ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЫСШЕЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ
“ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ”
Методические указания
И контрольные задания к самостоятельной работе
по курсу «Электрическая часть станций и подстанций»
(для студентов специальности 7.05070102
«Электрические системы и сети» очной и заочной форм обучения)
Утверждено на заседании
кафедры «Электрические станции»
протокол № 4 от 11.11.2013
Донецк – 2013
УДК 621.311
Методические указания и контрольные задания к самостоятельной работе по курсу «Электрическая часть станций и подстанций» / Сост.: В.К.Лебедев. – Донецк: ДонНТУ, 2013г. – 40с.
Приводятся сведения о содержании и порядке изучения дисциплины, методические указания по изучению отдельных разделов курса, вопросы для самопроверки, список рекомендуемой литературы, варианты контрольных заданий и основные справочные материалы для их выполнения.
Предназначена для студентов очной и заочной форм обучения специальности 7.05070102«Электрические системы и сети».
Составитель: B.К. Лебедев, к.т.н., доцент,
Ответственный за выпуск: В.Ф. Сивокобыленко, д.т.н. профессор
Рецензенты: Коломытцев А.Д., к.т.н., доцент,
Ларин А.М., к.т.н., доцент
СОДЕРЖАНИЕ
НАЗНАЧЕНИЕ И ПОРЯДОК ИЗУЧЕНИЯ КУРСА.. 5
1 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫИ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ РАЗДЕЛОВ.. 5
1.1 Общие сведения об электрических станциях и подстанциях. 5
1.2 Основное электрооборудование электрических станций. 6
1.3 Высоковольтные выключатели и разъединители. 7
1.4 Измерительные трансформаторы, токоведущие части и токоограничивающие устройства. 8
1.5 Главные схемы электрических соединений станций и подстанций. 10
1.6 Собственные нужны электростанций и подстанций. Источники оперативного тока. 11
1.7 Конструкции распределительных устройств. 12
1.8 Схемы вторичных соединений на электростанциях и подстанциях. 13
2 КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ.. 15
2.1 Контрольная работа 1. 15
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 18
ПРИЛОЖЕНИЯ.. 19
П.1 Длительно допустимые (наблюдаемые) температуры.. 19
П.2 Номинальная температура окружающей среды.. 20
П.3 Предельно допустимые температуры нагрева проводников при коротком замыкании 
К. ДОП. 20
П.4 Значение коэффициента СТ 21
П.5 Временные сопротивления разрыву и допустимые напряжения в материале шин 21
П.6 Минимально допустимые по условиям коронирования диаметры проводов воздушных линий электропередачи. 22
П.7 Экономическая и предельная (по нагреву) мощности, МВт, линий 6‑500 кВ с алюминиевыми и сталеалюминиевыми проводами при Тmax = 3000¸5000 ч и cos f = 0,9 22
П.8 Синхронные генераторы.. 23
П.9 Синхронные компенсаторы.. 24
П.10 Параметры силовых трансформаторов и автотрансформаторов. 25
П.11 Высоковольтные выключатели внутренней и наружной установки. 28
П.12 Реакторы одинарные и сдвоенные. 33
П.13 Допустимые продолжительные (длительные) токи для шин прямоугольного сечения. 35
П.14 Основные характеристики медных и алюминиевых шин коробчатого сечения 36
П.15 Допустимые продолжительные (длительные) токи для кабелей напряжением до 10 кВ.. 37
П.16 Поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей, проложенных рядом в земле (в трубах или без труб) 37
П.17 Экономическая плотность тока. 38
П.18 Основные технические данные комплектных токопроводов 6(10) кВ.. 38
П.19 Типовые кривые изменения во времени тока КЗ. 39
П.20 Значения постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ и ударного коэффициента. 40
П.21 Нормированное содержание апериодической составляющей. 40
НАЗНАЧЕНИЕ И ПОРЯДОК ИЗУЧЕНИЯ КУРСА
Предмет изучения дисциплины составляет электрическая часть станций и подстанций.
Целью изучения дисциплины является овладение знаниями по основным элементам электрической части станций и подстанций, схемным решениям, конструкциям и режимам их работы.
Задача изучения дисциплины состоит в выработке умения выбора элементов распределительных устройств, объединения электрооборудования в схемах электрических соединений и выбора современных конструктивных решений.
Дисциплина базируется на знаниях по курсам «Теоретические основы электротехники », «Электрические машины », «Переходные процессы в электрических системах », «Электрические системы и сети » и, в свою очередь, является основой для дисциплин «Эксплуатация электрических систем », «САПР электрических систем », «Надёжность и диагностика оборудования электрических систем ».
Изучение дисциплины «Электрическая часть станций и подстанций » включает следующие виды занятий: самостоятельная проработка студентами разделов по рекомендуемой литературе с ответами на вопросы для самопроверки; выполнение контрольной работы; лабораторные занятия, связанные с изучением конструкции и режимов работы основного электрооборудования; выполнение курсового проекта.
В случае затруднения при изучении отдельных вопросов студент должен консультироваться с преподавателями университета.
1 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫИ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ИЗУЧЕНИЮ РАЗДЕЛОВ
1.1 Общие сведения об электрических станциях и подстанциях
Особенности технологического процесса и режимов работы оборудования электростанций различных типов (ТЭС, АС, ГЭС, ТЭЦ, ГАЭС, ГТУ, ПГУ). Режимы работы нейтралей электроустановок. Графики электрических нагрузок электрических станций и подстанций, основные технико-экономические показатели, определяемые из них.
Классификация и общее назначение электротехнического оборудования электрических станций и подстанций. Режим работы электрооборудования электростанций и подстанций (нормальный, ремонтный, аварийный, послеаварийный). Нагрузочная способность и термическая стойкость проводников и аппаратов, расчетные условия для их выбора.
Литература: [1-4].
Вопросы для самопроверки
1. Основные направления в развитии электроэнергетики Украины.
2. В чем состоит основное отличие между электрическими станциями разного типа?
3. В чем состоит преимущество работы сетей с изолированной нейтралью?
4. Почему сети с Uн ≥ 110 кВ выполняют с эффективно-заземлённой нейтралью?
5. Назначение дугогасящих катушек.
6. Как определяется условная продолжительность использования максимальной нагрузки?
7. В чём отличие нормального, ремонтного и послеаварийного режимов работы оборудования электростанций и подстанций?
1.2 Основное электрооборудование электрических станций
Конструктивные особенности и системы охлаждения турбо- и гидрогенераторов. Системы возбуждения и режимы работы синхронных генераторов. Автоматическое гашение поля и автоматическое регулирование возбуждения синхронных генераторов. Способы включения генераторов на параллельную работу. Общие сведения и назначение синхронных компенсаторов.
Конструкции, системы охлаждения трансформаторов. Параметры, нагрузочная способность, тепловой режим трансформаторов. Параллельная работа трансформаторов. Особенности конструкции и режимы работы автотрансформаторов. Регулирование напряжения трансформаторов и автотрансформаторов. Выбор силовых трансформаторов и автотрансформаторов по графикам электрических нагрузок.
Литература: [1, 2].
Методические указания
Обратить внимание на достоинства и недостатки водородного охлаждения генераторов, применение различных систем возбуждения генераторов. Знать как осуществляется останов, пуск и включение на параллельную работу генераторов. Обратить внимание на конструктивные особенности и режимы работы автотрансформаторов. Изучить способы регулирования напряжения трансформаторов и автотрансформаторов.
Вопросы для самопроверки
1. Основные системы охлаждения турбогенераторов. Как они влияют на конструкцию обмоток?
2. Почему опасна потеря возбуждения для турбогенераторов и гидрогенераторов?
3. В каких случаях применяется способ самосинхронизации и точной синхронизации генераторов?
4. С какой целью применяют трансформаторы с расщеплённой обмоткой низкого напряжения?
5. Из каких условий устанавливается перегрузочная способность трансформаторов?
6. В чём состоит преимущество автотрансформаторов перед трансформаторами?
7. На какую мощность рассчитываются обмотки низкого напряжения автотрансформатора?
8. Особенности регулирования напряжения автотрансформаторов.
9. Как осуществляется пуск синхронного компенсатора?
1.3 Высоковольтные выключатели и разъединители
Основные типы выключателей, их принципы действия и устройство. Возникновение электрической дуги в отключающих аппаратах. Принципы гашения дуги. Механизм газового дутья. Дугогасящие устройства с магнитным дутьём. Дугогасительные камеры, их назначение, классификация и принцип действия. Дугогасительные камеры с узкой цепью и с делением дуги на ряд коротких дуг. Конструкции масляных, воздушных и элегазовых выключателей. Электромагнитные, вакуумные и силовые выключатели. Автогазовые выключатели. Отключающая способность выключателей, условия выбора выключателей. Приводы выключателей. Высоковольтные предохранители.
Отключение цепей постоянного тока. Особенности выполнения выключателей постоянного тока и гашения дуги в них.
Восстанавливающееся напряжение. Зависимость отключающей способности выключателей от восстанавливающегося напряжения. Отключение неудалённых коротких замыканий. Особенности отключения малых индуктивных и емкостных токов.
Способы повышения отключающей способности выключателей.
Назначение разъединителей. Конструкция разъединителей рубящего, катящегося и качающегося типов. Поворотные, подвесные и пантографические разъединители. Повышение надёжности работы разъединителей при коротких замыканиях.
Отделители и короткозамыкатели, их назначение. Приводы разъединителей, отделителей и короткозамыкателей. Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей.
Литература: [1-3, 5, 7].
Методические указания
При проработке данной темы необходимо ознакомиться с классификацией выключателей, принципами гашения дуги, конструктивными особенностями выключателей различных типов. Особое внимание следует обратить на работу дугогасительных устройств и отключение малых индуктивных и емкостных токов.
Рассмотреть конструктивное исполнение разъединителей. Обратить внимание на возможность отключения разъединителями небольших токов, что позволяет отказаться от использования дорогих выключателей.
Вопросы для самопроверки
1. Назовите способы гашения дуги в отключающих аппаратах.
2. Назначение масла в многообъёмных и малообъёмных масляных выключателях.
3. Чем определяется уровень масла в выключателе?
4. Назовите типы воздушных выключателей.
5. Как подготавливается сжатый воздух для выключателей?
6. В чём сходство и различие выключателей нагрузки и обычных выключателей?
7. Назначение разъединителей в электроустановках.
8. Почему может произойти самопроизвольное отключение разъединителя и как его предотвратить?
9. Почему короткозамыкатель устанавливается на напряжение 35 кВ в двух фазах, а на 110 кВ – в одной?
10. В чём заключается токоограничивающая способность предохранителей?
11. Что такое стреляющий предохранитель?
12. Для какого времени должен быть определён ток КЗ при выборе выключателя по отключающей способности?
13. Какой вид короткого замыкания применяется в качестве расчётного при проверке аппаратов на динамическую и термическую стойкость?
14. Как устроен магнитный замок разъединителя?
15. Назначение заземляющих ножей разъединителей.
16. Каково различие в конструктивном исполнении и назначении короткозамыкателей и заземляющих ножей разъединителей?
17. Назначение шунтирующих резисторов высоковольтных выключателей.
18. Какими показателями характеризуется процесс восстановления напряжения при отключении цепи высоковольтным выключателем?
19. Чем определяется характер восстановления напряжения (апериодический или колебательный) на контактах выключателя?
20. Какова причина возникновения перенапряжений при отключении малых индуктивных и емкостных токов высоковольтными выключателями?
21. Что представляют собой нормированные характеристики восстанавливающегося напряжения высоковольтных выключателей?
1.4 Измерительные трансформаторы, токоведущие части и токоограничивающие устройства
Измерительные трансформаторы напряжения: их типы, схемы соединения обмоток и схемы подключения. Особенности трансформаторов напряжения типов НТМ, НТМИ, НОМ, ЗНОМ, НКФ, НДЕ, ПИН. Погрешности трансформаторов напряжения и способы их компенсации. Выбор трансформаторов напряжения.
Измерительные трансформаторы тока: их типы и основные схемы соединений. Погрешности трансформаторов тока и способы их компенсации. Встроенные, проходные и каскадные трансформаторы тока. Особенности работы трансформаторов тока при разомкнутой вторичной цепи. Выбор трансформаторов тока.
Шины, назначение шин, требования, предъявляемые к шинам. Жёсткие шины: конструкция и область применения. Закрытые или экранированные шины. Динамическая стойкость шинных конструкций. Гибкие шины: конструкция и область применения. Выбор шинных конструкций и кабелей.
Методы ограничения токов короткого замыкания в энергосистемах. Секционирование сетей. Назначение токоограничивающих реакторов. Типы реакторов. Схемы включения реакторов. Потеря напряжения в реакторе. Особенности сдвоенных реакторов. Выбор реакторов.
Литература: [1, 2, 7, 8].
Методические указания
При изучении трансформаторов тока и напряжения необходимо внимательно рассмотреть их конструкции, режимы работы, понять причины возникновения погрешностей, а также сделать вывод о путях их снижения. Обратить внимание на особенности применения трансформаторов напряжения типа НТМИ и ЗНОМ, а также трансформаторов тока нулевой последовательности. При рассмотрении вопросов выбора трансформаторов тока и напряжения особое внимание следует уделить выбору их по классу точности и мощности вторичной нагрузки.
Обратить внимание на конструкцию однополосных, многополосных и коробчатых шин. Достоинство закрытых и экранированных токопроводов. Необходимо детально изучить методику выбора и проверки шин на термическую и динамическую стойкость.
При изучении реакторов необходимо изучить возможность, способы ограничения токов КЗ, типы реакторов, их установку, преимущества сдвоенных реакторов, схемы включения, выбор реакторов.
Вопросы для самопроверки
1. Назначение трансформаторов тока и напряжения.
2. Почему отношение витков первичной и вторичной обмоток трансформаторов тока и напряжения принимается не равным их номинальному коэффициенту трансформации?
3. Как влияет коэффициент мощности и мощность вторичной нагрузки трансформаторов напряжения на их погрешность?
4. Почему не допускается работа трансформаторов тока с разомкнутой вторичной обмоткой?
5. Область применения многовитковых трансформаторов тока.
6. Каковы особенности работы трансформаторов тока при последовательном и параллельном соединении их вторичных обмоток?
7. Когда применяют пятистержневые трансформаторы напряжения?
8. Как компенсируется угловая погрешность трансформаторов напряжения?
9. Приведите схему подключения приборов к трансформаторам тока на линии 10 кВ.
10. Изобразите схему подключения приборов к трансформатору напряжения типа НТМИ.
11. Зачем в некоторых случаях шинные конструкции изготавливают коробчатого сечения и экранируют?
12. На каких частотах может возникнуть резонанс шинных конструкций?
13. Почему для ограничения тока КЗ не применяют активное сопротивление?
14. Почему реакторы изготавливают без стальных магнитопроводов?
15. Достоинства и недостатки применения линейных и секционных реакторов.
16. Схемы включения сдвоенных реакторов.
1.5 Главные схемы электрических соединений станций и подстанций
Классификация схем и требования, предъявляемые к главным схемам. Элементы схем электрических соединений: их назначение и условное обозначение. Однолинейные, трёхлинейные и структурные схемы станций и подстанций.
Схемы электрических соединений с одной системой сборных шин: несекционированные, секционированные, кольцевые. Схемы с двумя системами сборных шин и одним выключателем на присоединение. Схема с одной рабочей и обходной системой шин. Схема с двумя рабочими и обходной системой шин. Схема с двумя системами сборных шин и двумя выключателями на присоединение. Схемы с фиксированными присоединениями: трансформатор шины, линия шины. Полуторная схема и схема 4/3. Схема блоков генератор-трансформатор-линия. Схемы многоугольников. Схемы однотрансформаторных тупиковых подстанций. Схемы мостиков для тупиковых и транзитных подстанций. Схемы на низшем напряжении (6-10 кВ) понизительных подстанций. Эксплуатационные особенности и область применения перечисленных схем. Особенности главных схем теплоэлектроцентралей, атомных и гидроэлектростанций.
Литература: [1-3].
Методические указания
Материал данный темы имеет важное значение для курса в целом, а потому должен быть полностью и чётко усвоен студентами. При изучении отдельных схем следует обратить особое внимание на эксплуатационные операции при повреждении или выводе в ремонт различных цепей, количестве оборудования, соответствующее той или иной схеме.
При изучении данного раздела необходимо обратить внимание на подключение линий, трансформаторов в схеме с одиночной системой шин. Чётко уяснить назначение обходной системы шин, обходного выключателя. Обратить внимание на достоинства схемы с двумя системами сборных шин, порядок операций при освобождении одной из систем шин, переводе выключателя присоединения на обходной выключатель. Уметь нарисовать варианты совмещения обходного и шиносоединительного выключателей. Необходимо изучить схемы ТЭЦ со сборными шинами генераторного напряжения, схемы блочных ТЭЦ. Необходимо подробно рассмотреть работу схемы двухтрансформаторной подстанции с отделителями и короткозамыкателями при повреждении одного из трансформаторов.
Рекомендуется при изучении раздела вычерчивать отдельные элементы схем. Например, присоединение линий, трансформаторов в схемах с одной и двумя системами шин, с обходной системой шин, подсоединение генераторов к шинам генераторного напряжения и на блочных ТЭЦ.
Вопросы для самопроверки
1. Какие требования предъявляют к схемам электрических соединений?
2. Достоинства и недостатки схем с одной системой шин.
3. Каков порядок перевода присоединений с одной системы шин на другую в схеме с двумя системами сборных шин?
4. В каких случаях и для каких целей используется обходная система шин?
5. Назначение обходного и шиносоединительного выключателей.
6. Какой порядок вывода в ремонт выключателя линии при наличии обходного выключателя?
7. Каково назначение шинных разъединителей в схеме с двумя системами сборных шин и одним выключателем на присоединение?
8. Зачем используют чередующееся подключение блоков и ЛЭП в полуторной схеме?
9. Достоинства полуторной схемы.
10. Назовите достоинства и недостатки схемы мостиков.
11. Каковы особенности в работе оборудования, соединённого по схеме многоугольника?
12. Как подключается генератор к шинам ГРУ ТЭЦ и блочной ТЭЦ?
1.6 Собственные нужны электростанций и подстанций. Источники оперативного тока.
Основные требования к схемам питания собственных нужд (С.Н.) станций и подстанций. Состав С.Н. ТЭЦ и ТЭС (механизмы, электродвигатели, трансформаторы, реакторы и РУ). Основные принципы обеспечения надёжности С.Н. с учётом самозапуска двигателей. Состав С.Н. подстанций. Резервирование в схемах С.Н.
Источники оперативного тока на электрических станциях и подстанциях (аккумуляторные батареи, дизель-генераторы, выпрямительные устройства). Режимы работы и область применения.
Литература: [1-3].
Методические указания
Необходимо детально ознакомиться с механизмами С.Н. типовых электростанций, с электродвигателями, применяемыми в качестве приводов механизмов. Рассмотреть вопросы, связанные с работой двигателей С.Н. в различных режимах: при изменении напряжения и частоты в сети, в режимах самозапуска и регулирования нагрузки.
При изучении источников оперативного тока необходимо уделить внимание устройствам и характеристикам аккумуляторных батарей, влиянию различных факторов на разрядные характеристики и ёмкость аккумуляторов, режимы работы батарей с постоянным подзарядом. Научиться выбирать аккумуляторные батареи при проектировании подстанций. Изучить источники переменного и выпрямленного оперативного тока.
Вопросы для самопроверки
1. Какие установки входят в состав собственных нужд электростанций и подстанций?
2. Какие типы электродвигатели применяются на собственных нуждах электростанций?
3. Способы резервирования питания собственных нужд
4. Как выбирается мощность источников питания собственных нужд?
5. Основные требования к схемам собственных нужд.
6. Какие процессы происходят при заряде и разряде свинцово-кислотного аккумулятора?
7. Как влияет величина разрядного тока и его длительность на работу аккумулятора?
8. Расчётные условия для выбора аккумуляторных батарей.
9. Какие преобразовательные устройства используются для питания электромагнитных приводов выключателей?
10. В каких случаях на подстанциях применяется оперативный переменный ток?
1.7 Конструкции распределительных устройств
Классификация РУ (открытые и закрытые, стационарные, сборные, комплектные). Влияние схемы РУ на его конструкцию.
Требования к конструкциям закрытых распределительных устройств (ЗРУ). Конструкция типовых ЗРУ. Комплектные распределительные устройства (КРУ) внутренней и наружной установки. КРУ с элегазовой изоляцией. Комплектные трансформаторные подстанции.
Требования к конструкции открытых распределительных устройств (ОРУ). Типовые конструкции ОРУ при однорядной установке выключателей со сборными шинами. Особенности конструкции ОРУ 330-750 кВ. Размещение распределительных устройств на территории электростанции, районных и узловых подстанций. Конструкции соединений между генераторами, силовыми трансформаторами и ЗРУ 6-10 кВ. Открытые токопроводы, комплектные токопроводы, кабельные соединения.
Распределительные щиты и щиты управления. Конструкция распределительных щитов до 1 кВ. Конструкция щитов управления.
Литература: [1, 2, 5].
Методические указания
Хорошее усвоение материала этой темы возможно только после внимательной проработки вопросов по схемам электрических соединений электроустановок и конструкции аппаратов. При изучении конструкции открытых распределительных устройств основное внимание необходимо уделить мероприятиям, направленным на уменьшение их размеров, повышение надёжности работы, удобства в эксплуатации и безопасности.
Вопросы для самопроверки
1. Какие основные требования предъявляются к РУ высокого напряжения?
2. Какие мероприятия способствуют локализации повреждений в РУ различных напряжений?
3. Чем отличаются сборные РУ от комплектных?
4. Какие преимущества создаёт установка выключателей в один ряд в РУ с обходной системой шин?
5. В каких случаях применяются РУ закрытого типа?
6. Какое распределительное устройство обеспечивает бо/льшую безопасность обслуживания (ЗРУ или КРУ)? Почему?
7. Для какой цели выключатель в КРУ смонтирован на выкатном элементе?
8. Чем отличаются КРУ внутренней установки от КРУ для наружной установки?
9. Какие конструктивные решения предусмотрены на ОРУ для локализации пожаров?
10. Какие преимущества даёт использование подвесных разъединителей?
11. В каких случаях применяют гибкие токопроводы и в каких комплектные экранированные?
12. Какие устройства предусматриваются на подстанциях для управления оборудованием?
1.8 Схемы вторичных соединений на электростанциях и подстанциях
Основные требования к схемам. Детали схем вторичных соединений. Условные обозначения. Основная аппаратура цепей управления и сигнализации. Устройство ключей управления. Диаграммы ключей управления. Дистанционное управление выключателями с электромагнитным приводом, воздушными выключателями. Блокировка от многократных включений. Особенности схем дистанционного управления с помощью малогабаритных ключей.
Сигнализация положения коммутационных аппаратов. Сигнализация аварийного отключения выключателей. Схема звуковой сигнализации с помощью реле импульсной сигнализации. Предупредительная сигнализация. Блокировки безопасности и оперативные блокировки. Электромагнитная блокировка разъединителей.
Контроль изоляции установок постоянного и переменного тока. Контроль изоляции с помощью вольтметров. Мостовая схема контроля изоляции. Схема контроля изоляции сети переменного тока с помощью вольтметров и трансформаторов напряжения.
Литература: [1, 2].
Методические указания
При изучении вопросов данной темы следует обратить внимание на конструкцию ключей управления. Необходимо подробно изучить схему управления масляным выключателем с помощью ключей ПМВФ и МКВ, схему аварийной и предупредительной сигнализации. Изучить схему оперативной блокировки многоугольника. Детально изучить схему контроля изоляции в электроустановках постоянного оперативного тока и схемы контроля изоляции электроустановок с изолированной нейтралью.
Вопросы для самопроверки
1. Какие измерительные приборы необходимы в цепи генератора, двигателя? Укажите назначение каждого из них.
2. Какие приборы устанавливаются на линиях 6-10 кВ, 35, 110 кВ?
3. Каково назначение ключей управления?
4. Как предотвращается повторное включение выключателя на КЗ, если после подачи команды на включение ключ управления длительно задерживается в положении «включено»?
5. Каково назначение предупредительной сигнализации?
6. В каких случаях в схеме сигнализации положения выключателя при использовании ключа ПМВФ будет гореть красная лампа мигающим светом?
7. Назначение реле импульсной сигнализации.
8. Чем отличается механическая блокировка разъединителей от электромагнитной? Область применения той и другой.
9. В каких условиях электромагнитная блокировка позволяет производить операции с разъединителем присоединения в схеме многоугольника?
10. Как будут изменяться напряжения установки при повреждении изоляции одной из фаз в сети с изолированной нейтралью?
11. Какие типы трансформаторов напряжения могут быть применены для контроля состояния изоляции в сети с незаземлённой нейтралью и как они должны быть включены?
12. Как выполняется и работает простейшее устройство контроля изоляции установок постоянного тока?
13. Какая величина изоляции полюсов в установках постоянного оперативного тока принята аварийной и почему?
14. На каком принципе работает мостовая схема контроля изоляции установок постоянного тока?
2 КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Контрольные задания выполняются по одному из вариантов, выдаваемых преподавателем.
2.1 Контрольная работа 1
В соответствии с приведённой на рисунке 1 схемой произвести выбор электрооборудования указанного в таблице 1. Выбор произвести в соответствии с ГОСТ. Данные по выбору свести в таблицы.
Рисунок 1 – Расчётная схема энергосистемы
Реакторы должны выбираться из условия ограничения тока КЗ до величины отключающей способности выключателей типа ВМПЭ (20 или 10 кА).
| Таблица 1 | Варианты заданий контрольной работы 1 | Задание на выбор элементов | Q1, W2, LR2, шины 8 | Q1, W1, LR1, шины 5 | Q1, W2, LR2, шины 4 | Q1, W2, LR2, шины 2 | Q2, W1, LR1, шины 5 | Q2, W2, LR2, шины 1 | Q3, W1, LR1, шины 5 | Q4, W1, LR2, шины 8 | Q4, W2, LR2, шины 1 | Q5, W1, LR1, шины 2 | Q5, W2, LR2, шины 8 | Q5, W1, LR1, шины 1 | Q5, W1, LR1, шины 5 | Q6, W1, LR1, шины 1 | Q6, W1, LR1, шины 2 | Q6, W1, LR1, шины 8 | Q6, W2, LR2, шины 5 | Q7, W1, LR1, шины 1 | Q7, W1, LR1, шины 2 | Q7, W1, LR1, шины 8 | Q7, W2, LR2, шины 5 | Q8, W1, LR1, шины 5 | Q8, W2, LR2, шины 1 | Q9, W1, LR1, шины 8 | Q9, W2, LR2, шины 4 |
| Tmax, ч/год | |||||||||||||||||||||||||||
| Длина W3, км | |||||||||||||||||||||||||||
| Напряжение, кВ | U3 | ||||||||||||||||||||||||||
| U2 | |||||||||||||||||||||||||||
| U1 | |||||||||||||||||||||||||||
| Мощность элементов схемы, МВА | SНАГ | 1,2 | 1,8 | 2,5 | 1,6 | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 1,2 | 2,2 | 1,7 | 1,2 | |||||||||||||||
| AT | |||||||||||||||||||||||||||
| T | |||||||||||||||||||||||||||
| GC | |||||||||||||||||||||||||||
| G | 7,5 | 31,25 | 78,75 | 7,5 | 31,25 | 7,5 | 31,25 | 78,75 | 7,5 | 7,5 | |||||||||||||||||
| С (КЗ) | |||||||||||||||||||||||||||
| № вар. |
При оценке выбираемых элементов схемы на термическую стойкость принять время отключения КЗ для сети высокого и среднего напряжения равным 0,1 с, для сети низкого напряжения АТ и элементов 1, 2, 8 t ОТК = 0,3 с, для элементов 3 принять t ОТК = 2 с.
Значения постоянной времени Та определяются в соответствии с данными таблицы П.20.
Дать подробный ответ на следующий вопрос
(согласно номера своего варианта)
1. Схемы электрических соединений с одной и двумя системами сборных шин.
2. Схемы электрических соединений электростанций типа ТЭЦ со сборными шинами генераторного напряжения, схемы блочных ТЭЦ.
3. Схемы распределительных устройств с одной рабочей и обходной системами сборных шин, варианты совмещения секционного и обходного выключателей.
4. Схемы распределительных устройств с двумя рабочими и обходной системами сборных шин, варианты совмещения шиносоединительного и обходного выключателей.
5. Схемы электрических соединений с двумя системами сборных шин и двумя выключателями на присоединение, тремя выключателями на два присоединения, четырьмя – на три присоединения, варианты схем с фиксированным присоединением элементов.
6. Кольцевые схемы электрических соединений, схемы связанных четырёхугольников и шестиугольников.
7. Схемы электрических соединений однотрансформаторных подстанций, двухтрансформаторных тупиковых, ответвительных, проходных; схемы узловых подстанций.
8. Схемы электрических соединений подстанций промпредприятий с высшим напряжением 35-220 кВ без выключателей, с применением отделителей и короткозамыкателей.
9. Схемы электрических соединений понизительных подстанций на напряжении 6-10 кВ, схемы питания собственных нужд подстанций.
10. Схемы питания собственных нужд ТЭС и АЭС.
11. Схемы дистанционного управления выключателем с электромагнитным приводом и ключами ПМОВФ и МКВ.
12. Схемы сигнализации на постоянном оперативном токе: положения, предупреждающей, аварийной.
13. Контроль изоляции в электроустановках 6-35 кВ.
14. Контроль изоляции в установках постоянного тока.
15. Блокировка в электроустановках, примеры схем механической и электромагнитной блокировки разъединителей.
16. Сборные комплектные ячейки внутренней и наружной установки, с масляными, элегазовыми, вакуумными выключателями, основные элементы конструкции и область применения, комплектные трансформаторные подстанции.
17. Схемы подключения контрольно-измерительных приборов в цепях трёхобмоточного трансформатора, автотрансформатора, линии, цепях понижающей подстанции.
18. Устройства, режимы работы свинцово-кислотных аккумуляторов, схемы аккумуляторных установок.
19. Установки оперативного переменного тока, область применения. Выпрямленный оперативный ток.
20. Принципиальная технологическая схема КЭС, механизмы и электропривод С.Н. КЭС, обеспечение надёжности работы С.Н. электростанции с учётом самозапуска электродвигателей.
21. Конструкция масляных многообъёмных и малообъёмных выключателей.
22. Конструкция воздушных выключателей.
23. Конструкция разъединителей.
24. Конструкция вакуумных, элегазовых, электромагнитных выключателей.
25. Конструкция измерительных трансформаторов тока и напряжения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Электрическая часть станций и подстанций: Учебник для вузов /А.А. Высильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др. Под