Файл: ЭЛЕКТРЭНЕРГИЯНЫ ӨНДІРУ, ЖЕТКІЗУ ЖӘНЕ ТАРАТУ. 2 БӨЛІМ.docx
Добавлен: 02.02.2019
Просмотров: 1786
Скачиваний: 19
Электрэнергияның сапасы. Әрбір тұтынушы сапалы электрэнергияны алуға тиісті. Бұл электрэнергия сапасының негізгі көрсеткіштерімен анықталады: кернеу деңгейімен, жиілік деңгейімен, үшфазалық кернеудің симметриясымен және кернеу қисығының формасымен.
Электрэнергияның сапасы қазіргі электрқабылдағыштар саны үлкен ұзақ электр тораптарында торап жұмысының көптеген жағдайларынан тәуелді. Ол тораптың әртүрлі орындарында іс жүзінде әртүрлі болуы мүмкін, бірақ арнаулы құрылғыларды қолданғанда реттеуге келеді.
Үнемділігі. Торап үнемді болу үшін торап сұлбаларының ең тиімді конфигурацияларын, кернеулерді, сымдардың қималарын және т.б. таңдау қажет. Сондықтан бірнеше нұсқа қарастырылады, оларды «келтірілген шығындар» деп аталатын орнатылған критерий бойынша өзара салыстырады. Бұл критерий энергияның шығындарын, күрделі қаржыларды және ысырапты ескереді. Келтірілген шығындары минималды нұсқа оңтайлы болады.
Эксплуатацияның қауіпсіздігі және ыңғайлылығы. Қызметкерлердің қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін техникалық эксплуатация Ережелеріне (ПТЭ) сәйкес жерлендірулерді, қоршауларды, сигнализацияны, арнаулы киімді және басқа саймандарды қолданады.
Қауіпсіздікті қамтамасыз етуден басқа эксплуатацияның ыңғайлылығы қарастырылу керек: әртүрлі ауыстырып қосулардың, жөнделетін жабдыққа жақындаудың ыңғайлылығын, бақылау үшін өтпе жолдардың жеткіліктілігін және т.б.
Одан әрі дамудың мүмкіндігі. Электр торабы жүктемелердің өсуі және жаңа тұтынушылардың үзіліссіз пайда болуына байланысты үнемі даму және қайта құру жағдайында болады. Желілер және трансформаторлық қосалқы станциялар аумастырылады, қайта құрылады. Торапты күрделі қайта құрып жатпай оны одан әрі кеңейту мүмкіндігі болу үшін электр торабын жоспарлау керек.
3 Лекция. Электрберіліс ауа желілерінің негізгі элементтерінің қиыстырмалары
Лекцияның мазмұны: ауа желілерінің сымдары және найзағайдан қорғайтын тростар, АЖ тіректері, оқшаулағыштар және желілік арматура.
Лекцияның мақсаты: электрберіліс ауа желілерінің қиыстырмалық ерекшеліктерін зерттеу.
3.1 Жалпы баптар
Электрберіліс ауа желілері (АЖ) электрэнергияны сымдармен қашықтыққа жеткізуге арналған. Негізгі қиыстырмалық элементтері болатындар сымдар, найзағайдан қорғайтын тростар, тіректер, оқшаулағыштар және желілік арматура. Сымдар электрэнергияны жеткізуге арналған. АЖ найзағайдың асқын кернеулерінен қорғау үшін тіректердің жоғары жағындағы сымдардың үстінен найзағайдан қорғайтын тростарды монтаждайды.
Тіректер сымдар мен тростарды жер немесе судың деңгейінен белгілі биіктікте ұстайды. Оқшаулағыштар сымды тіректен оқшаулауға арналған. Желілік арматура сымды оқшаулағыштарға және оқшаулағыштарды тіректерге бекітуге арналған.
Ең кеңінен тараған бір – және екітізбекті АЖ. Үшфазалық АЖ бір тізбегі әртүрлі фазалардың сымдарынан тұрады. Екі тізбек те бір тіректе жайғасулары мүмкін.
3.2 АЖ сымдары және найзағайдан қорғайтын тростар
АЖ – де көбінесе оқшауланбаған (жалаңаш) сымдар қолданылады. Қиыстырмалық жасалынуы бойынша сымдар бір – және көпсымды, қуыс болады (3.1 суреті). Бірсымды, көбінесе болат сымдар, төменгівольттік тораптарда шектеулі пайдаланылады. Иілгіш және механикалық беріктілігі жоғары болу үшін сымдарды бір металдан (алюминий немесе болат) көпсымды және екі металдан (құрамдастырылған) – алюминий және болаттан жасайды. Сымдағы болат механикалық беріктілікті көбейтеді.
Механикалық беріктіліктің шарттарынан, маркалары А және АКП алюминий сымдарын (3.1 суреті) кернеуі 35 кВ дейінгі АЖ қолданады. 6–35 кВ ауа желілері де болаталюминий сымдарымен жасалынады, ал 35 кВ жоғары желілер тек болаталюминий сымдарымен монтаждалады.
а - бірсымды; б – көпсымды; в – болаталюминий;
г – толтырғышы бар көпсымды; д – қуыс.
3.1 суреті - АЖ оқшауланбаған сымдарының қиыстырмалары
Болаталюминий сымдарының болат өзекшесінің айналасында алюминий сымдарынан жасалған ораулары бар. Болат бөлігі қимасының ауданы әдетте 4...8 есе алюминийдікінен аз, бірақ болат барлық механикалық жүктеменің шамамен 30...40 % қабылдайды; мұндай сымдар ұзын өткіндері бар желілерде және ауа - райы жағдайы ауыр аймақтарда пайдаланылады (көк мұз кемерінің қалыңдығы үлкен). Болаталюминий сымдарының маркасында алюминий және болат бөліктерінің қимасы көрсетіледі, мысалы, АС 70/11, және датқа қарсы қорғанысы туралы мәліметтер, мысалы, АСКС, АСКП – АС сияқты сымдар, бірақ өзекшесі (С) немесе сымның барлығы (П) датқа қарсы маймен толтырылған; АСК – АС сияқты сым, бірақ өзекшесі полиэтилен үлпегімен жабылған. Датқа қарсы қорғанысы бар сымдар алюминий және болатқа бұзатын әсер жасайтын қоспаларымен ауасы ластанған аудандарда қолданылады. Сымдардың қима аудандары Мемлекеттік стандартпен нормаланған. Өткізгіш материалының шығыны өзгермегенде сымдар диаметрінің өсуі диэлектриктен жасалған толтырғышы бар сымдарды және қуыс сымдарды қолданумен іске асады (3.1, г, д суреті).
Қазіргі уақытта шетелде сымдардың жаңа қиыстырмалары кеңінен қолданылуда. Бұл сериясы AERO–Z қомақты сымдары (3.2 суреті) және жоғары температуралы сымдар. Бұл сымдарды қолдану оларды пайдаланғанда келесі құндылықтарды берді:
- қолданыстағы желілердің өткізу қабілеті өсті;
- ЭБЖ тіректеріне түсетін сымдар серпілуінің механикалық жүктемелерінің төмендеуі;
- сымдар мен тростардың датқа шыдамдылығының өсуі;
- сыртқы әсерлердің себебінен, оның ішінде найзағайдың соғу нәтижесінен, бірнеше сыртқы сымдардың біршама зақымдалғанында сымның үзілу мүмкіндігінің төмендеуі;
- қар жабысқанда немесе мұз пайда болғанда сымдардың механикалық қасиеттерінің жақсаруы.
3.2 суреті – AERO – Z сымының қиыстырмасы
3.3 Ауа желілерінің тіректері
АЖ тіректері анкерліктерге және аралықтарға бөлінеді. Бұл тіректердің сымдарды ілу тәсілімен айырмашылығы бар. Аралық тіректер оқшаулағыштар гирляндаларының көмегімен сымдарды сүйемелдейді. Анкерлік тіректер сымдарды керуге арналған. Аралық тіректер арасындағы қашықтық аралық өткін немесе қарапайым өткін деп, ал анкерлік тіректер арасындағы қашықтық – анкерлік өткін деп аталады.
Анкерлік тіректер АЖ - ң ерекше жауапты нүктелерінде сымдарды қатты бекіту үшін арналған: маңызды инженерлік құрылымдардың қиылыстарында (мысалы, темір және автомобиль жолдарының), АЖ соңдарында және оның айландары түзулерінің соңдарында. Анкерлік тіректер аралықтардан маңызды күрделі және қымбат, және сондықтан әр желіде олардың саны минималды болу керек.
Желінің бұрылатын нүктелерінде бұрыштық тіректерді орнатады. Олар анкерлік немесе аралық типті болуы мүмкін.
АЖ – де типтері келесі арнаулы тіректер қолданылады: транспозициялық – тіректердегі сымдардың орналасу тәртібін өзгерту үшін; тармақтық – негізгі желіден тармақ жасау үшін; өтпелі – өзендерден, шатқалдардан және т.б. өту үшін.
Материалы бойынша тіректер ағаш, метал және темірбетон тіректеріне бөлінеді.
Ағаш тіректері 110 кВ дейінгі АЖ – де, негізінде орман қорларымен бай аудандарда қолданылады. Ағаш тіректерінің кемшілігі – ағаштың шіруге ықпалдығы және соған байланысты аз қызмет мерзімі.
Метал тіректері (болат) 35 кВ және жоғары АЖ – де қолданылады, жоғары механикалық беріктілігі бар және қызмет мерзімі үлкен (3.3 суреті). Бірақ оларға металдың үлкен мөлшері қажет және оларды үнемі сырлап тұру керек.
Темірбетон тіректері (3.4 суреті) 500 кВ дейінгі кернеулердің барлық кластары үшін қолданылады, қызмет мерзімі ағаштікінен ұзақ, бөлшектері даттанбайды, эксплуатацияда қарапайым және сондықтан кеңінен тараған. Олардың құны аз, бірақ массасы үлкен, бетон беті салыстырмалы омырылғыш және көлденең майысуға беріктілігі аз.
а) б) в) г)
а – 35...330 кВ мұнаралы типті аралық біртізбекті; б – 35...330 кВ мұнаралы типті аралық екітізбекті; в – 110...330 кВ тартулардағы аралық біртізбекті ; г – 500 – 750 кВ аралық еркін тұрған («рюмка» типті).
3.3 суреті - АЖ – де метал тіректерін қолдану және тіректердің типтері
а) б) б) г)
а – аралық 6–10 кВ; б – тартулардағы 35 ... 220 кВ анкерлік - бұрыштық біртізбекті; в – 110 – 220 кВ аралық екітізбекті; г – 330 – 500 кВ аралық біртізбекті порталды.
3.4 суреті - АЖ – де темірбетон тіректерін қолдану және тіректердің типтері
3.4 Оқшаулағыштар және желілік арматура
Оқшаулағыштар фарфордан немесе шыныққан шыныдан жасалынады және екі түрі болады: ұшты – 1 кВ дейінгі және 6 –35 кВ желілері үшін; 35 кВ желілерінде олар сирек қолданылады – тек аз қималар үшін; ілмелі - 35 кВ және жоғары желілер үшін. Ілмелі оқшаулағыштар сымды сүйемелдейтін гирляндаларға аралық тіректерде, ал керілетін гирляндалар – анкерлік тіректерде жиналады.
а) б)
а - кернеуі 1 кВ дейінгі; б - кернеуі 10 кВ.
3.5 суреті – Ұшты фарфор оқшаулағыштары
Ілінетін гирляндаларда сым тек қысқыштардың көмегімен сүйемелденеді, керілетіндерде – қатаң бекітіледі. Керілетін гирляндалар сүйемелдейтіндерге қарағанда ауыр жағдайда болады. Сондықтан 110 кВ дейінгі желілерде оқшауламалар саны біреуге артық болады.
а) б)
3.6 суреті - ПФ (а) және ПС (б) ілінетін оқшаулағыштары
Соңғы кезде эксплуатацияда полимерлік қорғаныспен қапталған шыны пластигінен жасалған жоғары берік сырықтарының негізіндегі ұзынсырықты оқшаулағыштар кеңінен қолданылады (3.7 суреті).
а) – этиленпропилен мономерлерінен жасалған тарелкаларымен; б –кремнийорганикалық резинадан жасалған дамыған бетімен; в) – сырықтың фторопласт қорғаныс қабатымен және фторопластық тарелкаларымен.
3.7 суреті – Полимерлік оқшаулағыштар
Осы кездегі полимерлік оқшаулағыштың құрамалы қиыстырмасы бар, оның бөліктері өздерінің белгілі функцияларын орындайды. Оқшаулағыштың көтеретін компоненті ретінде бір жаққа бағытталған шыныпластик сырық қолданылады. Ол полимерлік байланыстыратын құраммен бірге жалғанған және жоғары механикалық беріктілігі бар ондаған мың жіңішке шыны талшықтардан тұрады. Сенімді жұмысын қамтамасыз ету үшін оқшаулағыштың бетімен токтың ағып кету жолының ұзындығын көбейту үшін ластанған атмосфера жағдайында шыныпластигі сырығына оқшаулағыш тарелкалары бекітіледі. Тарелкалар көтеретін шыныпластигі сырығын даттың барлық түрлерінен, атмосфералық және химиялық әсерлерінен қорғайтын қабығында бекітіледі. Оқшаулағыштың көтеретін ұштарында арқауы салынған метал ұштары оқшаулағыштың қажетті беріктілігін және сенімділігін қамтамасыз етеді. Мұндай оқшаулағыштар кернеудің тиісті кластарының АЖ – де толық гирляндаларды ауыстыруға мүмкіндік береді, сонымен АЖ сенімділігін қамтамасыз етеді. Полимерлік оқшаулағыштардың массасы тарелкалы оқшаулағыштардың тиісті гирляндаларының массасынан 5 ... 20 есе аз. Бұл мұндай оқшаулағыштардың тасымалдағанда, АЖ монтаждағанда және эксплуатациясында құндылығын қамтамасыз етеді.
4 лекция. Кабель желілерінің қиыстырмасы туралы негізгі мәліметтер
Лекцияның мазмұны: күштік кабельдің негізгі элементтері.
Лекцияның мақсаты: күштік кабельдердің қиыстырмалық ерекшеліктерін және олардың сипаттамаларын зерттеу.
Күштік кабельдер бір – бірінен және жерден оқшауланған бір немесе бірнеше ток өткізетін талсымдардан тұрады. Оқшауламаның сыртынан оны ылғалдан, қышқылдардан және механикалық зақымдардан сақтау үшін қорғаныс қабығын және қорғаныс қабаттары бар болат таспадан жасалған құрсауды салады. Ток өткізетін талсымдар, әдетте, алюминийден бірсымды және (қимасы 16 мм2 дейін) көпсымды болып жасалынады.
Оқшаулама ток өткізетін талсымдарға таспа түрінде салынатын арнаулы минералды маймен қаныққан кабель қағазынан жасалынады. Кабельдерді тік және тік көлбеулі трассаларда төсегенде кабель бойымен қанықтыратын құрамның жылжуы мүмкін. Сондықтан мұндай трассалар үшін оқшауламасы аз қаныққан және қанықтыратын құрамы ақпайтын оқшауламалары бар кабельдер жасалынады.
Оқшауламаның сыртынан оны ылғал және ауадан сақтау үшін салынатын қорғаныс қабаттары қорғасыннан, алюминийден немесе поливинилхлоридтен болады. Алюминийден жасалған қабығы бар кабельдерді кеңінен пайдалану ұсынылады. Қорғасын қабығы бар кабельдер судың астында, көмір және тақта тас шахталарында, аса қауіпті белсенді даттанатын орталарда төсеуге арналған. Қалған жағдайларда қорғасын қабығы бар кабельдерді таңдауды арнайы техникалық деңгейде негіздеу керек.
Қорғасын, алюминий немесе поливинилхлорид қабықтарды механикалық зақымдардан қорғау керек. Ол үшін қабыққа болат немесе сымдардан жасалған құрсауды салады. Алюминий қабық және болат құрсау өз кезегінде даттан және химиялық әсерден қорғалуға тиісті. Ол үшін қабық пен құрсау арасында ішкі және сыртқы қорғаныс қабаттарын салады. Ішкі қорғаныс қабаты (немесе құрсау астындағы жастық) – бұл қаныққан мақтақағаз иірген жібінен (пряжи) немесе кабельдік сульфат қағазынан жасалған кендір қабаты (джутовая прослойка). Осы қағаздың үстіне тағы екі поливинилхлорид таспаларын салады. Сыртқы қорғаныс қабаты да датқа қарсы құраммен қаныққан кендірден тұрады. Өртке қауіпті туннельдерде және басқа жерлерде жанбайтын қорғаныс қабаттары бар арнаулы кабельдерді қолданады.
4.1 суретінде оқшауламасы қағаз 1 – 10 кВ үшталсымды кабель көрсетілген.
1
– алюминий ток өткізетін талсымдар; 2
– маймен қаныққан қағаз (фазалық
оқшаулама); 3 – кендір толтырғыштары; 4
– маймен қаныққан қағаз (белдік
оқшаулама); 5 – қорғасын немесе алюминий
қабығы; 6 – кендірден жасалған қабат; 7
– болат таспа құрсауы; 8 - кендір
қабаты.
4.1 суреті – Секторлық талсымдары бар кернеуі 1-10 кВ үшталсымды кабельдің құрылысы