Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
1.Сеть электроснабжения-разновидность инженерных сетей ,комплекса инженерных сооружений, оборудования и аппаратуры, предназначенных для передачи электрич.энергии от источника к потребителю. Основными компонентами сети электроснабжения являются линии электропередач, подстанции и распределительные устройства. В некоторых случаях источники (электростанции, генераторы) и потребители электроэнергии рассматриваются как часть сети электроснабжения. Распределительное устройство (РУ) — электроустановка, служащая для приёма и распределения электрической энергии одного класса напряжения.Распределительное устройство содержит набор коммутационных аппаратов, вспомогательные устройства релейная защита и автоматика и средства учёта и измерения. По месту расположения- Открытые распределительные устройства (ОРУ) — распределительные устройства, у которых силовые проводники располагаются на открытом воздухе без защиты от воздействия окружающей среды. Обычно в виде ОРУ выполняются распределительные устройства на напряжение от 27,5 кB. Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) — распределительные устройства, оборудование которых устанавливается в закрытых помещениях, либо защищено от контакта с окружающей средой специальными кожухами (в т. ч. в шкафах наружного исполнения КРУН). Обычно такие распределительные устройства применяют на напряжения до 35 кB. В ряде случаев необходимо применение ЗРУ и на более высоких напряжениях (серийно выпускается оборудование на напряжение до 800 кВ). Применение ЗРУ высоких напряжений обосновано: в местности с агрессивной средой (морской воздух, повышенное запыление), холодным климатом, при строительстве в стеснённых условиях, в городских условиях для снижения уровня шума и для архитектурной эстетичности. |
2. Классификация сетей электроснабжения:сети электроснабжения принято классифицировать по назначению, масштабным признакам и роду тока. По предназначению различают: 1)сети общего назначения(электроснабжение бытовых, промышленных, сельскохозяйственных и транспортных потребителей); 2)сети автономного электроснабжения(электроснабжение мобильных и автономных объектов (транспортные средства, суда, самолёты, космические аппараты, автономные станции, роботы и т.п.)). 3)технологические объекты(электроснабжение производственных объектов и других инженерных сетей). По масштабным признакам: 1)магистральные сети электроснабжения(сети, связывающие отдельные регионы, страны и их крупнейшие источники и центры потребления); 2)региональные сети электроснабжения(сети масштаба региона (области, края). Имеют питание от магистральных сетей и собственных региональных источников питания, обслуживают крупных потребителей (город, район, предприятие, месторождение, транспортный терминал)). 3)районные сети (распределительные)( Имеют питание от региональных сетей. Обычно не имеют собственных источников питания, обслуживают средних и мелких потребителей (внутриквартальные и поселковые сети, предприятия, небольщие месторождения, транспортные узлы)). 4)электропроводка(Сети самого нижнего уровня — отдельного здания, цеха, помещения). По роду тока: 1)переменный однофазный(большинство сетей бытовой электропроводки, оконечных сетей потребителей. Переменный ток передаётся по одному проводу к потребителю (т.н. фаза) и обратно к источнику по другому проводу (т.н. земля).). 2)переменный трехфазный(большинство сетей электроснабжения высших, средних и низких классов напряжений, магистральные, региональные и распределительные сети. Переменный электрический ток передаётся по трём проводам таким образом, что фаза переменного тока в каждом из них смещена относительно других на 120°. Каждый провод и переменный ток в нём называется фаза). 3)постоянный(большинство контактных сетей, некоторые сети автономного электроснабжения, а также ряд специальных сетей сверхвысокого напряжения, имеющих пока ограниченное распространение.). |
3. Трехфазной электрической цепью называют связную совокупность трех электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые друг относительно друга по фазе и создаваемые общим источником энергии — трехфазным генератором. Отдельные цепи, входящие в состав такой цепи, называются фазами и обычно обозначаются буквами A, В, С, а совокупность ЭДС, действующих в этих фазах, а также совокупность токов и напряжений фаз называется трехфазной системой ЭДС, токов и напряжений. Трехфазная система ЭДС (токов, напряжений) называется симметричной, если ЭДС (токи, напряжения) всех фаз равны по амплитуде и сдвинуты относительно друг друга по фазе на угол 2/3, в противном случае трехфазная система называется несимметричной. Уравновешенной называют такую трехфазную цепь, мгновенная мощность элементов которой не зависит от времени, и неуравновешенной — в противном случае. Уравновешенность является важным качеством трехфазной цепи. Так, момент на валу трехфазного генератора остается в таких системах постоянным, а не пульсирует с угловой частотой 2, как это имело бы место в однофазном генераторе, мгновенная мощность которого изменяется с частотой 2. Покажем это на примере цепи с симметричной системой ЭДС: Переменный однофазный(большинство сетей бытовой электропроводки, оконечных сетей потребителей. Переменный ток передаётся по одному проводу к потребителю (т.н. фаза) и обратно к источнику по другому проводу (т.н. земля).). Переменный трехфазный(большинство сетей электроснабжения высших, средних и низких классов напряжений, магистральные, региональные и распределительные сети. Постоянный(большинство контактных сетей, некоторые сети автономного электроснабжения, а также ряд специальных сетей сверхвысокого напряжения, имеющих пока ограниченное распространение.). |
|
4. Нормативные значения показателей качества э/э и их перечень установлены ГОСТ 13109-97, который является ориентиром для разработчиков аппаратуры и электрооборудования, подключаемого к сети, в части их помехо устойчивости, с одной стороны, и уровня вносимых ими помех, с другой. Все 11 ПКЭ, которые установлены ГОСТ 13109-97, могут быть условно разделены на три группы. Отклонение частоты. Частота ƒ является общесистемным параметром режима ЭЭС и определяется балансом активной мощности. При возникновении дефицита генерируемой мощности в системе происходит снижение частоты до такого значения, при котором устанавливается новый баланс генерируемой и потребляемой мощности. При избытке генерируемой мощности, наоборот, частота повышается. Качество электроэнергии по частоте характеризуется отклонением частоты ∆ƒ: где ƒном — номинальное значение частоты, Гц; Отклонение напряжения. Напряжение в узлах электроэнергетической системы может быть различным и определяется балансом реактивной мощности в этих узлах. Отличие фактического установившегося напряжения Uу в заданной точке сети от его номинального значения Uном характеризуется отклонением напряжения δUу. Отклонения напряжения, определяемые в процентах от номинального значения, устанавливаются в том или ином узле ЭЭС в зависимости от параметров сети и нагрузки узла: Колебания напряжения. Если отклонения напряжения создаются под воздействием относительно медленных изменений нагрузки, определяемых ее графиком, то быстрые изменения нагрузки создают колебания напряжения. Колебания напряжения определяются по огибающей действующих или амплитудных значений напряжения и характеризуются размахами δUt и частотой повторения изменений напряжения или интервалами между изменениями напряжения. Пример огибающей амплитудных значений напряжения, измеренных дискретно на каждом полупериоде, приведен на рис. 16.4. Размах изменения напряжения оценивается в процентах на каждом полупериоде основной частоты как где Ui2 и Ui1 — значения следующих один за другим экстремумов или экстремума и горизонтального участка. (рис1) Несинусоидальность напряжения. Значительную долю нагрузки в электрической сети представляют ЭП с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Такие ЭП потребляют ток, форма которого существенно отличается от синусоидальной. (рис2) Протекание несинусоидального тока по элементам электрической сети создает в них падения напряжения, определяемые кривой тока, что и является причиной искажения синусоидальной формы напряжения в той или иной точке (узле) сети. Этот несинусоидальный ток i(ωt) как функция времени t изменяется периодически с частотой сети ƒ = 50 Гц, что соответствует его угловой частоте ω = 2πƒ = 314 рад/с. В соответствии с известными в математике методами (разложение Фурье) несинусоидальный ток может быть представлен как сумма синусоидальных токов, каждый из которых имеет свою частоту, кратную основной. Эти составляющие называются гармониками. Тогда ток где In — амплитуда гармоники; где U(n) — амплитуда n-й гармоники, В; Несимметрия напряжения. Электроприемники, которые получают питание только от одной или двух фаз трехфазной сети, образуют несимметричную нагрузку. Типичным видом таких ЭП является бытовая аппаратура, освещение. В промышленности — это сварочное оборудование, индукционные печи.Несимметричная нагрузка трехфазной системы электроснабжения приводит к тому, что токи в ее элементах и, следовательно, напряжения на них также несимметричны. (рис3) Так, система напряжений, показанная на рис., в, несимметрична, так как ее фазные напряжения UA, UB, UC и междуфазные напряжения UAB, UBC, UCA не равны между собой и сдвинуты относительно друг друга на угол, отличный от 120 °. И, наоборот, системы напряжений, приведенные на рис. а, б, симметричны. Для характеристики несимметрии напряжений (токов) используют метод симметричных составляющих. Согласно этому методу несимметричная трехфазная система может быть представлена в виде трех симметричных, образующих прямую UA1, UB1, UC1, обратную UA2, UB2, UC2 и нулевую UA0, UB0, UC0 последовательности. Так, например, для фазы А каждая из указанных последовательностей определяется из выражений: где UA, UB, UC — несимметричные фазные напряжения. Несимметрия напряжений характеризуется коэффициентом несимметрии напряжения основной частоты по обратной последовательности К2U и по нулевой последовательности К0U. Эти коэффициенты рассчитываются только для трехфазных систем по формулам, %: где U1(1), U2(1), U0(1) — действующие значения напряжения основной частоты прямой, обратной и нулевой последовательностей, В. Провалы напряжения. К провалам напряжения относится внезапное значительное снижение напряжения (более чем на 10 % от Uном) в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня через промежуток времени от нескольких периодов до нескольких десятков секунд (рис4) Глубина провала напряжения рассчитывается по формуле, %: где Uном — номинальное напряжение, В Класс напряжения — это значение напряжения, которое используется в электросетях для передачи электроэнергии к потребителям. В зависимости от классификации электрических сетей изменяется и класс напряжения. Структура классов напряжения Ультравысокий класс напряжения – от 1000 кВ. Сверхвысокий класс напряжения – от 330 кВ до 750 кВ; Высокий класс напряжения – от 110 кВ до 220 кВ; Средний класс напряжения – от 1 кВ до 35 кВ; Низший класс напряжения – до 1 кВ; |
5.единая энергетич.система России-совокупность производственных и иных имущественных объектов энергоэнергетики,связанных единым процессом произ-ва и передачи э/э в условиях централизованного оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике. Преимущества объединения электрических станций и сетей в ЕЭС России: Параллельная работа электростанций в масштабе Единой энергосистемы позволяет реализовать следующие преимущества[4]: -снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС России на 5 ГВт; -сокращение потребности в установленной мощности электростанций на 10-12 ГВт; -оптимизация распределения нагрузки между электростанциями в целях сокращения расхода топлива; -применение высокоэффективного крупноблочного генерирующего оборудования; -поддержание высокого уровня надёжности и живучести энергетических объединений. Совместная работа электростанций в Единой энергосистеме обеспечивает возможность установки на электростанциях агрегатов наибольшей единичной мощности, которая может быть изготовлена промышленностью, и укрупнения электростанций. Увеличение единичной мощности агрегатов и установленной мощности электростанций имеет значительный экономический эффект |
6. Однолинейная схема электроснабжения входит в состав проекта электроснабжения. На однолинейной схеме учтены все нагрузки и приведены значения всех основных показателей (мощность, номиналы автоматов, маркировка щитов и т.д.). По ГОСТ на подготовку инженерной документации на однолинейной схеме должен быть штамп установленного образца. Для каждой секции ВРУ должна быть указана установленная мощность, разрешенная мощность, единовременная мощность, разрешенный ток, косинус фи, тип вводного кабеля. В обязательном порядке на однолинейной схеме должны присутствовать все электрошкафы. Длина кабельных линий до шкафов должна быть обозначена с точностью до метра. На схеме должны быть нанесены приборы учета электроэнергии. Расчет потерь при передаче электроэнергии также должен быть отображен на однолинейке. Шкаф автоматического включения резерва также учитывается на однолинейной схеме с описанием режимов работы АВР и аварийных режимов работы. Почему схема однолинейная? Потому что три фазы и электрические элементы представлены на чертеже одной линией. Граница балансовой принадлежности – это точка раздела электрической сети между энергоснабжающей организацией и Абонентом, определяемая по балансовой принадлежности электрической сети. |
|
7. Выбор оптимального варианта системы электроснабжения Систему электроснабжения выбирают в первую очередь по условиям надежности. Надежность определяется в зависимости от категории приемников, имеющихся на данном предприятии. Если на предприятии имеется хотя бы один приемник первой категории, то система питания должна быть обеспечена не менее чем двумя источниками питания. При выборе схемы эл.снабжения промышленных предприятий существенную помощь может оказать картограмма нагрузок, которая помогает контролировать выбор места положения питающих подстанций, как главной, так и цеховых. Центр электрических нагрузок может быть определен математически. Оптимальный вариант схемы выбирается на основе сравнения расчетных приведенных затрат по каждому варианту где – нормативный коэффициент эффективности капитальных затрат, – капитальные затраты по каждому варианту, – годовые эксплуатационные расходы, – годовой убыток от перерывов электроснабжения. Таким образом для выбора оптимального варианта систем электроснабжения необходимо решить три взаимосвязанные технические и технико-экономические задачи: 1. Определение надежности рассматриваемых вариантов системы электроснабжения; 2. Определение капитальных затрат и годовых эксплуатационных расходов, соответствующих каждому варианту систем электроснабжения; 3. Оценка убытка потребителя от перерывов Эл.снабжения в зависимости от надежности питания. В целом необходим большой объём расчетов При проведении технико-экономических расчетов для каждого из сравниваемых вариантов определяются приведенные затраты. К практической реализации принимается вариант, для которого приведенные затраты минимальны. Таким образом, уровень приведенных затрат является основным критерием при выборе оптимального варианта системы электроснабжения промышленного предприятия |
8. По надёжности электроснабжения и важности электропотребителей, питающихся электроэнергией, были разработаны данные категории. Они определяются при проектировании, на основании нормативной документации (ПУЭ и других действующих нормативов) и тех. части самого проекта. Выделяют три категории электроснабжения: 1-я (очень важные электропотребители), 2-я (просто важные электропотребители) 3-я (все остальные электропотребители). К первой категории относятся такие виды электропотребителей, которые в результате своего простоя без электричества могут повлечь опасность для жизни людей, безопасности государства, нанести большой материальный ущерб, поломку сложного и дорогого оборудования или нарушения сложного техпроцесса. ак правило по первой категории электроснабжения запитаны ответственные потребители (противопожарные насосы, аварийное электроосвещение, пожарная и охраная сигнализации и т.д. ) В первую категорию так же входит особая группа электропотребителей, которая должна быть безостановочной в силу возможности возникновения пожаров, взрывов и человеческих смертей. Электропотребители этой категории при нормальной работе, должны предусматривать два независимых резервируемых источника электропитания, у которых перерыв для возобновления электроснабжения при отключении одного из них, должен быть лишь на время автоматического переключения на второй. Вторая категория. К ней можно отнести электропотребители, что при внезапном отключении электроэнергии могут последовать массовое возникновение брака или недоотпуска продукции, длительный простой рабочих, оборудования, техпроцесса, общее нарушению обычной жизнедеятельности большого количества городского и сельского населения. Она должна при нормальной своей работе, обеспечить электроснабжение, так же от двух независимых резервирующих источников электропитания, но допускается некоторое время на переключение (например, время за которое дежурный электрик зайдет в щитовую и переключит рубильник на второй ввод). Для элетропотребителей второй категории при возникновении проблем с электропитанием на одном из источников, допускается время простоя до восстановления электроснабжения, в промежутке, пока дежурная персонал или выездная бригада не произведёт необходимое переключение и восстановит поступление электроснабжение. Третья категория. Это категория, в которую не вошли электропотребители первой и второй категории. Для неё допускается осуществления электроснабжения от одного источника, притом условии, что на восстановление электропитания после поломки потребуется не более одних суток. Стоит заметить то, что увеличение важности категории, напрямую влияет на саму стоимость его осуществления, поскольку это влечёт установку большего количества дополнительного оборудования и в итоге общего усложнение всей системы элетропотребителя. |
9.Активная мощность – это мощность расходуемая на совершение работы или точнее производящая работу (выделяется в виде тепла в нагревательных приборах, в виде света в лампах накаливания, вращает роторы электродвигателей и т.д) Активная мощность – это величина, которая характеризует процесс преобразования электроэнергии в какой-либо другой вид энергии..Реактивная мощность – это мощность расходуемая на намагничивание магнитопроводов, я бы назвал ее магнитной мощностью. Реактивная мощность, величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи переменного тока. Магнитопроводы применяются в аппаратах, где необходимо передавать электроэнергию через воздушный промежуток. Самые распространенные потребители реактивной мощности это трансформаторы и электродвигатели, где имеются массивные магнитопроводы, при намагничивании которых с помощью реактивной мощности электроэнергия передается с одной обмотки на другую (в случае с трансформатором с первичной на вторичную, в случаях с электродвигателем из обмотки статора в обмотку ротора). Активная мощность вырабатывается турбинами электростанций и ее выработка требует огромных затрат (строительство плотин для вращения гидротурбин с помощью напора воды и сжигание природного топлива для получения пара, при помощи которого вращают паровые турбины).Реактивная мощность на электростанциях вырабатывается путем подачи выпрямленного электрического тока в обмотку ротора генератора, который приводится во вращение турбиной и затраты на ее производство незначительные (стоимость электроэнергии, потребляемой ротором генератора). Кроме того, реактивную мощность вырабатывают конденсаторы, к которым подведено напряжение, а также воздушные и кабельные линии электропередачи, которые также можно рассматривать, как конденсаторы, у которых одна обкладка это провод, а другая это земля или соседний провод.Установленная мощность, сумма номинальных мощностей электрических машин одного вида (например, генераторов, двигателей, трансформаторов), входящих в состав промышленных предприятия (например, электростанции) или электрические установки (например, электрические подстанции). Выражается в единицах активной мощности (Вт) или полной мощности (ВА).Расчетными активными Рр и реактивными Qр нагрузками (мощностями) будем называть нагрузки, которые эквивалентны фактическим изменяющимся во времени нагрузкам по наибольшему тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения'. |
|
10. коэффициент максимума представляет собой отношение максимальной нагрузке к средней: Расчетная (максимальная) нагрузка - необходима для определения требуемых сечений питающих линий с учетом нагрева и эконолмической плотности тока, для определения потерь мощности и отклонений напряжения в сетях, выбора мощности питающих трансформаторов, расчета защиты. Расчетная нагрузка приравнивается к постоянной во времени величине нагрузке, которая эквивалентна переменной нагрузке по наиболее тяжелому тепловому воздействию на изоляцию. За расчетную принимается максимальная из средних нагрузок длительностью 30 мин в течение, скажем, смены. Соответственно, при этом будут расчетные 30-минутные максимумы активной мощности Рм, реактивной - Qм и полной - Sм. Средняя нагрузка (активная и реактивная) - средняя за максимально загруженную смену Рсм и Qсм - для определения максимальной нагрузки. Среднегодовые нагрузки активной и реактивной энергии Рсг и Qсг - для вычисления годовых потерь электроэнергии. В условиях эксплуатации средние нагрузки рассматриваются за определенный характерный интервал времени, например, за время смены tсм и определяются по показаниям счетчика активной энергии Эа и реактивной энергии Эр. Тогда среднии мощности найдутся просто как Рсм = Эа/tсм, а Qсм = Эр/tсм. |
11. Коэфф.использованияотдельного электроприемника kИ или однородной группы ЭП с групповой номинальной мощнотью РН – отношение средней активной мощности отдельного ЭП рС или групп ЭП РС за наиболее загруженную смену к ее номинал.значению. В справочных данных значения коэфф.использования приведены по характерным (однородным) категориям ЭП. См. таблицу Excel по курсовому проекту
|
12. Коэффициент спроса это отношение расчетной мощности эл.приемников к установленной мощности эл. приемников. Величина коэф. спроса определяется вероятностью включения эл. приемника одновременно с другими эл. приемниками. Поэтому для отдельного электроприбора смысла не имеет. Пример: вы приходите домой в однокомнатную квартиру, и включаете одну лампочку. Кс=1. Но если комнат 5, тогда Кс<1 потому как, во всех комнатах свет вы включать не станете по любому. В 2-4 максимум. Соответственно и расчетная мощность будет меньше чем сумма мощностей пяти лампочек. Пример конечно примитивный. Определение расчетной мощности на вводе позволяет избежать завышения сечения питающего кабеля. И вообще большая часть расчетов в энергетике зависит от величины расчетной мощности. А если кто не знает что такое коэф. спроса, значит он к энергетике слабое отношение имеет. |
|
13.Эффективное число электроприемников nЭ-это такое эквивалентное число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обуславливает те же значения расчетной мощности,что и фактическая группа различным по мощности электроприемников. Где N-число разнородных категорий ЭП. n-число однотипных ЭП внутри категории с одинаковой мощностью рН и индивидуальными коэфф.использования kИ. РН-установленная мощность однотипных ЭП внутри категории |
14. Постоянная времени нагревания Т равна времени, в течение которого трансформатор достиг бы установившегося значения температуры при условии отсутствия отдачи тепла в окружающую среду. (рис5) |
15.Коэфф.расчетной мощности КР-отношение расчетной мощности РР к значению КИΣРН группы ЭП: Коэффициент расчетной мощности зависит от эффективного числа электроприемников, средневзвешенного коэффициента использования, а также от постоянной времени нагрева сети, для которой рассчитываются электрические нагрузки. В справочных данных значения коэфф.использования приведены по характерным (однородным) категориям ЭП. См. таблицу Excel по курсовому проекту |
|
16. Экономическая пло́тность то́ка — векторная физическая величина, имеющая смысл силы тока, протекающего через единицу площади. Например, при равномерном распределении плотности тока и всюду ортогональности ее плоскости сечения, через которое вычисляется или измеряется ток, величина вектора плотности тока: где I - сила тока через поперечное сечение проводника площадью S. - экономическая плотность тока, А/мм2, т.е. плотность тока при выбранном сечении проводов фаз линии электропередачи, соответствующая минимуму приведенных затрат: b - часть удельных капитальных вложений, пропорциональная сечению провода, руб/(км.мм2); рн - нормативный коэффициент экономической эффективности; aэ - ежегодные отчисления на амортизацию и текущий ремонт линии в относительных единицах, 1/год; b - стоимость потерь электроэнергии, руб/(кВт.ч); r - удельное сопротивление материала провода, Ом.мм2/м; t - время наибольших потерь, ч. можно сделать вывод, что в условиях конкретного проектирования величина экономической плотности существенно отличается от нормированной величины. Так, например, значение экономической плотности тока, приведенное в ПУЭ, для неизолированных алюминиевых проводов и шин при Тм = 1000…3000 часов составляет jэк = 1,3. Значение экономической плотности тока, рассчитанное на основе реальной стоимости проводников и электроэнергии составляет jэк = 0,746. Существующая тенденция к увеличению цены на электроэнергию, а так же стоимости кабельных и воздушных ЛЭП, еще больше снижает значение экономической плотности тока, оправдывая применение больших сечений для эффективного использования электроэнергии. |
17. Изменение электрической нагрузки во времени называется графиком электрической нагрузки. Графики электрических нагрузок строятся в прямоугольных координатах и представляются плавными кривыми или ломаными линиями. Суточные графики охватывают время от 0 до 24 часов. При построении графика принимают среднюю нагрузку за время осреднения. На этом графике выделяют наиболее загруженную смену, т.е. смену, в течение которой наблюдается наибольший выпуск продукции и наибольшее потребление электроэнергии. Такие графики характерны для предприятий и производств с 2-х – 3-х – сменным и непрерывным режимом работы. (рис6).По годовым графикам определяют максимальную нагрузку, зависящую от сезонных факторов (отопление, вентиляция, подача воды на непроизводственные нужды), расход электроэнергии за сезон и год. Годовой график нагрузки может быть построен аналогично суточному графику, т. е. по средним мощностям, но не за 30, 60 мин, а за месяц. (рис7) |
18. Определим общую установленную активную мощность – сумму номинальных активных мощностей, по формуле: где – число электроприёмников; – установленная единичная мощность одного электроприёмника. Средняя активная нагрузка за максимально загруженную смену определится по формуле: kИ-коэффициент использования отдельного электроприемника. Реактивная нагрузка приемников за максимально загруженную смену определяется по формуле: где cos φ – коэффициент мощности с среднем за смену. Эффективное число электроприемников, т.е.такое эквивалентное число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обуславливает те же значения расчетной нагрузки, что и фактическая группа различных по мощности электроприемников, определяется по формуле: где N-число разнородных категорий ЭП. n-число однородных ЭП внутри категории с одинаковой мощностью. РН-установленная мощность однотипных ЭП внутри категории. Расчетную активную мощность определяем по формуле: ;. Расчетный ток в ответвлении к электроприемнику для проверки проводников по нагреву и выбору защитной аппаратуры равен: где UН-номинальное напряжение. Полная мощность цеха определяется по формуле: где Рр – определяется как сумма всех активных расчетных мощностей по всем отделениям и осветительной нагрузки по цеху, Qр – определяется как сумма всех реактивных расчетных мощностей по всем отделениям. |
|
19. Проектирование системы электроснабжения необходимо для того, чтобы выделить для Вашего объекта дополнительную энергомощность. Проектирование системы электроснабжения также необходимо для выполнения электромонтажных работ и подключения электрооборудования. проектирование системы электроснабжения необходимо выполнить до начала ремонтных работ, так как электромонтажные работы производятся параллельно с черновыми отделочными работами. Поэтому проект электроснабжения необходимо выполнять на этапе создания дизайн-проекта будущего ремонта. Проект электроснабжения может выполнять компания, имеющая лицензию на данный вид работ. Другие варианты исключены. Этап 1. Сбор документов, необходимых для разработки проектирования системы электроснабжения. |
20. Электростанция — электромеханическая установка, состоящая из нескольких компонентов. Основная задача установки – производство электроэнергии. Практически все существующие электростанции: гидро-, тепло-, ветро –электростанции работают по принципу превращения механической энергии в электрическую, за счет вращения вала генератора. ВИДЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ Тепловые электростанции – вырабатывают до 70% электрической энергии.Подразделяются на: - конденсационные (КЭС);- теплофикационные (ТЭЦ); КЭС (конденсационные электростанции) предназначены для выработки электрической энергии, работают в свободном режиме. Атомная электростанция (АЭС). Гидроэлекростнция (ГЭС) Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) Имеет 2 водных бассейна верхний, нижний. Нетрадиционные типы электростанций Энергию солнца можно использовать либо путём прямого получения электрической энергии через фотоэлементы, либо путём использования теплового излучения солнца сфокусированного зеркалами на парогенераторе. Геотермальные электростанциииспользуют энергию подземных термальных вод Ветряная электростанция основана на использовании энергии ветра. Существует тенденция использования малых ГЭС («Башкирэнерго») |
21. Трансформаторная подстанция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов. Состоит из силовых трансформаторов, распределительного устройства РУ, устройства автоматического управления и защиты, а также вспомогательных сооружений. Трансформаторные подстанции классифицируются на повышающие и понижающие. Повышающие трансформаторные подстанции (сооружаемые обычно при электростанциях) преобразуют напряжение, вырабатываемое генераторами, в более высокое напряжение (одного или нескольких значений), необходимое для передачи электроэнергии по линиям электропередачи (ЛЭП). Понижающие трансформаторные подстанции преобразуют первичное напряжение электрической сети в более низкое вторичное. (рис8)-схема трансформаторной подстанции. 1-высоковольтный кабель. 2-разединитель. 3-плавкие предохранители высокого напряжения. 4-силовой трансформатор. 5-трансформатор тока. 6-рубильники или выключатели нагрузки. 7-сборные шины низкого напряжения. 8-рубильники. 9-плавкие предохранители низкого напряжения. 10-кабели к нагрузкам. |
|
22. Распределительное устройство (РУ) — электроустановка, служащая для приёма и распределения электрической энергии одного класса напряжения.Распределительное устройство содержит набор коммутационных аппаратов, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства и средства учёта и измерения. Виды распределительных устройств -По условиям окружающей среды: внутренней установки, наружной установки. -По климатическим условиям: для умеренного климата, тропического исполнения и холодостойкого исполнения. -По конструктивному исполнению: выдвижного (выкатного) типа (в которых основной коммутационный аппарат размещен на тележке), стационарные (в которых основной коммутационный аппарат размещен в корпусе шкафа). -По типу основного коммутационного аппарата: автогазовыми выключателями; с электромагнитными выключателями; с вакуумными выключателями. -По условиям обслуживания: одностороннего обслуживания (устанавливаемые прислано к стене), двухстороннего обслуживания (устанавливаемые на определенном расстоянии от стены). -По защищенности токоведущих частей: защищенного исполнения, открытого исполнения. -По конструкции линейного вывода: с кабельным, с воздушными выводами. -По роду оперативного тока: на постоянном токе, на переменном токе. -По условиям эксплуатации: водобрызгокаплезащищенные, пылезащищенные, герметичные и взрывозащищенные. (рис8) -схема трансформаторной подстанции. 1-высоковольтный кабель. 2-разединитель. 3-плавкие предохранители высокого напряжения. 4-силовой трансформатор. 5-трансформатор тока. 6-рубильники или выключатели нагрузки. 7-сборные шины низкого напряжения. 8-рубильники. 9-плавкие предохранители низкого напряжения. 10-кабели к нагрузкам. |
23. Под системой планово-предупредительного ремонта (ППР) следует понимать восстановление работоспособности машин путем рационального технического ухода, замены и ремонта изношенных деталей и узлов по заранее составленному плану. При составлении планов ремонта оборудования промышленных предприятий руководствуются положениями «Единой системы планово-предупредительного ремонта и эксплуатации технологического оборудования машиностроительных предприятий». Система планово-предупредительного ремонта представляет собой совокупность мероприятий по техническому уходу и ремонту оборудования с целью обеспечения его безотказной эксплуатации. -плановые осмотры и проверки; Основная идея обслуживания по фактическому техническому состоянию состоит в устранении отказов оборудования путем применения методов распознавания технического состояния оборудования по совокупности его виброакустических характеристик, выявления имеющихся или развивающихся дефектов и определения оптимальных сроков проведения ремонтных работ. Обслуживание по фактическому техническому состоянию имеет ряд преимуществ по сравнению с планово-предупредительным ремонтом: — наличие постоянной информации о состоянии агрегатов, охваченных мониторингом (вибродиагностика позволяет определять "проблемное" и "нормальное" оборудование), позволяет планировать и выполнять техническое обслуживание и ремонт без остановки производства и практически исключить отказы (внеплановые остановы) оборудования;посредством внедрения ОФС можно добиться увеличения эффективности производства от 2 до 10%; — прогнозирование и планирование объемов технического обслуживания и ремонта "проблемного" оборудования; снижение расходов по техническому обслуживанию за счет минимизации ненужного ремонта (увеличение межремонтного интервала) "нормального" оборудования; — обеспечение эффективности ремонта за счет послеремонтного вибрационного обследования; |
24. Заземляющее устройство - это совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называется металлический проводник или группу проводников, находящихся в соприкосновении с землей. Заземлением называется преднамеренное гальваническое соединение металлических частей электроустановки с заземляющим устройством. Для осуществления процесса заземления необходимы заземляющее устройство, заземляющий проводник и заземлитель. Заземляющие устройства электроустановок потребителей должны соответствовать требованиям ПУЭ и обеспечивать условия безопасности людей и защиты электрооборудования, а также эксплуатационные режимы работы. Части электрооборудования, подлежащие заземлению, должны иметь надежное контактное соединение с заземляющим устройством, либо с заземленной конструкцией, на которой они установлены. К частям, подлежащим занулению или заземлению, относятся: -корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.; -приводы электрических аппаратов; -вторичные обмотки измерительных трансформаторов; -каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов. Проверка наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами должна проводиться на каждом токоприемнике, при этом все аппараты и механизмы должны быть подключены параллельно относительно основной магистрали заземления. В цепи заземляющих и нулевых защитных проводников не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей. |
|
25. Воздушный выключатель-это электрический выключатель, в котором замыкание и размыкание контактов, а также гашение электрической дуги производятся сжатым воздухом. Давление сжатого воздуха в воздушных выключателях колеблется в пределах от 4 до 60 aт. (рис9) 1 — резервуар со сжатым воздухом; 2 — дутьевой клапан; 3 — электромагнит; 4 — воздухопровод; 5 — дугогасительная камера; 6 — поршень; 7, 8 — контакты; 9 — отводные каналы;10 — цилиндр; 11 — поршень; 12, 13 — контакты отделителя; 14 — воздухопровод; 15 — клапан; 16 — электромагнит. При отключении электромагнит 3 через систему пневматических устройств открывает дутьевой клапан 2 для подвода сжатого воздуха из резервуара 1 по воздухопроводу 4 в дугогасительную камеру 5. Сжатый воздух, воздействуя на поршни 6 контактов 7, отжимает их от неподвижных контактов 8 (как это условно показано на верхнем разрыве). При размыкании контактов 7 и 8 образуется дуга, которая гасится потоком сжатого воздуха, устремляющегося из камеры 5 через отверстия (сопла) контактов 7 и 8 в газоотводные каналы 9, сообщающиеся с атмосферой. С небольшой задержкой по времени сжатый воздух поступает в цилиндр пневматического привода 10 и, воздействуя на поршень 11, размыкает контакты 12 и 13 отделителя, когда дуга уже погашена. После этого клапан 2 прекращает поступление сжатого воздуха, а контакты 7 и 8 замыкаются. При включении электромагнит 16 открывает клапан 15, сжатый воздух через изоляционный воздухопровод 14 поступает в цилиндр 10 и, воздействуя на поршень 11, замыкает контакты отделителя. Технические характеристики воздушных выключателей 1.Тип:ВВЭ-35;UНОМ=35кВ;IНОМ=1600А;SНОМ=1200МВА; IОТКЛ=60кА; 2.Тип:ВВУ-35А; UНОМ=35кВ; IНОМ=2000;3150А; SНОМ=2400МВА; IОТКЛ=40кА; 3.Тип:ВЭ-10; UНОМ=10кВ; IНОМ=2500;3600А; SНОМ=550МВА; IОТКЛ=31,5кА; |
26. Масляный выключатель — коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном или автоматическом управлении. Дугогашение в таком выключателе происходит в масле. Классификация -Баковые -Маломасляные (горшковые) Баковые выключателиСостоят из вводов, контактной и дугогасительной систем, которые помещены в бак, заполненный маслом. Масло изолирует фазы друг от друга (у однобаковых) и от заземленного бака, а также служит для гашения дуги и изоляции разрыва между контактами в отключенном состоянии. При срабатывании выключателя сначала размыкаются контакты дугогасительных камер. Электрическая дуга, возникающая при размыкании этих контактов, разлагает масло, при этом сама дуга оказывается в газовом пузыре (до 70 % водорода), имеющем высокое давление. Водород и высокое давление в пузыре способствуют деионизации дуги. На выключателях для напряжений выше 35 кВ в дугогасительных камерах создается дутьё. Дугогасительная система может иметь несколько разрывов, которые увеличивают скорость растягивания дуги относительно скорости расхождения контактов. Маломасляные выключатели В маломасляных выключателях в качестве изоляции токоведущих частей друг от друга и дугогасительных устройств от земли применяются различные твердые изоляционные материалы (керамика и т.п.). Масло служит только для выделения газа. Каждый разрыв цепи снабжается отдельной камерой с дугогасительным устройством, обычно выполненным с поперечным дутьем. В отключенном положении подвижный контакт находится выше уровня масла для повышения электрической прочности разрыва, т.к. малый объем масла из-за загрязненности продуктами разложения теряет свои диэлектрические свойства. Для удержания паров масла при гашении дуги от уноса вместе с продуктами разложения в конструкции предусмотрены маслоотделители. При больших номинальных токах применяются две пары контактов (рабочие и дугогасительные). Рабочие контакты находятся снаружи выключателя, а дугогасительные внутри. При помощи регулирования длины дугогасительных контактов обеспечивается отключение сначала рабочих контактов (без появления дуги), а затем - дугогасительных. Тех.характеристики: Многообъемные выключатели: 1)Тип:МКП-35-1000-25; Напряжение: 35кВ; Ток:1 кА; Ток отключения: 25 кА; 2) Тип: С-35М-630-10; Напряжение: 35кВ; Ток:0,6 кА;Ток отключения: 10 кА; 3) Тип: У-110-2000-40; Напряжение: 110кВ; Ток:2 кА; Ток отключения: 40 кА |
27. Вакуумный выключатель — высоковольтный выключатель, в котором вакуум служит средой для гашения электрической дуги. Вакуумный выключатель предназначен для коммутаций (операций включения-отключения) электрического тока — номинального и токов короткого замыкания (КЗ) в электроустановках. Принцип действия: Поскольку разрежённый газ (10−6 …10−8 Н/см²) обладает электрической прочностью, в десятки раз превышающей прочность газа при атмосферном давлении, то это свойство широко используется в высоковольтных выключателях: в них при размыкании контактов в вакууме сразу же после первого прохождения тока в дуге через ноль изоляция восстанавливается, и дуга вновь не загорается. В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического разряда — вакуумной дуги, существование которой поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток. Плазма, образованная ионизированными парами металла, проводит электрический ток, поэтому ток протекает между контактами до момента его перехода через ноль. В момент перехода тока через ноль дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 7—10 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и других деталей дугогасящей камеры, восстанавливая электрическую прочность вакуумного промежутка. В то же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение (см. иллюстрацию процесса отключения). Тех.характеристики: 1)Тип: ВБТЭ-М (М1)-10-20 Номинальное напряжение:10 кВ. Номинальный ток:630,1000,1600 А; Номинальный ток отключения: 20 кА. 2) Тип: ВБ Номинальное напряжение:10 кВ. Номинальный ток:1600 А; Номинальный ток отключения: 20 кА. |
|
28. В нормальных условиях трансформаторы должны обеспечивать питание всех потребителей предприятия при их номинальной нагрузке. Число трансформаторов на подстанции определяется требованием надёжности электроснабжения. Выбор числа цеховых трансформаторов осуществляется одновременно с выбором компенсирующих устройств. Минимальное число цеховых трансформаторов определяют по формуле: где SР — полная расчетная нагрузка потребителей на напряжение до 1 кВ; kЗ — коэффициент загрузки трансформаторов, принимаемый в зависимости от категории надежности потребителей электроэнергии; SТ.НОМ.— номинальная мощность цехового трансформатора, принимаемая в зависимости от удельной плотности нагрузки. Полученное значение NТ.min округляется до ближайшего большего целого числа. На выбор номинальной мощности трансформатора влияют следующие факторы: затраты на питающую сеть 0,4 кВ, потери мощности в этой сети и потери мощности в трансформаторах, затраты на строительную часть подстанции. Число и мощность трансформаторов зависят от распределения потребителей по площади цеха, наличия места для расположения цеховых подстанций, характера и режима работы электроприемников. |
29. Системы электроснабжения разделяют на систему внешнего (воздушные и кабельные линии от подстанции энергосистемы до ГПП) и систему внутреннего электроснабжения (распределительные линии от ГПП до ЦТП). |
30. Выбор мощности электродвигателя: - мощность затрачиваемая на выполнение полезной работы в статическом режиме - коэфф запаса (1,05-1,2) - КПД механический, передачи
- коэфф кратности пускового момента - скорость вращения электродвигателя Y- суммарный момент интеграции
С- теплоемкость двигателя А- теплоотдача двигателя - установленная температура двигателя |
|
31. Пусковой момент, вращающий момент, развиваемый двигателем на валу в процессе пуска. П. м. является важным рабочим параметром двигателя; значение П. м. устанавливают при проектировании двигателя, исходя из условий его пускового режима. Рабочие моменты и усилия совместно с силами трения в механической передаче создают статическую нагрузку (момент Мст, силу FCt). Статические моменты делятся на активные и реактивные. Активный статический момент (или активная нагрузка) появляется независимо от движения и создается посторонними источниками механической энергии. Примерами его могут служить момент от груза, висящего на канате, навитом на барабан грузоподъемной лебедки; момент от пассажиров метро, спускающихся на эскалаторе. Этот момент всегда направлен в одну сторону, поэтому при изменении направления вращения двигателя направление действия активного момента сохраняется. Так, если при подъеме груза на кране активный статический момент будет тормозящим, то при спуске этот же момент становится движущим. Реактивный статический момент (или реактивная нагрузка) появляется только вследствие движения и направлен против него, т. е. этот момент всегда будет тормозящим. При изменении направления вращения двигателя изменяется на противоположное и направление действия реактивного момента. Реактивые моменты возникают в механизмах трения (в подшипниках вращающихся валов, трущихся плоских поверхностях), на рабочих органах металлорежущих станков, крыльчатках центробежных насосов н вентиляторов. В динамическом режиме, в дополнение к ранее рассмотренным электромагнитному моменту двигателя М и статическому моменту механизма М, на валу двигателя возни- |
32. Электродвигатели являются наиболее распространенными электропотребителями коммунальных предприятий. На них приходится около 80% потребления электроэнергии. Большую долю установленной мощности составляют асинхронные электродвигатели. Эффективность зависит от типа, скорости, времени нагрузки двигателя, а также от его мощности: Для двигателей мощностью 5 кВт при 100% нагрузке КПД = 80%, для двигателей 150 кВт КПД = 90%. Для двигателей мощностью 5 кВт при 50% нагрузке КПД = 55%, для двигателей мощностью 150 кВт КПД равен 65%. При снижении нагрузки двигателя до 50% и менее его эффективность начинает быстро падать по причине того, что потери в железе начинают преобладать. Суммарные потери в электродвигателе имеют четыре основных составляющих: -Потери в стали (потери намагничивания), связанные с напряжением питания, постоянны для каждого двигателя и не зависят от нагрузки. -Активные потери в меди I(2) R, пропорциональные квадрату тока нагрузки. -Потери на трение, постоянные для данной частоты вращения и не зависящие от нагрузки. -Добавочные потери от рассеивания - зависят от нагрузки. |
33. Механическая характеристика — это зависимость угловой скорости вращения вала от электромагнитного момента M (или от момента сопротивления Mc). Она подставляется в виде зависимости M=f(ω) для двигателя и Mс=F(ω) для рабочего органа. Механические характеристики могут быть представлены и обратными зависимостями. Причем, для рабочего органа чаще всего независимой переменной является скорость, поэтому здесь целесообразно представлять характеристику в виде зависимости момента от скорости, а для двигателя лучше использовать обратные зависимости ω=f1(M), так как здесь чаще независимой переменной является момент. Для оценки формы механических характеристик вводится понятие их жесткости. Жесткость механической характеристики определяется соотношением β=∂M/∂ω. Если механическая характеристика двигателя или рабочего органа линейна, то ее жесткость во всей области существования постоянна. Для нелинейной характеристики в каждой точке жесткость различна. (рис10) Жесткость может быть положительной (кривая 3)и отрицательной (кривая 2). Существует понятие абсолютно жесткой β=∞ и абсолютно мягкой β=0 характеристик. Первая параллельна оси абсцисс, а вторая – оси ординат. Пусковой момент - максимальное значение момента на выходном валу электропривода, которое электропривод должен развернуть при разгоне электропривода с неподвижного состояния. |
|
34. Под управлением асинхронным двигателем переменного тока понимается изменение частоты вращения ротора и/или его момента. Существуют следующие способы управления асинхронным двигателем: -реостатный — изменение частоты вращения АД с фазным ротором путём изменения сопротивления реостата в цепи ротора, кроме того это увеличивает пусковой момент; -частотный — изменение частоты вращения АД путём изменения частоты тока в питающей сети, что влечёт за собой изменение частоты вращения поля статора. Применяется включение двигателя через частотный преобразователь; -переключением обмоток со схемы «звезда» на схему «треугольник» в процессе пуска двигателя, что даёт снижение пусковых токов в обмотках примерно в три раза, но в то же время снижается и момент; -импульсный — подачей напряжения питания специального вида (например, пилообразного); -введение добавочной э.д.с согласно или противонаправлено с частотой скольжения во вторичную цепь; -изменением числа пар полюсов, если такое переключение предусмотрено конструктивно (только для к.з. роторов); -изменением амплитуды питающего напряжения, когда изменяется только амплитуда (или действующее значение) управляющего напряжения. Тогда вектора напряжений управления и возбуждения остаются перпендикулярны (автотрансформаторный пуск); -фазовое управление характерно тем, что изменение частоты вращения ротора достигается путём изменения сдвига фаз между векторами напряжений возбуждения и управления[1]; -амплитудно-фазовый способ включает в себя два описаных способа; -включение в цепь питания статора реакторов; -индуктивное сопротивление для двигателя с фазным ротором. Частота вращения синхронного двигателя п2 равна частоте вращающегося магнитного поля n1 = 60f1/p. Следовательно, ее можно регулировать путем изменения частоты питающего напряжения или числа полюсов 2р. Регулировать частоту вращения путем изменения числа полюсов в синхронном двигателе нецелесообразно, так как в отличие от асинхронного здесь требуется изменять число полюсов как на статоре, так и на роторе, что приводит к значительному усложнению конструкции ротора. Поэтому практически используют лишь изменение частоты питающего напряжения. Частота вращения двигателя постоянного тока п = [U – Iа(ΣRа + Rдоб)]/(свФ). Следовательно, ее можно регулировать тремя способами: 1) включением добавочного реостата Rдоб в цепь обмотки якоря; 2) изменением магнитного потока Ф; 3) изменением питающего напряжения U. |
35. При расчетах токов КЗ в электроустановках до 1 кВ необходимо учитывать: 1) индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи, включая силовые трансформаторы, проводники, трансформаторы тока, реакторы, токовые катушки автоматических выключателей; 2) активные сопротивления элементов короткозамкнутой цепи; 3) активные сопротивления различных контактов и контактных соединений; 4)значения параметров синхронных и асинхронных электродвигателей. При расчетах токов КЗ рекомендуется учитывать: 1) сопротивление электрической дуги в месте КЗ; 2)изменение активного сопротивления проводников короткозамкнутой цепи вследствие их нагрева при КЗ; 3)влияние комплексной нагрузки (электродвигатели, преобразователи, термические установки, лампы накаливания) на ток КЗ, если номинальный ток электродвигателей нагрузки превышает 1,0 % начального значения периодической составляющей тока КЗ, рассчитанного без учета нагрузки. При расчетах токов КЗ допускается: 1) максимально упрощать и эквивалентировать всю внешнюю сеть по отношению к месту КЗ и индивидуально учитывать только автономные источники электроэнергии и электродвигатели, непосредственно примыкающие к месту КЗ; 2) не учитывать ток намагничивания трансформаторов; 3) не учитывать насыщение магнитных систем электрических машин; 4) принимать коэффициенты трансформации трансформаторов равными отношению средних номинальных напряжений тех ступеней напряжения сетей, которые связывают трансформаторы. При этом следует использовать следующую шкалу средних номинальных напряжений: 37; 24; 20; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,69; 0,525; 0,4; 0,23 кВ; 5) не учитывать влияния асинхронных электродвигателей, если их суммарный номинальный ток не превышает 1,0 % начального значения периодической составляющей тока в месте КЗ, рассчитанного без учета электродвигателей. |
36. Короткое замыкание (КЗ) — электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов. Также коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания. В трёхфазных электрических сетях различают следующие виды коротких замыканий: -однофазное (замыкание фазы на землю в сетях с заземленной нейтралью трансформатора); -двухфазное (замыкание двух фаз между собой); -двухфазное на землю (две фазы между собой и одновременно на землю); -трёхфазное (три фазы между собой). |
|
37. Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания - электромагнитная постоянная времени, характеризующая скорость затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания. Электромагнитный переходный процесс в электроустановке - переходный процесс, характеризуемый изменением значений только электромагнитных величин электроустановки. Электромеханический переходный процесс в электроустановке - переходный процесс, характеризуемый совместным изменением значений электромагнитных и механических величин, определяющих состояние электроустановки Наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока КЗ () в общем случае считают равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент КЗ |
38. Свободная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке – составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, определяемая только начальными условиям короткого замыкания, структурой электрической сети и па раметрами ее элементов. Принужденная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке – составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, равная разности между током короткого замыкания и его свобод ными составляющими. |
39. Под переходным (динамическим, нестационарным) процессом или режимом в электрических цепях понимается процесс перехода цепи из одного установившегося состояния (режима) в другое. При установившихся, или стационарных, режимах в цепях постоянного тока напряжения и токи неизменны во времени, а в цепях переменного тока они представляют собой периодические функции времени. Установившиеся режимы при заданных и неизменных параметрах цепи полностью определяются только источником энергии. Следовательно, источники постоянного напряжения (или тока) создают в цепи постоянный ток, а источники переменного напряжения (или тока) – переменный ток той же частоты, что и частота источника энергии. Переходные процессы возникают при любых изменениях режима электрической цепи: при подключении и отключении цепи, при изменении нагрузки, при возникновении аварийных режимов (короткое замыкание, обрыв провода и т.д.). Изменения в электрической цепи можно представить в виде тех или иных переключений, называемых в общем случае коммутацией. Физически переходные процессы представляют собой процессы перехода от энергетического состояния, соответствующего до коммутационному режиму, к энергетическому состоянию, соответствующему после коммутационному режиму. |
|
40. Периодическая составляющая то ка короткого замыкания– составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, изменяющаяся по периодическому закону с рабочей частотой. Апериодическая составля ющая тока короткого замыкания в электроустановке – свободная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, изменяю щаяся во времена без перемены знака Из-за наличия в сети индуктивных сопротивлений, препятствующих мгновенному изменению тока при возникновении КЗ, значение тока нагрузки iн не изменяется скачком, а нарастает по определённому закону от нормального до аварийного значения. Для упрощения расчёта и анализа ток, проходящий во время переходного процесса КЗ, рассматривают как состоящий из двух составляющих: апериодической и периодической. Апериодической называется постоянная по знаку составляющая тока iа, которая возникает в первый момент КЗ и сравнительно быстро затухает до нуля. Периодическая составляющая тока КЗ в начальный момент времени Iп mo называется начальным током КЗ. Значение начального тока КЗ используют, как правило, для выбора уставок и проверки чувствительности релейной защиты. Начальный ток КЗ называют также сверхпереходным iп, так как для его определения в схему замещения вводятся сверхпереходные сопротивления генератораи ЭДС |
41.Алгоритм расчета токов КЗ: 1)определяем точку КЗ – производят согласно параметрам селективности релейной защиты в целях защиты только тех электрич.сетей, которые находятся в зоне ответственности рассматриваемой релейной защиты. 2)выбор вида КЗ: 2.1.однофазное КЗ(замыкание фазы на землю в сетях с заземленной нейтралью трансформатора) 2.2.трехфазное КЗ(три фазы между собой) 3)составление расчетной схемы токов КЗ. Для расчета периодической составляющей наибольшего тока трехфазного КЗ от энергосистемы в сетях до 1000 В следует пользоваться формулой: где UСР=1,05·UН=1,05·0,4=0,42кВ ,-активные и реактивные сопротивления прямой последовательности элементов сети до точки КЗ, начиная с трансформатора цеховой ТП. Для кабеля активные и реактивные сопротивления должны учитывать длину кабеля:
|
42. Расчетная точка КЗ находится непосредственно с одной или с другой стороны от рассматриваемого элемента электроустановки в зависимости от того, когда для него создаются наиболее тяжелые условия в режиме КЗ. Случаи двойных коротких замыканий на землю допускается в общем случае не учитывать. |
|
43. Термическое действие тока короткого замыкания - тепловое действие тока короткого замыкания, вызывающее изменение температуры элементов электроустановки. Степень термического воздействия тока КЗ на проводники и электрические аппараты определяется значением интеграла Джоуля Вк, А2∙с
где ikt - ток КЗ в произвольный момент времени t, А; tоткл - расчетная продолжительность КЗ в электроустановке ,с. Степень термического воздействия тока КЗ на проводники и электрические аппараты допустимо также определять с использованием значений термически эквивалентного тока КЗ
и расчетной продолжительности КЗ. Электродинамическое действие тока короткого замыкания - механическое действие электродинамических сил, обусловленных током короткого замыкания, на элементы электроустановки. |
44. Расчетный вид короткого замыкания — вид короткого замыкания, при котором имеют место расчетные условия короткого замыкания для рассматриваемого элемента электроустановки. Однофазное короткое замыкание — короткое замыкание на землю в трехфазной электроэнергетической системе с глухо- или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяется только одна фаза. Двухфазное короткое замыкание на землю — короткое замыкание на землю в трехфазной электроэнергетической системе с глухо- или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяются две фазы. Трехфазное короткое замыкание на землю — короткое замыкание на землю в трехфазной электроэнергетической системе с глухо- или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяются три фазы. Расчетная схема электроустановки — электрическая схема электроустановки, при которой имеют место расчетные условия короткого замыкания для рассматриваемого ее элемента. |
45. Известно, что произвольную несимметричную систему трех векторов тока (напряжения) можно однозначно разложить на три симметричные системы: – систему токов прямой последовательности; – систему токов обратной последовательности; – систему токов нулевой последовательности. (рис11) Система прямой последовательности состоит из трех равных векторов А1,В1,С1 сдвинутых по фазе на угол 120° с прямым порядком чередования фаз А1,В1,С1. Система обратной последовательности состоит также из трех равных векторов А2,В2,С2 сдвинутых по фазе на угол 120° , но с обратным порядком чередования фаз А2,С2,В2. Система нулевой последовательности состоит из трех одинаковых векторов А0,В0,С0 совпадающих по направлению друг с другом. |
|
46. При выражении параметров элементов эквивалентной схемы замещения в относительных единицах с приведением параметров различных элементов исходной расчетной схемы к базисным условиям с учетом фактических коэфф-ов трансформации силовых трансформаторов необходимо: 1)Задаться базисной мощностью Sб и для одной из ступеней напряжения исходной расчетной схемы принимая за основу выбрать базисное напряжение Uб.осн 2)Определить Uб остальных ступеней напряжения где n1,n2,nN,- коэфф трансформации трансформаторов вкл каскадно между основной и N-ой ступенями напряжения 3)Найти искомые значения ЭДС источников энергии и сопротивления всех элементов схемы замещения в относительных единицах при выбранных условиях:
Базисные величины напряжения Uб*, тока Iб*, полного сопротивления Zб*, ЭДС Еб* и мощности Sб* , о.е.: Uб*=U/Uб ; Iб*=I/Iб ; Zб*=Z/Zб ; Еб*=E/Uб ; Sб*=S/Sб , где U - напряжение на расчетной ступени, кВ; I – ток, кА; Z - сопротивление, Ом; Е - ЭДС генератора или двигателя, кВ; S – мощность, МВ×А; Uб - базисное напряжение на расчетной ступени, кВ; Iб=Sб/(√3∙Uб) - базисный ток на расчетной ступени, кА; Zб=Uб/(√3∙Iб)=U2б/Sб - базисное сопротивление на расчетной ступени, Ом. Обратный пересчет из относительных единиц в именованные ведется по выражениям: U=Uб*∙Uб ; I=Iб*∙Iб ; Z=Zб*∙Zб ; S=Sб*∙Sб . |
47. Целью преобразования схемы замещения является ее приведение к простейшему виду. Преобразования, применяемые в расчетах обычных линейных электрических цепей, включают в себя нахождение эквивалентной ЭДС, последовательное и параллельное сложение сопротивлений, преобразование треугольника в звезду и обратно, многолучевой звезды в полный многоугольник. При преобразовании схем замещения используются следующие приемы: 1) преобразование последовательной цепи в эквивалентную; 2) преобразование параллельной цепи в эквивалентную; 3) преобразование “треугольника” сопротивлений в эквивалентную “звезду” сопротивлений (рис.3.2) и наоборот (рис.3.3); 4) замена нескольких параллельно включенных источников эквивалентным (рис.3.4). Рекомендации по преобразованию схем замещения: 1) преобразование выгодно вести так, чтобы аварийная ветвь до конца преобразования была сохранена; 2) при металлическом трехфазном КЗ в узле с несколькими сходящимися в нем ветвями, этот узел можно разрезать, сохранив на конце каждой образовавшейся ветви такое же КЗ. Формулы преобразования “треугольника” сопротивлений в эквивалентную “звезду” сопротивлений ZА=ZAB∙ZCA/(ZAB+ZCA+ZBC) ; ZB=ZAB∙ZBC/(ZAB+ZCA+ZBC) ; ZC=ZBC∙ZCA/(ZAB+ZCA+ZBC) ; IАВ=(IАZА-IВZВ)/ZАВ ; IСА=(IСZС-IАZА)/ZСА ; IВС=(IВZВ-IСZС)/ZВС . (рис12)-преобразование «треугольника» сопротивлений в эквивалентную «звезду» (рис13)- преобразование «звезды» сопротивлений в эквивалентный «треугольник» Формулы преобразования “звезды” сопротивлений в эквивалентный “треугольник” сопротивлений ZАВ=ZА+ZВ+ZА∙ZВ/ZС ; ZСА=ZА+ZС+ZА∙ZС/ZВ ; ZВС=ZВ+ZС+ZВ∙ZС/ZА ; IА=IАВ-IСА; IВ=IВС-IАВ; I С=IСА-IВС. |
48. При заданном исходном режиме можно использовать принцип наложения, в соответствии с которым ток в начальный момент переходного процесса может быть найден наложением собственно аварийного тока на исходный. Действительный ток получается как результат наложения ряда условных токов, каждый из которых определяется действием одной или нескольких ЭДС, причём все остальные элементы схемы остаются включенными. При значительном числе ЭДС используется теорема об активном двухполюснике: ток в точке КЗ можно найти как сумму предшествующего тока в ветви схемы и аварийной составляющей тока от действия ЭДС, приложенной к точке К1 и равной -Uk1(0) . Условия трёхфазного КЗ не изменяются, если считать, что в точке КЗ приложены две равные, но противоположные ЭДС. Значение этих ЭДС может быть принято произвольными, в частности, равным напряжению, которое было в этой точке до появления КЗ. Аварийная составляющая тока: где XвхК1 - входное сопротивление схемы со стороны КЗ при условии, что все ЭДС в схеме равны нулю. Ток и напряжение в произвольной ветви j схемы при КЗ в точке К1: где и - коэффициент распределения тока для ветви j схемы при КЗ в точке К1. |
PAGE \* MERGEFORMAT 2