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. Влияние высокого напряжения ЛЭП на окружающую среду.
2. Как проводится расчет разомкнутых сетей?
3. Как определяются потери мощности и энергии в транс-х?
4. Какие типы изоляторов применяются на воздушных линиях?
5. По каким признакам классифицируются электрические сети?
6. В чем заключается отличие автотрансформатора от транс-ра?
7. Какие сущ-ют опоры воздушных линий электропередачи?
8. Какие существуют способы прокладки силовых кабелей?
9. Какие требования предъявляются к электрическим сетям?
10. Линейная арматура воздушных линий. Дайте краткую хар-ку.
11. Какие сущ-ют перспективные способы передачи ЭЭ?
12. Конструкции и марки проводов воздушных линий.
13. Какие преимущества и недостатки передач постоянного тока?
14. Что понимается под потерей и падением напряж? Покажите на
15. Какие существуют конструкции силовых кабелей?
16. Что назв зарядной мощностью линии и как она определяется?
17. Как определяются потери мощности и энергии в линиях?
18. Как проводится расчет сетей со стальными проводами?
19. Основные преимущества энергосистем.
20. Как проводится расчет линии с нагруз на конце по потере напр?
1. Влияние высокого напряжения ЛЭП на окружающую среду.
Развитие и жизнь общества в настоящее время невозможны без энергетики, которая определяет прогресс всего народного хозяйства. Однако при рассмотрении экономических вопросов целесообразно учитывать также отрицательное влияние энергетики на окружающую среду. Основное отрицательное влияние высокого напряжения ЛЭП на окружающую среду является непосредственное влияние на здоровье человека. При передаче энергии вблизи высоковольтных линий создается электрическое поле, вредное для человека и животных, действующее на сердечно-сосудистую и нервную систему. Допустимое время пребывания человека под воздействием электрического поля уменьшается с увеличением напряженности поля. При напряженности электрического поля 10 кВ/м допустимо пребывание человека под воздействием этого поля около 3ч, а при 20 кВ/м – не более 15 мин.
2. Как проводится расчет разомкнутых сетей? Рассмотрим простейшую линию трехфазного тока с симметричной нагрузкой на конце (рисунок 6.1).
Нагрузка задана либо током I и соs при фазном напряжении U2ф на конце
линии, либо мощностью S = Р + JQ.
Расчет проводится с помощью векторной диаграммы токов и напряжений для одной фазы линии, что допускается, так как нагрузка во всех фазах симметрична.
Падение напряжения в линии
может быть разложено на составляющие: а) продольную
б) поперечную
Отсюда продольная составляющая:
Напряжение в начале линии
а модуль напряжения
3 .Как определяются потери мощности и энергии в трансформаторах?
Потери энергии в трансформаторах.
Исходными данными для расчета потерь электрической энергии в силовых трансформаторах являются:
- тип трансформаторов, мощность;
- номинальный ток, потери холостого хода и короткого замыкания (по паспортным данным);
- сведения об отключении трансформаторов в течение расчетного периода;
- средний максимальный рабочий ток трансформатора, взятый из суточных графиков нагрузки в период контрольных замеров
Потери энергии в трансформаторах состоят из двух частей: 1) не зависящей от нагрузки Т; 2) зависящей от нагрузки:
где Т — время работы (если трансформатор включен весь год, то Т=8760 ч).
Как известно, существует четыре вида потерь мощности в трансформаторах:
1Активные потери короткого замыкания ∆Pк на нагрев обмоток (эти потери называют также потерями в меди ∆Pм.)
где величины с индексом «тр» относятся к трансформатору.
2 Реактивные потери холостого хода ∆Qк, вызванные потоками рассеяния (расходуются на создание магнитного поля рассеяния),
3 Активные потери холостого хода ∆Pх на перемагничивание и создание вихревых токов в стали ( их называют также потерями в стали ∆Pст)
где - активная проводимость.
4 Реактивные потери, обусловленные намагничивающей мощностью (реактивной мощностью первичной обмотки, когда вторичная разомкнута),
где bтр- реактивная проводимость трансформатора .
Таким образом ,, =
Или окончательно получим, полные потери:
4. Какие типы изоляторов применяются на воздушных линиях? Изоляторы изготавливаются из фарфора или закаленного стекла и бывают двух видов: штыревые - для линий до 1 кВ и 6 -35 кВ; на линиях 35 кВ они применяются редко - только для малых сечений; подвесные -для линий 35 кВ и выше. Подвесные изоляторы собираются в поддерживающие провод гирлянды на промежуточных опорах, а натяжные гирлянды - на анкерных опорах. В подвесных гирляндах провод только поддерживается с помощью зажимов, в натяжных - закрепляется наглухо. Натяжные гирлянды находятся в более тяжелых условиях, чем поддерживающие. Поэтому на линиях до 110 кВ число изоляторов принимается на один больше.
5. По каким признакам классифицируются электрические сети? Электрические сети целесообразно классифицировать по: конструктивное исполнение, род тока, номинальное напряжение, назначение сети, конфигурация схемы сети. По конструктивному исполнению различают воздушные, кабельные линии и внутренние проводки. По роду тока различаются сети переменного и постоянного тока. Основные сети переменного тока имеют трехфазное исполнение. По напряжению электрические сети можно разделить на низковольтные (до 1000 В) и высоковольтные (выше 1000 В). По назначению разделяются сети на питающие и распределительные. Питающей линией называется линия, питающая распределительный пункт или подстанцию от центра питания без распределения электроэнергии по ее длине. Распределительной линией считается линия, питающая ряд трансформаторных подстанций или вводы к электроустановкам потребителей. По конфигурации схемы сети различаются на разомкнутые и замкнутые.
6 .В чем заключается отличие автотрансформатора от трансформатора? Электрический трансформа́тор — статическое (не имеющее подвижных частей) электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции системы переменного тока одного напряжения в систему переменного тока обычно другого напряжения при неизменной частоте и без существенных потерь мощности. Автотрансформа́тор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью.
7. Какие существуют опоры воздушных линий электропередач? Опоры ВЛ делятся на анкерные и промежуточные. Эти опоры различаются способом подвески проводов. Промежуточные опоры служат для поддержания провода с помощью поддерживающих гирлянд изоляторов. Анкерные опоры предназначены для натяжения проводов. Анкерные опоры предназначены для жесткого закрепления проводов в особо ответственных точках ВЛ: на пересечениях важных инженерных сооружений ( например, железных и автомобильных дорог), на концах ВЛ и на концах прямых ее участков. По материалу опоры делятся на деревянные, металлические и железобетонные. Железобетонные опоры (рисунок 2.3) применяются для всех классов напряжений до 500 кВ включительно, долговечней деревянных, отсутствует коррозия деталей, просты в эксплуатации и поэтому получили широкое распространение.
8. Какие существуют способы прокладки силовых кабелей?
В настоящее время существует несколько различных способов, к которым можно отнести прокладку силового кабеля закрытым и открытым способами: 1. Под землей. Для монтажа кабеля подземным способом требуются значительные затраты. Степень необходимой защиты рассчитывается при разработке проекта с учетом всех условий эксплуатации кабеля. Работы могут быть механизированы или выполнятся вручную. - В траншеях. Это самый дешевый способ. - В блоках. Такой способ применим в точках пересечения с дорогами, подземными сооружениями, а также коммуникациями, агрессивными грунтами и для защиты от блуждающих токов. 2. На эстакадах. В грунтовых условиях, неблагоприятно влияющих на кабели, а также на территории предприятий с большим числом подземных коммуникаций и возможностью разлива агрессивных веществ и металлов кабели прокладывают на эстакадах: 3. В туннелях. . 4. В лотках. В лотках прокладывают силовые кабели сечением менее 16 кв.мм во влажных, жарких, сухих помещениях, а также в помещениях с химически активной средой. 5. В кабельных каналах. Этот способ позволяет проводить профилактические осмотры и ремонт без затрат на земляные работы и гарантирует надежную защиту кабеля от различных повреждений.
9. Какие требования предъявляются к электрическим сетям? Можно выделить пять основных требований к сетям:Надежность работы. Вопрос о надежности электроснабжения потребителей возникает в связи с тем, что практически все элементы сети с течением времени повреждаются. Качество электроэнергии. Это определяется основными показателями качества энергии: уровнем напряжения, уровнем частоты, симметрией трехфазного напряжения и формой кривой напряжения. Экономичность. Чтобы сеть была экономичной, необходим выбор наиболее целесообразных конфигураций схем сети, напряжений сечений проводов и т.д. Безопасность и удобство эксплуатации. Для обеспечения безопасности персонала согласно Правилам технической эксплуатации (ПТЭ) применяют заземления, ограждения, сигнализацию, специальную одежду и другие приспособления.
10. Линейная арматура ВЛ. Дайте краткую характеристику
Линейная арматура предназначена для крепления провода к изоляторам и изоляторов к опорам, по назначению на пять основных видов:1. Зажимы, служащие для закрепления проводов и тросов, подразделяющиеся на поддерживающие, подвешиваемые на промежуточных опорах, и натяжные, применяемые на опорах анкерного типа. 2. Сцепная арматура (скобы, серьги, ушки, коромысла), служащая для соединения зажимов с изоляторами, для подвески гирлянд на опорах и для соединения многоцепных гирлянд друг с другом. 3. Защитная арматура (кольца), монтируемая на гирляндах линий напряжением 330 кВ и выше, предназначенная для более равномерного распределения напряжения между отдельными изоляторами гирлянды и для защиты их от повреждения дугой при перекрытиях. 4. Соединительная арматура, служащая для соединения проводов и тросов в пролете, а также для соединения проводов в шлейфах на опорах анкерного типа. 5. Распорки, применяемые для соединения друг с другом проводов расщепленной фазы.
11. Какие существуют перспективные способы передачи электроэнергии? В последнее время большое внимание уделяется созданию новых линий с полностью измененной конструкцией, более компактных и в то же время с большой пропускной способностью. Так «закрытые» экспериментальные линии выполняются в виде замкнутых конструкций, заполненных электроизолирующим газом, с расположенными внутри проводами высокого напряжения (примерно 500 кВ). Газовые линии электропередачи имеют очень высокие пропускные способности, значительно превосходящие возможности кабелей: у газовой линии 110 кВ пропускная способность составляет 0,25 ГВт. Существует принципиальная возможность беспроводной линии электропередачи, передающей энергию с помощью электромагнитных волн или высокочастотных колебаний, направляемых по волноводу, выполненному в виде полой трубы с металлическими стенками, заполненной воздухом или другим газом. В ближайшее время достаточно перспективными могут быть новые сверхпроводящие линии с охлаждением их проводников азотом.
12. Конструкции и марки проводов воздушных линий. На воздушных линиях применяются неизолированные провода. Наибольшее распространение получили алюминиевые, сталеалюминевые провода, а также из сплавов алюминия - АН, АЖ. Однопроволочный провод состоит из одной круглой проволоки. Такие провода дешевле многопроволочных, однако они имеют меньшую механическую прочность. Многопроволочные провода из одного металла состоят из нескольких свитых между собой проволок. Стальной сердечник предназначен для увеличения механической прочности. Алюминий служит токопроводящей частью провода. Алюминиевые однопроволочные провода вообще не выпускаются из-за их низкой прочности. Многопроволочные алюминиевые провода обычно применяются в распределительных сетях до 35 кВ, а в сетях с более высоким напряжением применяются сталеалюминевые провода. Выпускаются алюминиевые провода марок А и АКП. Сталеалюминевые провода наиболее широко применяются на ВЛ. В обозначение марки провода вводится сечение алюминиевой части провода и сечение стального сердечника, например АС 120/19 или АСКС 150/34.
13. Какие преимущества и недостатки передач постоянного тока? Основные преимущества передачи постоянного тока по сравнению с передачей переменного тока:- удешевление и упрощение линии; - большая надежность в связи с тем, что линия состоит из двух независимых полуцепей; - возможность использования земля в качестве обратного провода; - удешевление кабелей для преодоления больших водных пространств; Недостатки передачи постоянного тока: - сложность конструкции подстанций, состоящих из большого числа вентилей и другой аппаратуры; - трудности с равномерным распределением напряжения по отдельным элементам оборудования из-за наличия многих последовательных элементов; - неустойчивость инвертора при понижениях напряжения в приемной сети, особенно при несимметричных понижениях; - более значительное влияние пыли, оседающей под воздействием постоянного напряжения на изоляторах воздушных линий и аппаратов;
14. Что понимается под потерей и падением напряжения? Под падением напряжения понимают геометрическую разность потенциалов между началом и концом линии. При расчете сетей 35 кВ и ниже обычно вводятся упрощения, заключающиеся в том, что напряжение в начале линии определяют не по падению, а по потере напряжения. Под потерей напряжения понимают алгебраическую разность абсолютных значений напряжений в начале и в конце линии. Основной причиной появления отклонений напряжения в электрической сети являются потери напряжения в линиях электропередачи и силовых трансформаторах, причем, главное значение имеют потери напряжения в линиях.
15 Какие существуют конструкции силовых кабелей? Силовые кабелн состоят из следующих основных элементов: токо-проводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов. Помимо основных элементов в конструкцию силовых кабелей могут входить экраны, нулевые жилы, жилы защитного заземления и заполнители
Каждая конструкция кабелей имеет свои обозначение и марку. Марка кабеля составляется из начальных букв слов, описывающих конструкцию кабеля. Сечения силовых кабелей: а - двухжильные кабели с круглыми и сегментными жилами, б - трехжильные кабели с поясной изоляцией и отдельными оболочками, в - четырехжильчые кабели с нулевой жилой круглой, секторной и треугольной формы, 1 - токопроводящая жила, 2 - нулевая жила, 3 - изоляция жилы, 4 - экран на токопроводящей жиле, 5 - поясная изоляция, 6 - заполнитель, 7 - экран на изоляции жилы, 8 - оболочка, 9 - бронепокров, 10 - наружный защитный покров
16. Что называется зарядной мощностью линии и как она определяется? Под действием приложенного к линии переменного напряжения в емкости линии возникает переменное электрическое поле и возникает реактивный ток. Этот ток называется емкостным или зарядным током линии.
(2.1.1)
Зная емкостной ток линии, можно определить емкостную или зарядную мощность линии.
(2.1.2)
где U – рабочее линейное напряжение, кВ.
17 Как определяются потери мощности и энергии в линиях? Потери мощности в линии. Потери активной мощности (кВт) и потери реактивной мощности (кВАр) можно найти по следующим формулам: Формулы для расчета потери мощности в линии, где Iрасч – расчетный ток данного участка линии, А; Rл – активное сопротивление линии, Ом. Потери энергии в линии:
18 Как проводится расчет сетей со стальными проводами? Расчет сетей со стальными проводами выполняют в такой последовательности: определяют расчетные токи участков линии, затем намечают для каждого участка один или два возможных варианта сечений проводов (однопроволочных или многопроволочных), выбирая их по таблицам допустимых токов по нагреву. Далее определяют сопротивления и для каждого участка. Активное сопротивление и внутреннее реактивное сопротивление определяют в зависимости от величины тока, протекающего по данному участку, а внешнее реактивное сопротивление - в зависимости от геометрических размеров линии. После этого определяют потерю напряжения по формуле:
19. Основные преимущества энергосистем. Для элэнергетической сис-мы как объекта управл-я хар-ны наличие большого числа сложных прямых и обратных связей м/у многочисленными ее эл-ми и целевая направленность процесса функционирования. В сис-ме управл-я эл энергетикой важное значение имеют ЭВМ. Роль их по мере технич-го развития энергетич-х сис-м возрастает. При этом функции человека становятся более ответственными и творческими. В эл энергетических сис-мах вся получаемая энергия немедленно потребляется. Энергетической сис-ме свойственна динамичность. Она проявл-ся в быстрых реакциях на любые изменения состояния сис-мы. Появление возмущений в сис-ме обусловлено многими причинами: случайными атмосферными воздействиями, кз, изм-ми нагрузки, откл-ми отдельных эл-тов (линий, тр-ров, генераторов) и т.д. Под влиянием больших и малых возмущений происходит изменение состояния системы. Колеблются напряжение и частота, меняются потоки мощности по соединительным линиям и т.д. Современные энергетические сис-мы обладают высокой степенью организованности благодаря насыщенности автоматическими управляющими элементами.
20 Расчет линии с нагрузкой на конце по потере напряжения
Рассмотрим простейшую линию трехфазного тока с симметричной нагрузкой на конце (рисунок 1).
Векторная диаграмма линейных напряжений будет выглядеть аналогично диаграмме фазных напряжений.
При задании нагрузки активной и реактивной мощностью Р+jQ величина потери напряжения определяется следующим образом
Так как I= Icos = и I= Isin = , то, подставив эти значения в (4.5), получим
U = (IRcos + IXsin) = ,