- •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
Допустимые перенапряжения
Номинальное напряжение, кВ |
35 |
110 |
220 |
330 |
500 |
750 |
Испытательное напряжение полной волны, кВ |
200 |
480 |
750 |
1050 (1200) |
1550 (1675) |
2175 (2300) |
Допустимый уровень грозовых перенапряжений, кВ |
210 |
470 |
705 |
975 (1140) |
1430 (1570) |
1980 (2118) |
Числа, указанные в табл. 2.5.3 без скобок, соответствуют силовым трансформаторам, а числа в скобках – шунтирующим реакторам
Защита подходов линии к подстанции. Защита подходов линии должна включать в себя следующие мероприятия:
- подвеску грозозащитных тросов при их отсутствии на линии;
- снижение угла защиты α ≤ 20º путём подвески второго троса или изменения конструкции опоры на подходах;
- заземление тросов на каждой опоре подхода;
- снижение сопротивления заземления опор на подходе до значений R3 ≤ 10…20 Ом;
- переход линии с башенных на одноцепные портальные опоры меньшей высоты и с меньшим индуктивным сопротивлением.
Необходимое снижение крутизны фронта набегающей волны достигается благодаря наличию защищённого подхода воздушной линии длиной ln (км). Критическая (минимальная) длина ln (lкр) не должна превышать следующих значений для линий:
35 кВ – (1…2) км; 110 кВ – (1…3) км; 220 кВ – (2…3) км; 330 кВ – (2…4) км; 500 кВ – (2,5-3) км.
Воздушные линии 330 кВ и выше защищаются тросами по всей длине, поэтому дополнительных мер защиты подходов с помощью разрядников в начале подхода линии не требуется.
На подстанциях 6-35 кВ, имеющих кабельные вставки для ввода напряжения на такие подстанции, в месте соединения воздушной линии и кабельных вставок можно устанавливать трубчатый разрядник. Если на этих подстанциях установлены для ограничения токов короткого замыкания реакторы, то устанавливают ОПН между реактором и кабельной вставкой. Для молниезащиты переключательного пункта в сетях 6-10 кВ на питающих линиях размещают трубчатые разрядники. В тупиковых подстанциях 35-220 кВ на отпайках от воздушных линий защищенных подходов нет. Однако в этих схемах ОПН максимально приближают к защищаемому оборудованию. При этом из-за возможного поражения молнией линии вблизи подстанции уровень остающегося напряжения на разряднике может превышать допустимую величину перенапряжений. Кроме того, большие токи, проходящие через ОПН, могут повредить его. Необходимость ограничения в схемах без защищенного подхода тока в подстанционном ОПН можно обеспечить подключением дополнительных трубчатых разрядников за один-два пролета до подстанции, т.е. на расстоянии 150-300 м. При этом следует признать, что вероятность срабатывания первым ОПН на подстанции существует.
Молниезащита электрических машин высокого напряжения. Допустимая амплитуда грозовых перенапряжений для изоляции обмоток электрических машин бывших в эксплуатации составляет:
Uдоп = (2,2-2,4)Uном.
В табл. 2.5.4 представлены амплитуды допустимых грозовых перенапряжений для главной изоляции электрических машин и силовых трансформаторов, бывших в эксплуатации. Как видно из табл. 2.5.4, для изоляции электрических машин Uдоп в (3…7) раз ниже, чем для трансформаторов того же класса напряжения. Для надежной защиты электрических машин, прежде всего надо уменьшить и не допустить возникновения колебательной составляющей напряжения на зажимах машины. Кроме того, требуется ограничить токи через разрядник, установленный возле машины.
Т а б л и ц а 2.5.4