Бил 14(2) ограничение токов короткого замыкания

В мощных электроустановках и питаемых ими электросетях токи короткого замыкания могут достигать столь больших величин, что электрооборудование электрических станций и подстанций, а также сечения кабелей электросети приходится выбирать не по условиям нормального режима, а исходя из устойчивости работы их при коротких замыканиях. Применение электрооборудования и кабелей, рассчитанных на большие токи короткого замыкания, приводит к значительному увеличению затрат на сооружение электроустановок и их сетей. В некоторых случаях токи короткого замыкания могут быть настолько велики, что вообще оказывается невозможным или весьма затруднительным выбор электрооборудования и кабелей, устойчивых при коротких замыканиях.

Поэтому в мощных электроустановках применяют искусственные меры ограничения токов короткого замыкания, чем достигается возможность применения более дешевого электрооборудования: более легких типов электроаппаратов, шин и кабелей меньших сечений.

Существуют несколько способов ограничения токов короткого замыкания. Выбор того или иного способа ограничения определяется местными условиями установки и должен быть подкреплен технико-экономическим расчетом.

В общем случае ограничение тока короткого замыкания достигается увеличением сопротивления цепи короткого замыкания либо путем осуществления раздельной работы питающих агрегатов и линий электросети, либо путем включения последовательно в цепь специальных сопротивлений.

Для искусственного увеличения сопротивления цепи короткого замыкания (КЗ) включают последовательно в три фазы индуктивные сопротивления, называемые реакторами.

Бил 14(3Какие факторы влияют на длительную электрическую прочность композиционной (на основе слюды) изоляции генераторов

имеет класс нагревостойкости В (до 130°С). Слюда имеет очень высокую электрическую прочность (при определенной ориентации электрического поля относительно кристаллической структуры), обладает стойкостью к воздействию частичных разрядов и высокой нагревостойкостью. Благодаря этим свойствам, слюда является незаменимым материалом для изоляции статорных обмоток крупных вращающихся машин. Основными исходными материалами служат микалента или стеклослюдинитовая лента.

Микалента представляет собой слой пластинок слюды, скрепленных лаком между собой и с подложкой из специальной бумаги или стеклоленты. Микалента используется в так называемой компаундированной изоляции, процесс изготовления которой включает намотку нескольких слоев микаленты, пропитку их при нагреве под вакуумом битумным компаундом и опрессовку. Эти операции повторяются для каждых пяти-шести слоев до получения изоляции необходимой толщины. Компаундированная изоляция используется в настоящее время в машинах малой и средней мощности.

Более совершенной является изоляция, выполняемая из стеклослюдинитовых лент и термореактивных пропиточных составов.

Слюдинитовая лента состоит из одного слоя слюдинитовой бумаги толщиной 0,04 мм и одного или двух слоев подложки из стеклоленты толщиной 0,04 мм. Такая композиция обладает достаточно высокой механической прочностью (за счет подложек) и отмеченными выше качествами, характерными для слюды.

Из слюдинитовых лент и пропитывающих составов на основе эпоксидных и полиэфирных смол изготовляют термореактивную изоляцию, которая при нагреве не размягчается, сохраняет высокую механическую и электрическую прочность. Разновидности термореактивной изоляции, используемые у нас в стране, называют “слюдотерм”, “монолит”, “монотерм” и т.д. Термореактивная изоляция применяется в статорных обмотках крупных турбо- и гидрогенераторов, двигателей и синхронных компенсаторов с номинальными напряжениями до 36 кВ.

Бил14(4) Основное оборудование подстанций, выбор элементов оборудования подстанций

Устройство подстанции и Оборудование подстанций, Всю подстанцию представим в виде комплекса, что выполняет определённую задачу. В него поступает входное электропитание, а из него преобразованное. Весь этот энергетический комплекс, можно разбить на отдельные функциональные модули, каждый из которых выполняет определенную задачу. Теперь что касается непосредственно самого устройства подстанции: Оборудование подстанций в основном представлено следующими элементами, главным и важным из них является, конечно, трансформатор (в некоторых случаях автотрансформатор). -Он делает основную работу по преобразованию электроэнергии, будь то повышение, понижение либо расщепление линии. Принцип его работы аналогичный обычному трансформатору, разница лишь в величине напряжения и токе, проходящего через него, ну и соответственно самой конструкции. Поскольку трансформатору приходится работать с большими мощностями, он выделяет много тепла, которое обязательно необходимо отводить и рассевать. Для этого он имеет специальную конструкцию с радиатором.

Как правило, перед таким трансформатором ставится ещё один важный модуль. Это вводные конструкции под воздушные и кабельные линий электропередачи. Их роль заключается в том, чтобы организовать прием вводного напряжения и передать его уже на вход трансформатора.

В него входит изоляторы, разъединители, сама механическая конструкция или специальный шкаф. Далее уже, после преобразования в трансформаторе электроэнергия передается на следующий модуль под названием распределительное устройство или сокращённо РУ. Его задача, следовательно, принять и распределить электричество.

Открытые РУ - находятся на открытом воздухе. Закрытые РУ - находятся в закрытом помещении. Комплектное РУ - состоят из шкафов, со встроенными в них компонентами.

Оборудование подстанции, содержит в себе больше множество аппаратов или компонентов, которые представлены в виде отдельных устройств и также как модули, выполняют свою специфическую задачу.

> Силовые выключатели - представляют собой основные коммутационные компоненты, которые включают и выключают силовые цепи в различных режимах своей работы, а именно холостого хода, токовой нагрузки, короткого замыкания, перегрузки и т.д. Наиболее тяжелой работой для них считается отключение при токе короткого замыкания, поскольку в результате тянется дуга, которую необходимо погасить.

> Разъединители - это устройство для выполнения оперативных переключений в электрической схеме распределительного устройства и для создания видимого разрыва цепи. Разъединители состоят из конструкции подвижных и неподвижных контактов, закреплённых на изоляторах. В отличии от преведущих, разъединители не снабжены дугогасительными элементами и поэтому их нельзя разъединять под нагрузкой.

> Плавкие предохранители - пожалуй, это полный аналог обычным предохранителем с разницей в размерах и величине значения тока срабатывания. Происходит перегорание, при высоком значении силы тока.

> Измерительные компоненты - это трансформаторы тока и напряжение, задача которых измерять электрические величины и питать устройство релейной защиты. Коэффициент трансформации их таков, что при максимальных значениях измеряемых величин, выходной ток и напряжение не превышают 5 А и 100 В.

> Разрядники и нелинейные ограничитель напряжений - основной их задачей является защита линии, от атмосферных и коммутационных перенапряжений.

> Шины - предназначены для соединения между собой отдельных компонентов распределительного устройства. Выполняются из полосы алюминия или меди.

> Заземляющие устройства - их роль заключается в соединении с землёй различных металлических частей оборудования.

> Токоограничивающие и регулирующие устройства - это конденсаторные батареи, реакторы, фазовращатели и пр. Их основная задача заключается в ограничении значений тока.

> Системы защиты и автоматики - к ним относится автоматическая система управления, система технического и коммерческого учёта электроэнергии, система телемеханического управления и так далее.

Как и любая другая система, подстанция может иметь как основные, так и дополнительные элементы в своей конструкции. Это зависит от тех задач, которые должна выполнять данная подстанция.

Бил 14(5) Защита зданий и сооружения электростанций и подстанций от прямых ударов молнии ШУМ)?

Молниеотводы как средство защиты от прямых ударов молнии применялись задолго до начала нашей эры, но получили всеобщее признание только в середине XVIII века в результате работ Ломоносова и Франклина. Назначение молниеотводов — воспринять подавляющее число ударов молнии в пределах защищаемой территории и отвести ток молнии в землю.

Каждый молниеотвод состоит из молниеприемника, возвышающегося над защищаемым объектом, заземлителя и токоотвода, соединяющего молниеприемник с заземлителем. По типу молниеприемников различают стержневые и тросовые молниеотводы. Стержневые молниеотводы выполняются в виде вертикально установленных стержней (мачт), соединенных с заземлителем, а тросовые — в виде горизонтально подвешенных тросов. Металлический стержневой молниеотвод или опора одновременно выполняют функции токоотвода. Если же молниеприемник молниеотвода (стержень, трос) расположен на изолирующих опорах (дымовые трубы, деревянные опоры), то по ним прокладываются тросы, соединяющие молниеприемник с заземлителем.

Защитное действие молниеотводов основано на явлении избирательной поражаемости молнией высоких объектов. Высота над поверхностью земли, при которой лидер начинает ориентироваться по направлению к наиболее высокому наземному объекту, называется высотой ориентировки молнии (Н). Если головка лидера на высоте ориентировки находится в точке, расположенной над молниеотводом, то разряд поразит молниеотвод. По мере удаления точки ориентировки от молниеотвода повышается вероятность удара молнии в землю, а при достаточном удалении точки ориентировки от молниеотвода разряды будут поражать в основном землю.

Если вблизи молниеотвода поместить более низкий по высоте защищаемый объект, то при определенном расстоянии между молниеотводом и объектом разрядное напряжение промежутка лидер молнии — объект будет всегда больше разрядных напряжений промежутков лидер — молниеотвод и лидер — земля. Объект будет защищен от прямого удара молнии.

Необходимым условием надежной защиты является хорошее заземление молниеотвода, так как при ударе молнии в плохо заземленный молниеотвод на нем создается весьма высокое напряжение, способное вызвать пробой с молниеотвода на защищаемый объект.