируют на возникновение КЗ и… Это различные реле – автоматические устройства, срабатывающие при определенном… Логические органы – воспринимают команды пусковых органов и в зависимости от их сочетания, по заданной программе…

Классификация реле

 

Реле – автоматические приборы управления, обладающие релейным действием, т.е. скачкообразным изменением состояния управляемой цепи (например, её замыкание или размыкание) при заданных значениях величин, характеризующих определенное отклонение режима контролируемого объекта.

Типы реле:

 


 

 

Электрические – реагируют на электрические величины.

Механические – реагируют на неэлектрические величины: скорость истечения жидкости или газа, уровень жидкости.

Тепловые – реагируют на количество выделенного тепла или изменение температуры.

Разновидности реле.

Токовые реле – электромагнитные реле, включенные на ток сети (непосредственно или через трансформаторы тока).

Для уменьшения нагрузки на трансформатор тока токовые реле должны иметь по возможности малое потребление мощности. Обмотки токовых реле рассчитываются на длительное прохождение токов нагрузки и кратковременное – токов КЗ. kвоз должен приближаться к единице.

Реле РТ–40. Ток срабатывания регулируется плавно изменением натяжения пружины. Обмотка реле состоит из двух секций, что позволяет путём параллельного и последовательного включений изменять пределы регулирования тока срабатывания. При последовательном соединении число витков возрастает, увеличивается точность, диапазон уменьшается в 2 раза.

Обозначение реле РТ–40/0,2 – диапазон токов срабатывания – 0,05...0,2 А;

РТ–40/20 – 5...20А.

В справочниках по реле указываются: пределы уставок, термическая стойкость, коэффициент возврата, потребляемая мощность.

Реле напряжения. По конструкции реле напряжения аналогичны токовым, подключаются к трансформаторам напряжения.

Реле РН–55. В реле напряжения для снижения вибраций подвижной системы обмотка реле включена в сеть вторичного тока не непосредственно, а через выпрямитель.

Промежуточные реле. Применяются, когда необходимо одновременно замыкать несколько независимых цепей или когда требуется реле с мощными контактами для замыкания/размыкания цепей с большим током.

Промежуточные реле по способу включения подразделяются на реле параллельного и последовательного включения.

В справочниках указываются номинальные величины напряжения, тока, время срабатывания, допустимый ток, контактная система реле.

Конструкция. Промежуточные реле в основном выполняются при помощи системы с поворотным якорем – достоинство этой системы в большой электромагнитной силе при малом потреблении мощности, удобна для изготовления многоконтактных реле.

Указательные реле. Ввиду кратковременности прохождения тока в обмотке указательного реле они выполняются так, что сигнальный флажок и контакты реле остаются в сработавшем состоянии до тех пор, пока их не возвратит на место обслуживающий персонал.

Типы указательных реле: РУ–21, СЭ–2, ЭС–41.


 

 

Реле времени. Служат для искусственного замедления действия устройств релейной защиты. Основное требование – точность. Погрешность во времени действия реле не должна превышать ±0,25 с, а для высокоточных реле ±0,06 с.

Конструкция. При появлении тока в обмотке якорь втягивается, освобождая рычаг с зубчатым сегментом. Под действием пружины рычаг приходит в движение, замедляемое устройством выдержки времени. Через определенное время подвижный контакт замкнет контакты реле.

Типы реле времени: ЭВ–100, ЭВ–200. Широко используется и полупроводниковые реле времени серии ВЛ. Изготовляются реле времени с синхронным электродвигателем серии Е–52, ВС–10. Реле серий Е–512, Е–513 имеют двигатели постоянного тока.

Для уменьшения размеров реле их катушки не рассчитаны на длительное прохождение тока. Поэтому реле, предназначенные для длительного включения под напряжение, выполняются с добавочным сопротивлением rд.

 

Токовые защиты

При коротком замыкании ток в линии увеличивается. Этот признак используется для выполнения токовых защит. Максимальная токовая защита (МТЗ)… Токовые защиты подразделяются на МТЗ, в которых для обеспечения селективности… МТЗ – основная защита для воздушных линий с односторонним питанием. МТЗ оснащаются не только ЛЭП, но также и силовые…

Дистанционные защиты. Высокочастотные защиты

Селективность действия v чувствительность ступен­чатых токовых защит как ненаправленных, так и на­правленных сильно зависит от величины тока повреж*… Дистанционные защиты выполняют в виде отдель­ных ступеней, имеющих постоянную… Зона действия ступени защиты определяется сопро­тивлением срабатывания реле сопротивления. Если отношение напряжения к…

Характеристика основных видов повреждений электрических сетей

В электроэнергетических системах могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы. Повреждения: короткие замыкания – сверх ток, понижение напряжения – потеря… Ненормальные режимы – отклонения напряжения, тока и частоты.

Падение напряжения в электрических сетях. Токовые утечки

Потеря и падение напряжения. Большинство электроприемников работает с лучшими показателями при номинальном…  

Короткие замыкания в электрических сетях

В электрических установках могут возникать различные виды коротких замыканий, сопровождающихся резким увеличением тока. Поэтому электрооборудование,… Различают следующие виды коротких замыканий: трехфазное, или симметричное, —… Основными причинами возникновения таких коротких замыканий в сети могут быть: повреждение изоляции отдельных частей…

Перегрузки и перенапряжения

Напряжение, сколь угодно длительное приложение которого безопасно для электрооборудования, называют наибольшим рабочим напряжением — f/наиб.раб-… Перенапряжения подразделяются на грозовые (атмосферные) и внут­ренние. Внутренние перенапряжения разделяются на резонансные, возника­ющие в результате изменения соотношений между…

Защита синхронных генераторов, трансформаторов и блоков генератор-трансформатор

Защита силовых трансформаторов. Защита, устанавливаемая на силовом трансформаторе, должна или обеспечивать его отключение при междуфазных и витковых… Виды защит, устанавливаемых на трансформаторе, определяют мощностью… на ГПП с первичным напряжением 220, ПО, 35 кВ и вторичным напряжением 6, 10, 20, 35 кВ при мощности одного…

Защита сборных шин станций и подстанций. Принцип действия этой защиты

Вторичные обмотки трансформаторов тока, установленных на каждой линии, соединяют проводами между собой и подключают на разность токов. Параллельно… Следовательно, в нормальных условиях и при равных по величине вторичных токах… Если величина этого тока (разности) больше тока срабатывания реле, то защита подействует на отключение выключа­теля…

Автоматическое включение резервного питания

Автоматическое включение резерва АВР должно предусматри­ваться для всех ответственных потребителей, поэтому на подстанциях, питающих Потребителей… Пуск в действие АВР может осуществляться реле минимального напряжения,… Успешное и эффективное действие АВР обеспечивается при доста­точной мощности резервного источника питания или (при…

Автоматическое включение синхронных генераторов на параллельную работу

В эксплуатации относительно часто возни­кает необходимость включения синхронных ге­нераторов на параллельную работу после оче­редных отключений,… В практике эксплуатации используют два метода синхронизации; а) метод точной… В некоторых случаях допустимо несинхрон­ное включение на параллельную работу двух частей энергосистемы. Так, например,…

Автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности, частоты и активной мощности

Автоматическое регулирование частоты позволяет наиболее точно поддерживать частоту относительно ее номинального значения. При этом персонал… Известны различные методы автоматического регулирования частоты [30].… По этому методу регулирование мощности каждого генератора, привлеченного к вторичному регулированию частоты,…

Противоаварийная автоматика, автоматический контроль и телемеханика в энергосистемах

Бесперебойность электроснабжения потре­бителей в электрических системах обеспечивается не только рассмотренными выше устройствами релейной защиты,…    

Виды электрической изоляции оборудования высокого напряжения

Защита от перенапряжений включает в себя комплекс мероприятий, ограничивающих перенапряжения при грозе, коммутациях и повреждениях до уровня,… Испытательные напряжения электрооборудования 3-750 кВ, характеризую­щие… Установка разрядников и ОПН должна производиться в соответствии с ПУЭ. Во время эксплуатации необходимо осуществлять…

Изоляция воздушных линий электропередач

В пролетах ВЛ основной изоляцией между проводами разных фаз является воздух. Для изоляции и крепления проводов на опоре применяют линейные изоляторы,…  

Изоляция электрооборудования станций и подстанций, закрытых и открытых распределительных устройств

На подстанциях и в органи­зациях, эксплуатирующих электрические сети должны быть сведения по защите от перенапряжений каждого распределительного… • очертания защитных зон молниеотводов, прожекторных мачт, метал­лических и… • схемы устройств заземления РУ с указанием мест подключения за­щитных аппаратов, заземляющих спусков подстанционного…

Элегазовая изоляция. Защита изоляции электрооборудования от внутренних перенапряжений

Применение элегаза SF6 в качестве изоляции позволяет создать КРУ на    

Внутренние перенапряжения

Напряжение, сколь угодно длительное приложение которого безопасно для электрооборудования, называют наибольшим рабочим напряжением — Uнаиб.раб-… Перенапряжения подразделяются на грозовые (атмосферные) и внут­ренние. Внутренние перенапряжения разделяются на резонансные, возника­ющие в результате изменения соотношений между…

Атмосферные перенапряжения

Грозовые перенапряжения возникают при ударе молнии в электричес­кую установку (перенапряжения прямого удара) или вблизи нее в землю… Перенапряжения внешнего происхождения (атмосферные) представ­ляют собой… Атмосферные перенапряжения чаще всего наблюдаются в проводах воз­душных линий. Наиболее опасны прямые удары молнии в…

Разрядники

Разрядник – это ЭА, искровой промежуток которого пробивается при определённом значении приложенного напряжения, ограничивая тем самым перенапряжения… Разрядники предназначены для защиты электроустановок от  

Молниезащита воздушных линий

Для защиты ВЛ от прямых ударов молнии в провод на ВЛ подвешива­ются специальные грозозащитные тросы. Для уменьшения вероятности пе­рекрытия изоляции… В процессе эксплуатации у ограничителей перенапряжений произво­дится измерение…  

Экологические аспекты электроустановок высокого напряжения

 

Нарушение экологического баланса биосферы объектами энергетики

 

Данный раздел изучается студентами самостоятельно.

 

Помехи и электромагнитное излучение

Природа электростатических полей.

зарядов на поверхности земли и в атмосфере. Проявление - Огни Эльма ® коронирование “острых” предметов - появление и развитие молний E » 106 В/м

Влияние электромагнитного излучения на живые организмы

Невротические заболевания – раздражительность, забывчивость, головные боли, метеопатия.

Психосоматические – гипертония, стенокардия, язва, бронхит, астма.

Изменение поля атмосферы от 150 ¸ 2000 В/м может вызывать у людей ухудшение самочувствия.

Воздействие компьютеров - осаждение пыли на кожу, аллергия

Е может достигать 20 ¸ 30 кВ/м на расстоянии 30см.

Биологическое воздействие СЭП на молекулярном и клеточном

уровнях: • нарушение молекулярных структур • нарушение проницаемости клеточных мембран

Экологические аспекты электроустановок высокого напряжения

 

Нарушение экологического баланса биосферы объектами энергетики

 

Данный раздел изучается студентами самостоятельно.

 

Помехи и электромагнитное излучение

Природа электростатических полей.

зарядов на поверхности земли и в атмосфере.   Проявление - Огни Эльма ® коронирование “острых” предметов

Влияние электромагнитного излучения на живые организмы

Психосоматические – гипертония, стенокардия, язва, бронхит, астма. Изменение поля атмосферы от 150 ¸ 2000 В/м может вызывать у людей… Воздействие компьютеров - осаждение пыли на кожу, аллергия

Нормативные документы.

ГОСТ 12.1.045-84.

• (При Е < 20 кВ/м – время пребывания не ограничено. • Епред = 60 кВ/м – 1 час) 2. СанПиН2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях.»

Ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание

Ежегодные издержки на эксплуатацию, или годовые эксплуатационные расходы электрических сетей, представляют собой себестоимость передачи и… Годовые эксплуатационные расходы (или себестоимость), которые не учитывают… Годовые эксплуатационные расходы слагаются из отчислений на

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основная

 

1. Основы современной энергетики: Учебник для вузов в двух частях/ Под общей ред. чл.-корр. РАН Е.В. Аметистова, 2-е изд, перераб. и доп. М.: Издательство МЭИ, 2003.

2. Лыкин А.В. Электрические системы и сети: Учебное пособие. - М.: Университетская книга; Логос, 2006.

3. Лычев П.В., Федин В.Т. Электрические сети энергетических систем. : Учебное пособие - Мн.: Унiверсiтэцкае, 1999.

4. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. - М.: Энергоатомиздат, 1989..

 

Дополнительная

 

1. Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4-35 и 110-1150 кВ. Учебно-производственное издание в 7 томах. М.: Энергия, 2006.

2. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М.: Высшая школа, 1981.

3. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования, изд.4. М.: Энергоатомиздат, 1989.

4. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций, изд.3. М.: Энегроатомиздат,1987.

5. Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования РД153-34.0-20.527-98. М.: «Издательство НЦ ЭНАС»

 


 

– Конец работы –

Используемые теги: Конспект, лекций, дисциплины, Электроэнергетика, Электроэнергетика0.073

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ дисциплины Электроэнергетика 140200 Электроэнергетика

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Конспект лекций по дисциплине Экономика недвижимости: конспект лекций
Государственное бюджетное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Уральский государственный экономический университет...

По дисциплине Теория организации Краткий конспект лекций по дисциплине
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Челябинский государственный университет...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по курсу Архитектурное материаловедение Конспект лекций по курсу Архитектурное материаловедение
ФГОУ ВПО ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ... ИНСТИТУТ Архитектуры и искусств... КАФЕДРА ИНЖЕНЕРНО строительных ДИСЦИПЛИН...

История мировых религий: конспект лекций История мировых религий. Конспект лекций ЛЕКЦИЯ № 1. Религия как феномен культуры Классификация религий
История мировых религий конспект лекций... С Ф Панкин...

Дисциплина Эстетико-философские учения Древнего мира и Средних веков наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО и учебным планом КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
Федеральное государственное образовательное учреждение... Высшего профессионального образования... Сибирский федеральный университет...

Психодиагностика. Конспект лекций ЛЕКЦИЯ № 1. Истоки психодиагностики Психодиагностика: конспект лекций
Психодиагностика конспект лекций... А С Лучинин...

Психиатрия. Конспект лекций. ЛЕКЦИЯ № 1. Общая психопатология Психиатрия: конспект лекций
Психиатрия конспект лекций... Текст предоставлен литагентом http litres ru...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
высшего профессионального образования... ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... С С Гиршин В В Тевс...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ МАКРОЭКОНОМИКА ОГЛАВЛЕНИЕ
МАКРОЭКОНОМИКА ОГЛАВЛЕНИЕ... Тема ПРЕДМЕТ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ ПЕРСОНАЛА Тема: Стратегическое управление персоналом организации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования... Ижевский государственный технический университет... Кафедра Менеджмент...

0.049
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам