- •140211.65 – Электроснабжение
- •1.Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1.Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.3. Перечень видов контроля:
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (объем дисциплины 120 часов)
- •Раздел 1. Релейная защита и автоматизация (58 часов)
- •Тема 1.1. Общие сведения о релейной защите (8 часов)
- •Тема 1.2. Защита основного электрооборудования (14 часов)
- •Тема 1.3. Защита шин (6 часов)
- •Тема 1.4. Аварийные автоматические переключения и
- •Тема 1.5. Автоматическое регулирование в энергосистемах (10 часов)
- •Тема 1.6. Противоаварийная автоматика. Автоматический контроль и телемеханика в энергосистемах (10 часов)
- •Раздел 2. Изоляция и перенапряжения (58 часов)
- •Тема 2.1. Изоляция распределительных устройств, воздушных
- •Тема 2.2. Изоляция силовых кабелей (6 часов)
- •Тема 2.3. Виды современной изоляции (6 часа)
- •Тема 2.4. Методы испытаний изоляции (6 часов)
- •Тема 2.5. Защита изоляции от внутренних и грозовых
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины Электроэнергетика. Часть 2
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Лабораторные работы
- •2.5.1.1. Лабораторные работы
- •2.5.1.2. Лабораторные работы
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект лекций по дисциплине Введение
- •Раздел 1. Релейная защита и автоматизация
- •1.1. Общие сведения о релейной защите
- •1.1.1. Общие сведения
- •1.1.2. Повреждения и ненормальные режимы
- •1.1.3. Общие требования к релейной защите
- •1.1.4. Принципы действия и виды защит
- •1.1.5. Релейная защита распределительной сети
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.1
- •1.2. Защита основного электрооборудования
- •1.2.1. Защита генераторов
- •1.2.2. Защита трансформаторов
- •1.2.3. Защита блоков генератор-трансформатор
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.2
- •1.3. Защита шин
- •1.3.1. Общие сведения
- •1.3.2. Дифференциальная защита шин
- •1.3.3. Логическая защита шин
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.3
- •1.4. Аварийные автоматические переключения и синхронизация генераторов
- •1.4.1. Общие сведения
- •1.4.2. Автоматическое включение резервного питания
- •1.4.3. Автоматическое повторное включение
- •1.4.4. Включение генераторов на параллельную работу
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.4
- •1.5. Автоматическое регулирование в энергосистемах
- •1.5.1. Общие сведения
- •1.5.2. Автоматическое регулирование частоты и активной мощности (арчм)
- •1.5.3. Автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.5
- •1.6. Противоаварийная автоматика. Автоматический контроль и телемеханика в энергосистемах
- •1.6.1. Общие сведения
- •1.6.2. Автоматическое предотвращение нарушения устойчивости энергосистем (апну)
- •1.6.3. Автоматическая ликвидация асинхронного режима (алар)
- •1.6.4. Автоматическое ограничение снижения напряжения (аосн)
- •1.6.5. Автоматическое ограничение повышения напряжения (аопн)
- •1.6.6. Автоматическое ограничение снижения частоты (аосч)
- •1.6.7. Автоматическое ограничение повышения частоты (аопч)
- •1.6.8. Автоматический контроль и телемеханика
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.6
- •Раздел 2. Изоляция и перенапряжения
- •2.1. Изоляция распределительных устройств, воздушных линий, электрических машин и трансформаторов
- •2.1.1. Изоляция распределительных устройств
- •2.1.2. Изоляция воздушных линий электропередачи
- •2.1.3. Изоляция электрических машин
- •2.1.4. Изоляция силовых трансформаторов
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.1
- •2.2. Изоляция силовых кабелей
- •2.2.1. Типы кабелей
- •Испытательные напряжения кабелей
- •2.2.2. Кабели со сшитым полиэтиленом
- •Сравнение показателей кабелей
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.2
- •2.3. Виды современной изоляции
- •2.3.1. Применение элегазовой изоляции
- •2.3.2. Применение вакуумной изоляции
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.3
- •2.4. Методы испытаний изоляции
- •2.4.1. Процессы в многослойной изоляции
- •Схемы измерения характеристик изоляции трансформаторов
- •2.4.2. Методы испытания электрической прочности изоляции
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.4
- •2.5. Защита изоляции от внутренних и грозовых перенапряжений
- •2.5.1. Виды внутренних перенапряжений
- •2.5.2.Способы ограничения перенапряжений
- •2.5.3. Молниезащита оборудования станций и подстанций
- •Расчет зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода
- •Допустимые перенапряжения
- •Допустимые грозовые перенапряжения
- •2.5.4. Молниезащита воздушных линий
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.5
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий
- •3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ Общие указания
- •3.4.1. Максимальная токовая защита радиальной сети с односторонним питанием
- •3.4.2. Дифференциальная защита трансформатора
- •3.4.3. Автоматическое включение резервного питания
- •3.4.4.Автоматическое повторное включение линии электропередачи
- •3.4.5. Исследование электрической прочности диэлектриков
- •Результаты эксперимента
- •Результаты эксперимента
- •Результаты эксперимента
- •3.4.6. Защита подстанций от набегающих волн перенапряжения
- •Параметры всх силовых трансформаторов
- •Параметры всх электрических аппаратов
- •Значение коэффициента а
- •Минимальная импульсная прочность гирлянд
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Заданиe на контрольную работу и методические указания к ee выполнению
- •Контрольная работа №1
- •Исходные данные
- •Контрольная работа №2
- •Исходные данные
- •Результаты расчетов
- •4.2. Тренировочные тесты
- •4.3. Итоговый контроль (вопросы к экзамену)
- •Содержание
- •1. Информация о дисциплине 3
- •1.1. Предисловие 3
- •Раздел 1. Релейная защита и автоматизация 20
- •Раздел 2. Изоляция и перенапряжения 94
- •Электроэнергетика. Часть 2
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д. 5
- •Электроэнергетика. Часть 2
Сравнение показателей кабелей
Основные показатели |
Вид изоляции кабелей |
|
пропитанная бумажная |
сшитый ПЭ |
|
1. Длительно допустимая рабочая температура,С |
70 |
90 |
2. Температура при перегрузках, С |
75 |
130 |
3. Стойкость к токам КЗ, С |
200 |
250 |
4. Нагрузочная способность, % |
||
- при прокладке в земле |
100 |
117 |
- при прокладке в воздухе |
100 |
120 |
5. Разность уровней при прокладке, м |
15 |
без ограничения |
6. Трудоемкость при монтажах и ремонтах |
высокая |
низкая |
7. Показатели надежности - удельная повреждаемость, шт./100 км в год: |
||
- в свинцовых оболочках |
~ 6 |
|
- в алюминиевых оболочках |
~ 17 |
в 10-15 раз ниже |
Вопросы для самопроверки по теме 2.2
1. Каковы виды пробоя изоляции силового кабеля?
2. Поясните начало развития ионизационных процессов в кабельной изоляции, пропитанной маслом или компаундом.
3. Каково устройство изоляции силовых кабелей с вязкой пропиткой?
4. Каково устройство изоляции силовых маслонаполненных кабелей?
5. Каково устройство изоляции силовых кабелей в стальных трубах с маслом или газом под давлением?
6. Каково устройство изоляции силовых газонаполненных кабелей?
7. Каково устройство изоляции силовых кабелей с пластмассовой и резиновой изоляцией?
8. Какую конструкцию имеют кабельные муфты?
9. Каково устройство изоляции силовых кабелей из сшитого полиэтилена?
10. Поясните физику начала развития ионизационных процессов в кабельной изоляции из сшитого полиэтилена (водный триинг).
2.3. Виды современной изоляции
2.3.1. Применение элегазовой изоляции
Особенности разряда в элегазе. Основной причиной возникновения электрического разряда в электроотрицательном газе (элегазе) является ударная ионизация. В элегазе помимо увеличения числа электронов при ударной ионизации происходит также потеря электронов за счет их «прилипания» к нейтральным частицам с образованием отрицательных ионов. Этот процесс характеризуется коэффициентом прилипания η, который является величиной, обратной пути, проходимому электроном вдоль силовой линии электрического поля до прилипания. Поэтому в элегаз интенсивность процесса увеличения числа электронов определяется эффективным коэффициентом ударной ионизации αэф= α – η. Электрическая прочность элегаза уже при абсолютном давлении 0,2 МПа превышает электрическую прочность обычных трансформаторных масел и воздуха.
Элегазовые выключатели. Замечательные свойства элегаза как дугогасящего средства обусловлены, главным образом, способностью элегаза быстро восстанавливать свою электрическую прочность сразу же после перехода отключаемого тока через нуль. Уникальное сочетание тепловых и электрических характеристик элегаза обеспечивает замечательные свойства этого газа как эффективного дугогасящего средства, ибо именно благодаря этим его данным удаётся осуществлять успешную коммутацию цепей элегазовым выключателем при высоких скоростях нарастания восстанавливающегося напряжения, не прибегая к шунтирующим резисторам. В элегазовых выключателях ток в дуге при подходе к нулевому значению протекает в элегазе по очень тонкому стволу дуги, разогретому до высокой температуры, и окружающему непроводящему слою. В этом слое электропроводность элегаза очень низка, что объясняется электроотрицательными свойствами элегаза, его характерной способностью к активному захвату свободных электронов. В результате этого после перехода тока через нуль электрическая прочность элегазового выключателя будет восстанавливаться весьма быстро, и он сможет коммутировать цепь при высоких скоростях восстановления напряжения (СВН).
Комплектные распределительные герметичные устройства (КРУЭ). Трехполюсные комплектные распределительные герметичные устройства с полной или частичной изоляцией главных цепей элегазом (КРУЭ) представляют собой совокупность коммутационных, измерительных и других аппаратов и устройств, заключенных в герметичную металлическую оболочку, заполненную элегазом. Каждый аппарат (устройство), заключенный в герметичную металлическую оболочку цилиндрической или шаровой формы, представляет собой элемент КРУЭ. Для сочленения между собой отдельных элементов оболочки каждого из них имеют фланцы или патрубки, контакты и уплотнения. КРУЭ изготавливается либо как комплекс различных функциональных единиц (ячеек), каждая из которых выполняет функцию какой-либо электрической схемы распределительного устройства, либо как комплекс всех необходимых элементов в соответствии с заданной схемой.
КРУЭ предназначаются для работы в сетях с эффективно заземленной нейтралью при коэффициенте замыкания на землю, не большем 1,4. КРУЭ, не имеющие воздушных вводов, предназначаются для работы на высоте над уровнем моря до 2 000 м, а имеющие воздушные вводы — для работы на высоте над уровнем моря до 1000 м. Преимущества КРУЭ перед обычными КРУ: значительное уменьшение объемов КРУ вследствие того, что ячейки КРУЭ имеют существенно меньшие размеры, чем ячейки с обычной аппаратурой; значительное уменьшение объема строительно-монтажных работ; полная комплектность поставки РУ с одного предприятия; удобство и быстрота выполнения работ по расширению или реконструкции РУ; меньшая взрыво- и пожароопасность; повышенная надежность и безопасность обслуживания РУ; надежное экранирование электромагнитных полей и отсутствие радиопомех. К специфике производства КРУЭ следует отнести изготовление большинства деталей по высокому классу точности и большое число газонепроницаемых кожухов и оболочек (литых и сварных), более высокую общую культуру производства и квалификацию производственного персонала на предприятиях-изготовителях КРУЭ по сравнению с производством обычной аппаратуры.
Классификация ячеек КРУЭ производится по номинальному напряжению и назначению: Л – линейная; ТН – трансформатора напряжения; С – секционная и Ш – шиносоединительная; по числу полюсов сборных шин в одном элементе: однофазная и трехфазная; по числу систем сборных шин: с одной или с двумя системами; по расположению выключателя: горизонтальному или вертикальному; все остальные элементы ячейки в первом случае располагаются над выключателем, или под ним, или рядом с ним, а во втором – рядом с выключателем; по виду внешних присоединений: кабельным вводом, с воздушным вводом, с токопроводом; по взаимному расположению полюсов ячейки: продольному, поперечному или комбинированному; по взаимной связи между полюсами: в однополюсном или трехполюсном исполнении; по роду установки.
Отечественные КРУЭ изготавливаются только в одном климатическом исполнении и только для одной категории размещения, а именно УХЛ 4, т. е. для установки внутри помещений с искусственно регулируемым климатом (без кондиционирования).Температура воздуха в помещении, где устанавливаются КРУЭ, не должна быть ниже 5 °С. В помещении для ревизии КРУЭ рекомендуется иметь относительную влажность не более 80 % и температуру, близкую к 20 °С. Установка КРУЭ производится в помещениях, стены, потолок и пол которых окрашены пыленеобразующей краской.
