
- •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
Результаты расчетов
Номер молниеотвода |
h, м |
hx, м |
hо, м |
rо, м |
rcx, м |
1 |
25 |
7 и 11 |
21,25 |
30 |
20 и 14,6 |
2 |
25 |
7 и 11 |
21,25 |
30 |
20 и 14,6 |
3 |
19 |
7 и 11 |
16,15 |
22,8 |
12,8 и 7 |
4 |
19 |
7 и 11 |
16,15 |
22,8 |
12,8 и 7 |
Рис. 4.5. Зоны защиты стержневых молниеотводов
4.2. Тренировочные тесты
Блок включает в себя тесты, охватывающие все разделы дисциплины. Правильные ответы на тестовые вопросы приведены в таблице. После завершения тренировок с тестами, студент получает у своего тьютора контрольный тест. Время ответа и число попыток для контрольного теста ограничено.
Тест 1
1. По какой точке КЗ определяется коэффициент чувствительности МТЗ линии?
А. По точке КЗ в начале линии.
Б. По точке КЗ в середине линии.
В. По точке КЗ в конце линии.
Г. За пределами линии.
2. Дифференциальная защита обладает свойством:
А. Абсолютной селективности.
Б. Относительной селективности.
В. Частичной селективности.
Г. Частично относительной селективности.
3. Направленная МТЗ имеет мёртвую зону:
А. По напряжению.
Б. По току.
В. По мощности.
Г. По частоте.
4. Как повысить чувствительность МТЗ линии?
А. Увеличить ток короткого замыкания.
Б. Отстроить ток срабатывания защиты от минимального рабочего тока.
В. Уменьшить ток короткого замыкания.
Г. Ввести блокировку минимального напряжения.
5. Что такое ток срабатывания защиты?
А. Средний ток, при котором защита срабатывает.
Б. Максимальный ток, при котором защита срабатывает.
В. Средневзвешенный ток, при котором защита срабатывает.
Г. Минимальный первичный ток, при котором защита срабатывает.
6. Что такое реле направления мощности?
А. Особый ваттметр.
Б. Индикатор полярности.
В. Обычный фазометр.
Г. Диапазонный фазометр.
7. Какой смысл вкладывается в понятие «направление тока» в цепи переменного тока?
А. Направление тока в положительный полупериод синусоиды тока.
Б. Направление тока в отрицательный полупериод синусоиды тока.
В. Направление движения электронов.
Г. Направление передачи мощности.
8. С какой целью применяются направленные защиты?
А. С целью повышения чувствительности.
Б. С целью повышения надёжности.
В. С целью достижения надёжного возврата защиты в исходное положение.
Г. С целью достижения селективности.
9. Снижение частоты в системе происходит по причине:
А. Недостатка реактивной мощности.
Б. Возникновения короткого замыкания.
В. Дефицита активной мощности.
Г. Избытка активной генераторной мощности.
10. Общесистемным параметром является:
А. Ток.
Б. Напряжение.
В. Частота.
Г. Мощность.
11. Запуск АПВ должен осуществляться по сигналу:
А. Положения выключателя.
Б. Отсутствия тока в линии.
В. Релейной защиты.
Г. АВР.
12. Действие устройства АВР должно быть:
А. Однократным.
Б. Двукратным.
В. Трёхкратным.
Г. Многократным.
13. При наличии потребителей какой категории надёжности должно предусматриваться АВР?
А. Второй.
Б. Первой.
В. Третьей.
Г. Второй и третьей.
14. В каком случае должна применяться МТЗ с блокировкой минимального напряжения?
А. Когда нужно увеличить зону действия защиты.
Б. Когда нужно обеспечить селективность.
В. Когда необходимо повысить чувствительность.
Г. Когда требуется обеспечить селективность и увеличить зону действия.
15. Как должны согласовываться МТЗ двух смежных линий?
А. По токам срабатывания защит.
Б. По токам срабатывания защит и по временам срабатывания защит.
В. По временам срабатывания защит.
Г. По токам срабатывания реле.
16. Чем определяется зона действия токовой отсечки линии?
А. Током срабатывания защиты.
Б. Током срабатывания реле.
В. Током короткого замыкания в конце защищаемой линии.
Г. Кривой спада тока КЗ вдоль линии.
17. Время срабатывания устройства АВР должно быть согласовано:
А. С временем срабатывания защиты.
Б. С временем срабатывания АЧРI.
В. С временем срабатывания АЧРII.
Г. С временем срабатывания АЧРI и АЧРII.
18. Что следует учитывать при расчёте ступени селективности МТЗ?
А. Выдержку времени МТЗ смежного участка сети.
Б. Погрешность выдержки времени МТЗ.
В. Только время отключения выключателя.
Г. Погрешность выдержек времени МТЗ своего и смежного участков и время отключения выключателя смежного участка.
19. Почему для обеспечения селективности МТЗ следует вводить выдержку времени?
А. Потому что у МТЗ смежных участков есть общая зона действия защиты.
Б. Потому что у каждой из МТЗ смежных участков есть своя зона действия.
В. Потому что это никак не связано с зонами действия защит.
Г. Потому что ток срабатывания МТЗ своего участка согласован с током срабатывания МТЗ смежного участка.
20. АЧР действует на отключение или на включение каких элементов?
А. На отключение нагрузки третьей категории.
Б. На отключение генераторов электростанции.
В. На включение мощных электродвигателей.
Г. На отключение синхронных компенсаторов.
21. В каком диапазоне должен быть ток срабатывания МТЗ?
А. Больше тока рабочего максимального и меньше тока короткого замыкания.
Б. Больше тока короткого замыкания.
В. Меньше тока рабочего максимального.
Г. Больше минимального тока короткого замыкания и меньше максимального тока короткого замыкания.
22. В какой защите применяется фильтр токов нулевой последовательности?
А. В защите от замыканий на землю.
Б. В МТЗ от междуфазных коротких замыканий.
В. В дифференциальной защите трансформаторов.
Г. В дистанционной защите.
23. Какова зона действия первой ступени дистанционной защиты линии?
А. Вся линия.
Б. 85% своей линии.
В. 50% своей линии.
Г. Вся своя линия и 25% следующей.
24. Каков смысл названия «дистанционная защита»?
А. Действует на расстоянии.
Б. Обслуживает определённую дистанцию.
В. Позволяет выставлять уставки дистанционно.
Г. Измеряет расстояние до точки короткого замыкания.
25. Каковы условия точной синхронизации генератора с сетью?
А. Равенство частот, фаз и амплитуд.
Б. Равенство частот.
В. Равенство фаз.
Г. Равенство частот и амплитуд.
26. От чего зависит величина тока КЗ?
А. От вида установленной релейной защиты.
Б. От параметров сети и вида защиты.
В. От параметров сети.
Г. От числа защит.
27. По какому току определяется коэффициент чувствительности МТЗ?
А. По минимальному току КЗ в конце зоны действия защиты.
Б. По среднему току КЗ.
В. По максимальному току КЗ в точке установки защиты.
Г. По минимальному току КЗ в точке установки защиты.
28. По какой точке КЗ и по какому току КЗ согласовываются МТЗ линий с зависимой от тока характеристикой срабатывания?
А. По максимальному току КЗ в начале смежного участка.
Б. По минимальному току КЗ в начале смежного участка.
В. По максимальному току КЗ в конце смежного участка.
Г. По минимальному току КЗ в конце смежного участка.
29. Определите зону действия продольной дифференциальной защиты линии.
А. Между шинами подстанций, соединяемых защищаемой линией.
Б. Между местами установки трансформаторов тока дифзащиты.
В. Линия и шины одной из подстанций.
Г. Часть защищаемой линии.
30. Каким может быть ток срабатывания реле для идеальной дифференциальной защиты линии?
А. Равным току нагрузки.
Б. Большим тока нагрузки.
В. Равным нулю.
Г. Равным току одного плеча защиты при внешнем КЗ.
Тест 2
1. Что такое коронный разряд?
А. Местный разряд в различного рода “включениях” внутри изоляции.
Б. Самостоятельный разряд в зоне выхода секции обмотки электрической машины из паза вдоль поверхности.
В. Самостоятельный разряд в зоне крепления проходного изолятора к корпусу аппарата или трансформатора , а также к стенам здания.
Г. Самостоятельный разряд в линиях электропередач.
2. Что такое частичный разряд?
А. Местные разряды в различного рода “включениях” внутри изоляции.
Б. Водные триинги.
Б. Искрения в местах изоляции, где имеются взвешенные инородные «включения».
Г. Разряды в увлажненных местах.
3. Что такое скользящий разряд?
А. Завершенный поверхностный разряд.
Б. Незавершенный поверхностный разряд вдоль сравнительно чистой изоляции.
В. Тлеющий разряд.
Г. Разряд вдоль загрязненной поверхности изоляции.
4. Для каких электрических полей характерен коронный разряд?
А. Однородных.
Б. Слабооднородных.
В. Резконеоднородных.
Г. Квазиоднородных.
5. Какие способы наиболее эффективны для снижения потерь мощности в воздушных линиях?
А. Расщепление проводов на составляющие в каждой фазе.
Б. Увеличение диаметра провода.
В. Увеличение расстояния между фазами.
Г. Применение экранов в местах присоединения провода к гирлянде изоляторов.
6. Выберите применяемые типы силовых кабелей?
А. Кабели с пластмассовой, резиновой изоляцией и со сшитым полиэтиленом.
Б. Кабели в стальных трубах с маслом или газом под давлением.
В. Маслонаполненные кабели.
Г. Кабели с вязкой пропиткой.
7. Каким номинальным напряжениям соответствуют типы силовых кабелей?
А. Кабели с пластмассовой и резиновой изоляцией – до 35 кВ, со сшитым полиэтиленом – 10 кВ и выше.
Б. Газонаполненные кабели – 35 кВ и выше.
В. Маслонаполненные кабели – 110 кВ и выше.
Г. Кабели с вязкой пропиткой – до 35 кВ.
8. Какие испытательные напряжения промышленной частоты силовых кабелей?
А. Uном = 6 кВ Uисп = 16 кВ.
Б. Uном = 10 кВ Uисп = 25 кВ.
В. Uном = 6 кВ Uисп = 20 кВ.
Г. Uном = 10 кВ Uисп = 30 кВ.
9. Какие испытательные напряжения промышленной частоты силовых кабелей?
А. Uном = 35 кВ Uисп = 65 кВ.
Б. Uном = 110 кВ Uисп = 250 кВ.
В. Uном = 35 кВ Uисп = 55 кВ.
В. Uном = 110 кВ Uисп = 300 кВ.
10. Какие способы наиболее эффективны для увеличения допустимых рабочих напряженностей поля в кабельных линиях?
А. Регулирование поля путем применения проводящих или полупроводящих экранов.
Б. Применение поверх изоляции каждой жилы собственных металлических оболочек или экранов из металлизированной бумаги, а также выполнение одножильных кабелей
В. Градирование изоляции.
Г. Применение масла или газа под давлением.
11. Назовите физические свойства элегаза?
А. Без цвета и запаха.
Б. Плотность выше плотности воздуха.
В. Не токсичен и не воспламеняется.
Г. Низкая звукопроводность.
12. Назовите электрические свойства элегаза?
А. Электрическая прочность превышает электрическую прочность масла и воздуха.
Б. Электрическая прочность меньше электрической прочности масла и воздуха.
В. Электропроводность элегаза очень низка.
Г. Электропроводность элегаза высока.
13. Чем объяснить высокую отключающую способность элегазовых выключателей?
А. Электрическая прочность превышает электрическую прочность масла и воздуха.
Б. Объясняется электроотрицательными свойствами элегаза, его характерной способностью к активному захвату свободных электронов.
В. Способностью быстро восстанавливать свою электрическую прочность.
Г. Электропроводность элегаза высока.
14. Чем объяснить высокую отключающую способность вакуумных выключателей?
А. Давление газа на межэлектродном расстоянии дугогасительного устройства весьма мало и лежит в пределах 0,01-0,2 кПа·см.
Б. Возникновение разряда в них определяется практически только процессами на электродах и определяется в значительной степени материалом и конфигурацией контактов.
В. Способностью быстро восстанавливать свою электрическую прочность.
Г. Электропроводность вакуума очень мала.
15. Каковы достоинства вакуумных выключателей?
А. Автономность работы.
Б. В процессе эксплуатации вакуумные дугогасительные камеры не требуют надзора или обслуживания.
В. Ячейки с вакуумными выключателями снабжаются ОПН.
Г. Исключительно высокая коммутационная способность.
16. На какие виды подразделяются методы профилактических испытаний изоляции?
А. Разрушающие.
Б. Неразрушающие.
В. Под рабочим напряжением.
Г. Контроль изоляции.
17. Какие виды неразрушающих испытаний?
А. Измерение частичных разрядов и tgδ.
Б. Измерение увлажнения изоляции.
В. Измерение сопротивления изоляции.
Г. Измерение распределения напряжения по элементам гирлянды изоляторов.
18. Что такое разрушающие испытания?
А. При воздействии испытательных напряжений промышленной частоты.
Б. При воздействии рабочего напряжения.
В. При испытании импульсным напряжением.
Г. При контроле измерительными приборами
19. Какой контроль изоляции проводится под рабочим напряжением?
А. Измерение частичных разрядов.
Б. Измерение tgδ.
В. Контроль состояния изоляторов с помощью тепловизоров.
Г. Измерение распределения напряжения по элементам гирлянды изоляторов.
20. Какие применяют источники испытательных напряжений?
А. Генераторы импульсных напряжений.
Б. Испытательные трансформаторы промышленной частоты.
В. Каскадные испытательные трансформаторы.
Г. Генераторы импульсных токов.
21. Какие могут быть токи молнии и крутизна токов молнии?
А. До 100 кА.
Б. До 200 кА.
В. До 30 кА/мкс.
Г. До 50 кА/мкс.
22. Какие виды молниезащиты подстанции?
A. От прямых ударов молнии.
Б. От обратных перекрытий.
В. От набегающих по линии волн перенапряжений.
Г. Молниезащита линий на подходе к подстанции.
23. Чем можно обеспечить молниезащиту электрических машин?
A. ОПН и вентильными разрядниками.
Б. Подключением к шинам конденсаторов.
В. Кабельными вставками и реакторами.
Г. Молниезащита линий на подходе к электрической машине.
24. Почему дуговые перенапряжения являются весьма опасными для изоляции?
A. Перенапряжения достигают значений до (3-5)Uф.
Б. Возникают большие токи замыкания на землю.
В. Возможны большие разрушения из-за длительного действия электрической дуги.
Г. Перенапряжения представляют опасность для оборудования близлежащих сетей.
25. Каковы значения установившейся составляющей внутренних перенапряжений U (1)уст при однофазном КЗ (или однофазном замыкании на землю) в зависимости от рабочего заземления нейтрали сети?
A. При глухозаземленной нейтрали U(1)уст=(1,05-1,1)Uф.
Б. При изолированной нейтрали U(1)уст=1,73Uф.
В. При эффективном заземлении нейтрали U(1)уст=1,4Uф.
Г. При компенсированной нейтрали U(1)уст=1,6Uф.
Правильные ответы на тестовые вопросы рубежного контроля
№ теста |
Раздел, тема |
Номера вопросов / Номера правильных ответов |
||||||
1 |
1 |
Номер вопроса |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Правильный ответ |
В |
А |
А |
Г |
Г |
|||
Номер вопроса |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|||
Правильный ответ |
Г |
Г |
Г |
В |
В |
|||
Номер вопроса |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|||
Правильный ответ |
В |
А |
Б |
В |
Б |
|||
Номер вопроса |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|||
Правильный ответ |
Г |
А |
Г |
А |
А |
|||
Номер вопроса |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|||
Правильный ответ |
А |
А |
Б |
Г |
А |
|||
Номер вопроса |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|||
Правильный ответ |
В |
А |
А |
Б |
В |
|||
2 |
2 |
Номер вопроса |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Правильный ответ |
Б,В,Г |
А |
Б |
В |
А,Г |
|||
Номер вопроса |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|||
Правильный ответ |
А-Г |
А-Г |
A,Б |
А,Б |
A-В |
|||
Номер вопроса |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|||
Правильный ответ |
А |
А-В |
А-В |
А-В |
А,Б,Г |
|||
Номер вопроса |
16 |
17 |
17 |
19 |
20 |
|||
Правильный ответ |
А-В |
А-Г |
A,В |
А-Г |
A-В |
|||
Номер вопроса |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|||
Правильный ответ |
Б,Г |
А-Г |
А |
А,Г |
А,Б,В |