
- •4. Моменты асинхронного двигателя.
- •5. Поясните устройство и принцип действия генератора и дв-ля постоянного тока. Назначение и устройство коллектора в машинах постоянного тока (покажите принцип выпрямления эдс).
- •8. Способы регулирования скорости асинхронного двигателя.
- •9.Выбор мощности электродвигателей для работы в режимах s1, s2 и s3.
- •10. Частотное управление асинхронными двигателями.
- •Законы частотного регулирования
- •Статические механические характеристики ад при частотном управлении.
- •12. Система генератор – двигатель (гд).
- •13. Система тиристорный преобразователь – двигатель (тп – д).
- •14. Регулируемый электропривод переменного тока с вентильным д-ем (вд).
- •15. Энергетические ресурсы.
- •Доказанные запасы первичных энергоресурсов (пэр) в мире
- •16. Теплоэлектропроизводящие установки.
- •17. Паровые котельные установки.
- •18. Водогрейные котельные установки.
- •19. Тепловые сети и теплообменники.
- •20. Теплопотребление.
- •21. Холодильные машины, тепловые насосы.
- •22. Нагнетательные машины.
- •1. Центробежные вентиляторы.
- •3. Центробежные компрессоры.
- •23. Общая структура водоснабжения промышленного предприятия.
- •24. Задачи энергоаудита. Общие этапы энергоаудита и их содержание.
- •2 8. Анализ режимов работы компрессорного оборудования, системы разводки и потребления сжатых газов
- •Минимальный состав приборов для энергоаудита
- •Рекомендуемый состав приборов для энергоаудита
- •30. Автоматизированные системы контроля и учёта энергопотребления (аскуэ)
- •31. Технико-экономический анализ энергосберегающих мероприятий
- •33 Общий подход к проектированию суим. Осн.Этапы исследования и проектирования суим. Стадии проектирования, регламентированные госТом.
- •34. Релейно- контакторные су эп постоянного и переменного тока.
- •1. Рксу ад с короткозамкнутым ротором
- •2. Рксу ад с фазным ротором
- •3. Рксу двигателем постоянного тока
- •Динамическую точность систем стабилизации оценивают по величине
- •1.Форсирование управляющего воздействия.
- •2. Компенсация Больших Постоянных Времени объекта управления
- •36. Принципы построения типовых систем регулирования температуры, давления, расхода и иных технологических координат.
- •37. Реверсивный вентильный электропривод (вэп). Совместное управление. Раздельное управление.
- •38. Методы синтеза цифровых су им. Метод дискретизации аналоговых регуляторов класса «вход/выход» (метод аналогий). Цифровой пид- регулятор.
- •39. Типовая методика структурно-параметрического синтеза контуров регулирования су им по желаемой передаточной функции. Привести пример.
- •39. Типовая методика структурно-параметрического синтеза контуров регулирования систем управления по желаемой передаточной функции. Привести пример синтеза.
- •40. Место силовых преобразователей в эп, используемом в сист. Промышленного электроснабжения. Однофазные и трёхфазные схемы вентиальных преобразователей.
- •41. Работа 3-х фазного нулевого тп постоянного тока на активно-индуктивную нагрузку в режиме непрерывного тока при мгновенной коммутации. Диаграммы напряжения и тока при различных значениях угла
- •42. Процесс коммутации токов в фазах питающего трансформатора тп при переключении вентилей. Угол коммутации.
- •44. Принципы импульсного регулирования напряжения. Характер нагрузки импульсных преобразователей для электропривода постоянного тока. Параметры tр, t0, Ти, .
- •45. Тиристорные преобразователи частоты. Классификация. Двухзвенные пч с регулируемым напряжением (или током) в промежуточной цепи постоянного тока. Функциональная схема пч (с автономным инвертором).
- •46. Защита тп от аварийных режимов работы. Защита от перегрузок и коротких замыканий. Защита тп от перенапряжений. Виды перенапряжений.
- •47. Понятие модели, цели моделирования, виды моделирования, классификация моделей, применение моделирования.
- •48. Разработка математических моделей (понятие математического моделирования, этапы и принципы построения, формы представления математических моделей).
- •49. Методы исследования моделей (методы исследования матем. Моделей систем и процессов, имитационное моделирование).
- •50 Принципы управления объектами
- •51 Методика анализа устойчивости систем электроснабжения.
- •52 Анализ качества линейных систем автоматического управления в статике и динамике
- •1. Топология промышленных сетей
- •2. Физический интерфейс rs-485
- •3. Интерфейс «Токовая петля»
- •4. Hart-протокол
- •54 Место микропроцессоров в автоматизации систем энергоснабжения
- •1. Цифровые реле и защита в системах электроснабжения
- •2. Самодиагностика устройств црз
- •3. Принцип работы сторожевого таймера
- •55 Методы создания систем сбора данных на микроконтроллерах
- •1. Объекты адресации языков программирования плк
- •2. Язык релейных схем (ld)
- •3. Язык функциональных блок-схем (fbd)
- •4. Язык список команд (il)
- •56 Классификация систем диспетчерского управления в энергетике
- •1. Состав модулей cpu и функциональные возможности
- •2. Модули расширения вводов-выводов
- •3. Коммуникационные модули
- •4. Человеко-машинный интерфейс
- •5. Основы функционирования плк
- •57 Scada-системы в энергетике
- •1. Назначение и выполняемые функции
- •2. Краткие характеристики scada-система InTouch
- •3. Краткие характеристики scada-система Trace Mode
- •4. Краткие характеристики scada-система simatic WinCc
- •58 Модели основных силовых элементов электроэнергетических систем. Виды представления моделей. Схемы замещения и определение их параметров
- •Погонные и волновые параметры воздушных и кабельных линий переменного тока
- •Одноцепная транспонированная воздушная линия с нерасщепленной фазой
- •Т рансформаторы
- •Сдвоенные реакторы
- •Статические нагрузки в расчётных схемах электрических сетей
- •59 Методы расчёта режимов разомкнутых и простейших замкнутых электрических сетей
- •Расчёты режимов разомкнутых сетей
- •60 Схемы электрических сетей промышленных предприятий. Требования к надёжности электроснабжения. Схемы подключения источников питания. Выбор варианта схемы электроснабжения
- •61 Схемы распределения электроэнергии на промышленных предприятиях. Схемы электрических сетей промышленных предприятий на напряжения 6–10 кВ. Цеховые электрические сети напряжением до 1 кВ.
- •62. Статическая устойчивость электроэнергетических систем. Основные понятия и определения. Задачи и методы расчёта статической устойчивости.
- •63. Динамическая устойчивость электроэнергетических систем. Основные понятия и определения. Задачи и методы расчёта динамической устойчивости.
- •65. Мероприятия по улучшению устойчивости электроэнергетических систем
- •66. Электрические нагрузки. Показатели графиков электрических нагрузок. Методы расчёта.
- •Классификация графиков электрических нагрузок
- •Показатели графиков электрических нагрузок
- •Коэффициент спроса ( ).
- •Коэффициент заполнения графика нагрузки ( ).
- •Коэффициент равномерности графика нагрузки ( ).
- •67. Выбор силовых трансформаторов и месторасположения питающих и цеховых трансформаторных подстанций
- •Выбор мощности силовых трансформаторов
- •Картограмма нагрузок
- •Определение центра электрических нагрузок(цэн)
- •68. Компенсация реактивной мощности (виды и методы компенсации, выбор мощности и места установки компенсирующих устройств).
- •Выбор мощности и места установки компенсирующих устройств Определение места установки компенсирующих устройств в сетях до 1 кВ
- •Компенсация реактивной мощности в сети 6-10 кВ
- •В сетях с резкопеременной несимметричной нагрузкой
- •69. Защита элементов системы электроснабжения в сетях до 1000 в. Выбор предохранителей и автоматических выключателей
- •70. Цели и задачи расчёта токов короткого замыкания в сетях до 1000 в и выше 1 кВ. Практические методы расчёта токов кз. Учёт подпитки места кз от электродвигателей
- •71. Электробаланс и оценка режима электропотребления промышленного предприятия.
- •72. Качество электрической энергии. Основные показатели. Мероприятия по улучшению показатели качества электрической энергии
- •73 Измерительные трансформаторы тока и напряжения
- •, Или где nтв - витковый коэффициент трансформации,
- •74. Максимальные токовые защиты.
- •М тз с зависимой характеристикой времени срабатывания
- •75. Дифференциальные защиты
- •76. Дистанционные защиты
- •77. Защиты синхронных двигателей.
- •78. Защиты силовых трансформаторов
- •79. Микропроцессорные системы рЗиА.
- •80. Схемы электрических соединений тэц. Особенности выбора схем. Схемы тэц на генераторном и повышенных напряжениях. Собственные нужды тэц.
- •81. Схемы электрических соединений пс. Особенности выбора схем. Схемы на высшем и низшем напряжениях. Собственные нужды пс.
- •1. Нормы технологического проектирования электронабж пром. Предприятий нтп эпп-94
- •2. Рекомендации по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ (со 153-34.20.187-2003)
- •Общие положения по выбору электрических аппаратов и параметров токоведущих устройств
- •Выбор электрических устройств по длительному режиму работы
- •Выбор электрических устройств по току кз
- •Выбор и проверка элементов системы электроснабжения выше 1кВ
- •84. Регулирование напряжения в эл.Сетях. Методы и принципы регулирования напряжения. Регулирование напряжения методом изменения потерь напряжения в сети.
- •Климатические условия и их нормирование
- •Определение удельных нагрузок на провода и тросы
- •Критическая температура
73 Измерительные трансформаторы тока и напряжения
Измерительные органы релейной защиты подключаются к защищаемому элементу с помощью специальных измерительных трансформаторов.
Назначение измерительных трансформаторов - изолировать измерительные приборы и реле от цепей высокого напряжения, снизить токи и напряжения до величин удобных и безопасных для работы реле и измерения. Применение измерительных трансформаторов позволяет также унифицировать реле и приборы.
Трансформаторы тока (ТА). ТА состоит из стального сердечника из шихтованной стали и двух обмоток - первичной w1 и вторичной w2 , причем w1 << w2 . Первичная обмотка ТА подключается последовательно в цепь защищаемого элемента, к вторичной обмотке присоединяются реле или измерительные приборы. Ток, протекающий по обмотке w1 , создает магнитный поток Ф1, который индуцирует ток во вторичной обмотке I2. Ток I2 , в свою очередь, создает магнитный поток Фт , направленный навстречу потоку Ф1 . Результирующий магнитный поток Фт = Ф1- Ф2 ,
Аналогичное выражение может быть
записано для намагничивающих сил F
= I
, т.е.
;
, (2.1)
где Iнам - ток намагничивания, обеспечивающий создание магнитного потока в сердечнике. Из последнего выражения делением всех членов уравнения на w2 можно получить:
, Или где nтв - витковый коэффициент трансформации,
На практике чаще используют номинальный
коэффициент трансформации
з
аписанный
через значения номинальных токов.
Анализируя уравнение (2.2), можно заметить,
что расчетное значение тока
и действительное значение
отличаются друг от друга. Величина
Iнам/nт
вносит погрешность в величину и фазу
тока I2, поскольку
не весь ток I1
трансформируется во вторичную
обмотку, что обусловливает наличие
погрешностей в работе ТА.
Для анализа погрешностей ТА составим схему замещения и построим векторную диаграмму. Схема замещения строится при следующих допущениях (рис. 5):
- все магнитные связи заменены электрическими;
-
рис.5. Схема
замещения ТА
- вектор тока I2 повернут на 1800 по сравнению с его действительным направлением.
- сопротивление первичной обмотки,
приведенное к W2;
- сопротивление намагничивания,
приведенное к W2,
,
- ток первичной обмотки и ток
намагничивания, приведенные к w2
.
На схеме рис. 5 приведено обозначения выводов обмоток ТА: первичная обмотка имеет маркировку Л1 - начало, Л2 - конец обмотки, а вторичная – И1 - начало, И2 - конец обмотки.
Наличие Iнам
обусловлено тем, что процесс трансформации
происходит с затратой энергии, которая
идет на создание магнитного потока в
сердечнике, на гистерезис, на погори
на вихревые токи и нагрев обмоток. Из
схемы замещения видно, что
,
т.е.
,т.е.
вторичный ток отличается от расчетного
первичного, что может исказить работу
защиты.
На основе схемы замещения (см. рис. 5)
построим векторную диаграмму для анализа
величин токов (рис. 6). Сначала строим
I2, затем
.
Величина ЭДС
.Магнитный
поток ФН отстает от Е2 на
90°.
;
.
Из векторной диаграммы видно, что I1
отличается от I2 по
модулю и сдвинут на угол
.
Отсюда выделяют погрешности ТА - токовую
и угловую.
Токовая погрешность - алгебраическая разность токов:
- абсолютная
;
- относительная
.
Угловая погрешность - величина угла 5, являющегося углом сдвига между I2 и I1 .
Чем больше величина Iнам, тем больше погрешности трансформатора тока. Чем меньше погрешности ТА, тем точнее работает защита. Iнам имеет две составляющие - активную Iнам.акт и реактивную Iнам.р.
Ток Iнам.акт обусловлен активными потерями (гистерезис) и вихревыми токами. Для его снижения сердечники ТА делают из шихтованной трансформаторной стали, поскольку величина этих потерь определяется качеством и параметрами стали.
Ток Iнам.р служит для создания магнитного потока Фт , который индуцирует Е2 во
вторичной обмотке. Для снижения Iнам.р
нужно снижать Фт , который
определяется как
,
где Rм - магнитное
сопротивление.
Связь эта представлена на рис. 7. В области
до Iнам.р изменение
Фт почти линейно, при Iнам.р
>I'нам.р
происходит насыщение сердечника и
малому изменению Фт соответствует
большое изменение Iнам.р
,что в свою очередь, приводит к увеличению
токовой погрешности (
и
)
ТА. Для того чтобы снизить эти погрешности,
нужно так выбрать параметры схем
релейной защиты и автоматики, чтобы
рабочая зона располагалась в линейной
части характеристики намагничивания
ТА:
Рис. 7. Характеристика намагничивания
ТА
Рис. 6. Векторная диаграмма ТА
В связи с этим для уменьшения тока намагничивания, а следовательно, и уменьшения погрешности ТА необходимо снижать ZH, определяемое сопротивлением токовых обмоток реле, соединительных проводов и контактов, и уменьшать I2.
Для нормальной эксплуатации устройств
релейной защиты и автоматики погрешности
и
.
Следует особо отметить необычность
режимов холостого хода и короткого
замыкания для ТА. Так работа ТА в режиме
холостого хода, когда контакты И1 - И2
вторичной обмотки разомкнуты, является
аварийной. В таком режиме I2=0
и в соответствии с (2.1) весь магнитный
поток I1w1
идет на намагничивание сердечника.
Размагничивающего действия вторичного
потока I2w2
нет. Происходит перегрев стали
магнитопровода. Кроме того, в соответствии
со схемой замещения весь ток I1
протекает через большое сопротивление
к создает ЭДС E2 , которая
может достигать нескольких киловольт.
Перенапряжение и перегрев могут
привести к пробою изоляции вторичной
обмотки ТА. Таким образом, работа ТА в
режиме холостого хода недопустима,
поэтому в случае, когда ТА не используется,
его следует держать в режиме короткого
замыкания, который для ТА является
нормальным.
В устройствах релейной защиты обмотки трансформаторов тока и реле соединяются по определенным схемам. Поведение реле зависит от характера распределения тока по обмоткам реле при различных видах к.з.
Все схемы соединения, кроме изображенной
на рис. 8, д, принято характеризовать
коэффициентом схемы kсх,
который определяется как отношение
тока, протекающего по реле, к вторичному
фазному току ТА kcx
= Iр/
.
Данный коэффициент обычно равен 1 (для
схем рис. 8, а и 8, б) или
(для схем рис. 8, в и 8, г).
При выполнении МТЗ и токовых отсечек наиболее часто применяют следующие схемы:
1. Трехфазная трехрелейная схема полной звезды для защит сетей с глухозаземленной нейтралью от всех видов замыканий (рис. 8, а).
2. Двухфазная двухрелейная (трехрелейная) схема в качестве зашиты от междуфазных замыканий в сетях с изолированной нейтралью (рис. 8, б).
3. Двухфазная однорелейная схема в качестве защиты от междуфазных к.з. для неответственных потребителей (рис. 8, в).
4. Схема соединения ТА в треугольник, а реле - в звезду в дистанционных и дифференциальных защитах трансформаторов от всех видов к.з. (рис. 8, г).
5. Фильтр токов нулевой последовательности для выполнения защит от замыканий на землю в сети с глухозаземленной нейтралью (рис. 8, д).
Рис. 8. Схемы соединения
трансформаторов тока и обмоток реле
Рис. 9. Распределение
токов при различных видах к.з.:
а - трехфазное
к.з.; б - двухфазное к.з. между фазами АС;
в - однофазное к.з. на землю
Д
Для выбора возможности применения какой-либо из приведенных на рис. 8 схем соединения необходимо провести анализ поведения реле в выбранной схеме при различных видах к.з. Для этого на выбранную схему соединения наносят первичные токи, соответствующие им вторичные токи ТА и затем определяют направление и величину тока, протекающего по каждому реле.
При анализе трехфазных, двухфазных и однофазных к.з. для схемы, приведенной на рис. 9, становится очевидным, что на трехфазные и двухфазные к.з. реагируют оба реле или одно из них. При однофазном к.з. в фазе В нет тока ни в одном из реле. Следовательно, для защиты от однофазных к.з. данную схему применять нельзя, а для междуфазных к.з. применение ее возможно.
Трансформаторы
напряжения (TV).
По принципу действия TV
аналогичен силовому трансформатору,
но W1>>W2,
где W1,W2
- число витков первичной и вторичной
обмоток. Введем обозначение nтн=
U1/
- коэффициент трансформации TV,
где U2хх
- напряжение вторичной обмотки при
условии, что она разомкнута. Схема
замещения TV
аналогичнаa
схеме замещения ТА и построена при тех
же самых допущениях
Построим векторную диаграмму для
иллюстрации погрешностей TV.
Построение векторной диаграммы начинается
с U2 и I2.
Затем строят Е2=U2+I2(r2
+ jX2) Поток ФТ
отстает от Е2 на 90°. Из схемы
замещения
= I2 +
,
затем можно построить
Из векторной диаграммы видно, что U2
отличается от
по модулю и сдвинуто на угол .
Погрешность по модулю
Рис. 10. Схема замещения и векторная
диаграмма TV
а.
б.
Рис. 11. Схемы соединения трансформаторов напряжения:
а - схема соединения
; б - схема соединения
.
Отсюда видно, что для снижения погрешности TV необходимо уменьшать сопротивление обмоток W1 и W2, снижать ток намагничивания IH и ток I2 .
Погрешность TV может быть
абсолютной по напряжению
,
относительной
,
угловой - величина угла .
Для питания цепей релейной защиты, автоматики и измерения TV соединяются по определенным схемам. Выбор схемы зависит от того, какое напряжение нужно - фазное, линейное или напряжение нулевой последовательности. Наиболее часто применяемые схемы соединения приведены на рис. 11.