Файл: Тема 1 Основное и вспомогательное электрооборудование электрических станций, сетей и систем.docx

Техническая эксплуатация электрооборудования электрических станций, сетей и систем.

Тема 1: Основное и вспомогательное электрооборудование электрических станций, сетей и систем

Вариант 10

Содержание

10. Разъединители для внутренней установки.

В системах электроснабжения применяют разъединители внутренней и наружной установки. Разъединители внутренней установки выполняют вертикально-рубящего типа. Ножи у разъединителей поворачиваются в вертикальной плоскости, перпендикулярной основанию. Разъединитель имеет два опорных изолятора на полюс. Третий изолятор предназначен для приведения в движение главных ножей. Разъединители отключают емкостный ток. определяемый напряжением сети и емкостью вводов выключателя. После отключения разъедини гелей выключатель заземляется с помощью заземляющих ножей Для управления главными ножами служит вал и система рычагов. Вал приводился во вращение с помощью привода. При этом главные ножи поворачиваются. Заземляющие ножи управляются отдельными приводами. Токоведущая часть разъединителя выполняется в соответствии с номинальным продолжительным током разъединителя. У разъединителей с номинальным продолжительным током до 1000 А ножи состоят из двух медных полос, у разъединителей с номинальным током выше 1000 А – из двух и четырех частей коробчатого сечения. Контактные поверхности покрываются слоем серебра.

Разъединители РВ(3) на напряжение 20 и 35 кВ предназначены для включений и отключений обесточенных участков электрической цепи, находящейся под напряжением, для работы в сетях с малыми токами замыкания на землю. Буква 3 означает наличие ножей заземлений.

По конструкции разъединители вертикально-рубящего типа выполняют в виде трехполюсного аппарата, смонтированного на общей раме с общим приводным валом для грех полюсов. Разъединители состоят из рамы, опорных изоляторов, контактной системы (неподвижных контактов и подвижных контактных ножей), ножей заземления.

---

Для внутренней установки заводы выпускают однополюсные и трехполюсные разъединители вертикального рубящего типа (нож перемещается в плоскости, перпендикулярной основанию) на напряжения, как правило, не выше 20 кВ. Обычно их устанавливают в вертикальном положении.

В большинстве из них применены линейные контакты, которые при относительно небольшой силе нажатия имеют меньшее сопротивление, чем плоские контакты. Токоведущие части выполняются из двух или более параллельных пластин. При токе КЗ электродинамическая сила стремится сблизить их друг с другом и этим еще сильнее прижимает подвижные контакты к стойкам неподвижного контакта, что исключает самопроизвольное размыкание контактов, опасное возможностью пожара в электроустановке.

Управление разъединителями осуществляется вручную с помощью ручных, электродвигательных или пневматических приводов.

Разъединитель серии РВО (Р – разъединитель, В – для внутренней установки, О – однополюсный) выпускается на токи до 600 А. Числа в наименовании означают напряжение (кВ) и ток (А).

Нож поворачивается на угол до 100 и в отключенном положении удерживается только собственным весом, рис. 1.

Угол поворота ножа фиксируется ограничителем. Для разъединителей этой же серии на 1000 А для уменьшения усилий выдергивания ножа введен промежуточный вал.



Рисунок 1 – Разъединитель однополюсный РВО-10/600

Трехполюсные разъединители серии РВ выпускаются на напряжение от 6 до 35 кВ и номинальный ток до 600 А, рис. 2. На рис. 3 показана в увеличенном масштабе его контактная система.

Подвижный контакт 1 выполнен в виде двух параллельных шин. При КЗ электродинамическая сила прижимает шины 1 к стойкам неподвижного контакта 2. При номинальном токе контактное нажатие создается пружинами 3, которые воздействуют на подвижный контакт через стальные пластины 4.

Магнитный поток, создаваемый проходящим по шинам током, замыкается вокруг них и через стальные пластины 4. В системе возникают электродинамические силы такого направления, чтобы возросла энергия магнитного поля. Пластины приближаются к шинам 1 и попадают в зону более сильного магнитного поля. Электромагнитная энергия при этом возрастает. Таким образом создается сила Р, притягивающая стальные пластины к шинам и увеличивающая контактное нажатие.

---

Рисунок 2 – Разъединитель типа РВ



Рисунок 3 – Контактная система разъединителя типа РВ

Для управления разъединителями типа РВ применяются рычажные системы с ручным или моторным приводом.

Для дистанционного управления применяются электрические и пневматические приводы. В электрических приводах ось двигателя связывается с выходным рычагом привода через систему червячной передачи.

В пневматическом приводе отсутствуют громоздкие рычажные передачи и обеспечивается плавный ход контактов.

30. Назначение и порядок выполнения расчетов токов трехфазного КЗ. Расчетная схема установки.

Для выбора электрооборудования, аппаратов, шин, кабелей, токоограничивающих реакторов необходимо знать величину токов короткого замыкания. При этом достаточно уметь определять ток трехфазного КЗ в месте повреждения, а в некоторых случаях – распределение токов в ветвях схемы, непосредственно примыкающих к этому месту. При расчете определяют периодическую составляющую тока КЗ для наиболее тяжелого режима работы сети. Учет апериодической составляющей производят приближенно, допуская при этом, что она имеет максимальное значение в рассматриваемой фазе. Для решения большинства практических задач расчет ведут с рядом допущений.

Расчет токов при трехфазном КЗ выполняют в следующем порядке:

- для рассматриваемой установки составляют расчетную схему;

- по расчетной схеме составляют электрическую схему замещения;

- путем постепенного преобразования приводят схему замещения к простому виду – так, чтобы каждый источник питания или группа источников с результирующей ЭДС были связаны с точкой КЗ одним сопротивлением x_рез;

- определяют начальное значение периодической составляющей тока КЗ (I_П0), затем ударный ток КЗ (i_у) и при необходимости – периодическую и апериодическую составляющие тока КЗ для заданного момента времени t.

Расчетная схема – это однолинейная схема электроустановки с указанием тех элементов и их параметров, которые влияют на значение тока КЗ и поэтому должны учитываться при выполнении расчетов. Расчетная схема установки должна отражать нормальный режим работы. На расчетной схеме намечают расчетные точки КЗ – так, чтобы аппараты и проводники попадали в наиболее тяжелые условия работы. Исключением являются аппараты в цепи присоединений с реактором, выбираемые по току КЗ за реактором.

---

На рис. 4 дана расчетная схема для выбора аппаратов и проводников и показаны расчетные точки КЗ. При выборе генераторного выключателя Q3 необходимо рассматривать две точки. При КЗ в точке 1 через выключатель протекают токи источников схемы, кроме генератора; при КЗ в точке 2 через выключатель протекает ток лишь одного генератора. Выключатели и проводники выбирают по большему из рассматриваемых токов КЗ.



Рисунок 4 – Расчетная схема установки

Для выключателя Q1 расчетной является точка 5. Этот выключатель в аварийном режиме находится в более тяжелых условиях, чем остальные выключатели данного напряжения. Для выключателя Q4, установленного на ответвлении с реактором, расчетной является точка 6за реактором.

Выключатель Q2 РУ повышенного напряжения выбирают по суммарному току КЗ в точке 4, как и все остальные выключатели данного РУ. При этом, хотя расчетные токи для ряда цепей и оказываются завышенными, уточнение их обычно не приводит к изменению типа аппаратов и проводников. Точные расчеты проводят обычно лишь при необходимости замены выключателей.

По расчетной схеме составляют схему замещения, заменяя электромагнитные связи электрическими. Источники вводят в схему замещения как ЭДС и сопротивления, остальные элементы – как сопротивления. Расчет токов КЗ можно вести как в именованных, так и в относительных единицах. В сетях и установках напряжением до 1000 В обычно производят расчет в именованных единицах. В установках напряжением свыше 1000 В принято все сопротивления короткозамкнутой цепи приводить к базисным условиям и выражать в относительных единицах.

49. Главные схемы КЭС и АЭС.

Главная схема электрических соединений электростанции (подстанции ) – это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационной и другой первичной аппаратуры со всеми выполненными между ними в натуре соединениями. Иначе говоря, это полная принципиальная схема. Главная схема этой же подстанции без трансформаторов тока, напряжения, разрядников является упрощенной принципиальной схемой электрических соединений.

Выбор главной схемы является определяющим при проектировании эл. части ЭС (ПС), т.к. он определяет полный состав элементов и связей между ними. На чертеже главные схемы изображаются в однолинейном исполнении при отключенном положении всех элементов установки. В некоторых случаях допускается изображать отдельные элементы схемы в рабочем положении.

---

К главным схемам эл. соед. предъявляются следующие требования:

- надежность электроснабжения потребителей (св-во эл.уст., участка эл.сети или энергосистемы в целом обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей эл. энергией нормированного качества: f:±0,1Гц, U:±5%.;

- приспособленность к проведению ремонтных работ (т.е. возможность проведения ремонтов без нарушения или ограничения электроснабжения потребителей);

- оперативная гибкость электрической схемы (приспособленность для создания необходимых эксплуатационных режимов и проведения оперативных переключений);

- экономическая целесообразность (оценивается приведенными затратами, включающими в себя затраты на сооружение установки- капиталовлож., ее эксплуатацию и возможный ущерб от нарушения электроснабжения.

На рис. 5 показаны структурные схемы электростанций с преимущественным распределением электроэнергии на повышенном напряжении (КЭС, ГЭС, АЭС). Отсутствие потребителей вблизи таких электростанций позволяет отказаться от ГРУ. Все генераторы соединяются в блоки с повышающими трансформаторами. Параллельная работа блоков осуществляется на высоком напряжении, где предусматривается распределительное устройство (рис. 4, а).



Рисунок 4 - Структурные схемы КЭС, ГЭС, АЭС

69. Конструкции соединений между генераторами, силовыми трансформаторами и ЗРУ 6-10 кВ

Электрическое соединение генераторов и трансформаторов с распределительным устройством 6 – 10 кВ может быть выполнено гибким токопроводом (рис. 5). Такие токопроводы состоят из пучков алюминиевых проводов, равномерно распределенных по окружности, для чего их закрепляют в кольцах-обоймах. Кольца с токоведушими проводами крепятся к сталеалюминиевым проводам, воспринимающим механическую нагрузку. Число проводов определяется расчетом с учетом экономической плотности тока. Несущие провода подвешены на натяжных гирляндах к стене главного корпуса и к опорам. Расстояние между кольцами-обоймами принимается 1 м. Переход от гибких проводов к линейным выводам в стене главного корпуса и ГРУ выполняется с помощью специальной концевой разделки. Расстояние между фазами гибкого токопровода составляет 3 м. Гибкие токопроводы надежны в работе, просты в изготовлении и имеют небольшую стоимость. Это привело к широкому применению их на ТЭЦ.

---