Раздел 3. Внутреннее электроснабжение объектов Студент должен: иметь представление:

1. об основных принципах построения схем электроснабжения объектов;

знать:

1. конструкцию, назначение, области применения линий электропередач, основного электрооборудования подстанций;

2. порядок выбора типа и числа, мощности трансформаторов;

3. условия выбора электрооборудования подстанций;

4. назначение заземления и зануления в электроустановках;

уметь:

1. составлять планы размещения электрооборудования на подстанциях;

2. производить выбор типа, числа и мощности трансформаторов;

3. производить выбор токоведущих частей и электрооборудования подстанций;

4. производить расчет и построение контура заземления.

Тема 3.1 Внутризаводское и внутригородское распределение электроэнергии Назначение, схемы и конструктивное выполнение электрических сетей напряжением выше

1000 В. Выбор электрической сети по экономичесой плотности тока. Построение схем электроснабжения объектов. Методические указания Электрические сети напряжением выше 1000В выполняются воздушными линиями, кабельными линиями, токопроводами, шинопроводами. Воздушные линии выполняются из неизолированных проводов, расположенных на открытом воздухе и прикрепленные к опорам с помощью изоляторов и арматуры. Кабельные линии напряжение выше 1000В по конструкции, назначению выполняются такими же как и кабельные линии до 1000В. В сетях ВН шинопроводы могут оказаться целесообразными для передачи относительно больших мощностей ( при токе более 1 кА) по неразветвленным линиям. Ответвления от шинопроводов ВН существенно снижают их надежность и поэтому их применяют относительно редко. Токопроводы предназначены для передачи больших мощностей на относительно короткие расстояния при напряжении до 35 кВ, и рассматриваются как разновидность воздушных линий, отличающихся большим числом (обычно 4…12) проводов в каждой фазе, сильно укороченными пролетами (обычно 20…40м) и малой длиной, обычно от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Основными преимуществами гибких токопроводов перед жесткими являются возможность применения в 5…10 раз более длинных пролетов между опорами, отсутствие сил, действующих на опорные конструкции от теплового удлинения или сокращения токопровода, меньшие силы между фазами при к.з. Недостатками - являются большие габариты гибкого токопровода.. Вопросы для самоконтроля 1.Как выполняются сети выше 1000В?

2.По каким признакам строятся схемы электроснабжения выше 1000 В?

3.Алгоритм выбора электрических сетей по экономической плотности тока. Литература 1.Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов.-М.: «Мастерство»2002г, §5.1-6.5 2.Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.-М.: Высшая школа, 1990 г. §4.1-4.2 Тема 3.2 Классификация, основное электрооборудование электрических станций и подстанций Классификация подстанций, назначение и типы. Конструктивное выполнение, электрические схемы и электрооборудование главных понизительных подстанций и главных распределительных пунктов.

Практическое занятие 5 Расчет электрических сетей по экономической плотности тока. (2час) Методические указания Подстанции бывают: в зависимости от положения в энергосистеме( районные, узловые, транзитные, тупиковые); по назначению (городские, заводские цеховые, промысловые, специальные); по исполнению (открытые, закрытые, комплектные) ; о напряжению (повышающие, понижающие); по способу обслуживания (стационарные с обслуживающим персоналом, обслуживанием выездным персоналом). При рассмотрении данной темы особое внимание необходимо уделять современным видам электрооборудования. Вопросы для самоконтроля 1.Какие подстанций, назначение и типы вы знаете?

2.Из каких элементов состоят главные понизительные подстанций?

3.Назначение, типы, способы гашения дуги маломасляных выключателей.

4.Назначение, типы, способы гашения дуги вакуумных выключателей.

5. Назначение, типы, способы гашения дуги элегазовых выключателей.

6. Назначение, типы, применение разъединителей, ОПН, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения. Литература 1.Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов.-М.: «Мастерство»2002г, §4.1-4.5 2.Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.-М.: Высшая школа, 1990 г. §5.1-5.3 Тема 3.3 Выбор количества и места расположения подстанций Мощность присоединения главной понизительной подстанции. Определение условного центра электрических нагрузок. Выбор количества и места расположения подстанций или ГПП.

Практическое занятие 6 Выбор места расположения подстанций. (2час) Методические указания Подстанции всех мощностей должны быть максимально приближены к центрам подключенных к ним нагрузок (ЦЭН). Это позволяет: улучшить технико- экономические показатели системы электроснабжения по расходу дефицитных проводниковых материалов; обеспечить минимум приведенных затрат. - Центр электрических нагрузок (ЦЭН) – это теоретически наивыгоднейшая точка размещения источника питания (э/станции, подстанции, распределительного устройства и т.д.) Вопросы для самоконтроля 1. Как определяется мощность присоединения главной понизительной подстанции?

2.Определение условного центра электрических нагрузок.

3. Как оптимально выбрать количество и место расположения подстанций ? Литература 1.Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов.-М.: «Мастерство»2002г, § 2.Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.-М.: Высшая школа, 1990 г. §5.5

Тема 3.4 Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях Определение числа и мощности трансформаторов в зависимости от характера электрических нагрузок, по условиям надежности электроснабжения, конструктивному выполнению, технико- экономическим показателям. Проверка выбранного трансформатора по перегрузочному и аварийному режимам работы.

Практическое занятие 7 Решение задач на определение числа и мощности трансформаторов на подстанциях. (2 час) Методические указания Выбор типа, числа и мощности трансформаторов обуславливается величиной и характером нагрузок, технико- экономическими показателями отдельных вариантов, категорий потребителей, экономически целесообразному режиму работы. Кроме того, учитываются архитектурно- строительные и эксплутационные требования, условия окружающей среды, требования пожарной и электрической безопасности, типов применяемого оборудования, компенсации реактивной мощности. Мощность трансформаторов выбирают с учетом перегрузочной способности, загрузкой трансформаторов в нормальном режиме и загрузкой в аварийном режиме. Перегрузочная способность трансформаторов в аварийном режиме допускается согласно ПУЭ до 140 %, в течение пяти суток по шесть часов в сутки; в нормальном режиме (60- 80)% для ЭП первой, второй категории надежности, загрузка трансформаторов с учетом потерь до 100%. Вопросы для самоконтроля С учетом каких условий выбираются силовые трансформаторы? Каким трансформаторам отдается предпочтение в современных условиях? Алгоритм расчета трансформаторов. Литература 1.Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов.-М.: «Мастерство»2002г, §4.1 2.Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.-М.: Высшая школа, 1990 г. §5.5 Тема 3.5 Короткие замыкания в системах электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания Короткие замыкания в электрических сетях, их виды. Система относительных единиц при расчете токов короткого замыкания в электрических сетях напряжением выше 1000 В. Определение сопротивлений отдельных элементов цепи короткого замыкания. Расчет токов КЗ в именованных единицах. Электродинамическое и термическое действие токов КЗ. Способы ограничения токов короткого замыкания.

Практическое занятие 8 Расчет токов короткого замыкания в системах электроснабжения и электрических сетях. (4час) Методические указания - Коротким замыканием называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землей, при котором токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима. Последствиями коротких замыканий являются: резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи; снижение напряжения в отдельных точках системы; возникновение дуги в месте короткого замыкания. Прохождение больших токов вызывает повышенный нагрев токоведущих частей и изоляции, что может привести к пожару в распределительных устройствах, в кабельных сетях и других элементах энергоснабжения и будет причиной дальнейшего развития аварии. Вопросы для самоконтроля 1.В чем опасность коротких замыканий?

2. Какой вид КЗ является наиболее опасным?

3. Как рассчитать токи КЗ?

4.Что является причинами КЗ? Литература 1.Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов.- М.: «Мастерство»2002г, §14.1-14.17 2.Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.- М.: Высшая школа, 1990 г. §6.1-6.2 Тема 3.6 Выбор высоковольтных токоведущих частей и аппаратов на подстанциях с учетом действия токов короткого замыкания Выбор высоковольтных токоведущих частей распределительных устройств, электрооборудования и аппаратов на подстанциях с проверкой их на действие токов короткого замыкания.

Практическое занятие 9 Выбор электрооборудования с учетом действия токов короткого замыкания. (4 час) Методические указания Электрические аппараты, изоляторы и токоведущие устройства работают в трех основных режимах: длительном, перегрузки (с повышенной нагрузкой, которая для некоторых аппаратов достигает значения до 1,4 номинальной) и короткого замыкания. В длительном режиме надежная работа аппаратов, изоляторов и токоведущих устройств обеспечивается правильным выбором их по номинальному напряжению и току. В режиме перегрузки надежная работа аппаратов, и других устройств электрических установок обеспечивается ограничением значения и длительности повышения напряжения или тока в таких пределах, при которых еще гарантируется нормальная работа электрических установок за счет запаса прочности. В режиме к.з. надежная работа аппаратов, изоляторов и токоведущих частей обеспечивается соответствием выбранных параметров устройств условиям термической и электродинамической стойкости. Для выключателей и предохранителей добавляется условие их выбора по отключающей способности. Вопросы для самоконтроля 1.По каким условиям выбираются выключатели?

2. По каким условиям выбираются шины?

3.По каким условиям выбираются выключатели?

4. По каким условиям выбираются трансформаторы тока?

5. По каким условиям выбираются трансформаторы напряжения?

6.По каким условиям выбираются разъединители? Литература 1.Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов.-М.: «Мастерство»2002г, § 2.Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.-М.: Высшая школа, 1990 г. §6.3 Тема 3.8 Заземление и зануление в электроустановках Назначение заземления и зануления в электроустановках. Основные понятия. Рабочее и защитное заземление и зануление. Расчет защитных заземлений и построение контура заземления.

Практическое занятие 10 Расчет защитных заземлений в электроустановках Методические указания Защитное заземление выполняют с целью обеспечения электробезопасности при замыкании токоведущих частей на землю. Рабочее- предназначено для обеспечения нормальных режимов работы установки, молниезащитное- для защиты электрооборудования от перенапряжений и молниезащиты зданий и сооружений. В данном случае защитное заземление выполняет функции рабочего и молниезащитного заземления. Заземляющее устройство состоит из заземлителей и заземляющих проводников. Заземлители-это металлические проводники, находящиеся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземлители бывают искусственные и естественные. Естественные заземлители- это различные конструкции и устройства, которые по своим свойствам могут одновременно выполнять функции заземлителей: водопроводные и другие металлические трубопроводы (кроме трубопроводов горючих или взрывчатых жидкостей и газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией от коррозии), металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, имеющих надежное соединение с землей. Под искусственными заземлителями понимают закладываемые в землю металлические электроды, специально предназначенные для устройства заземлителей. Искусственные заземлители делятся на вертикальные и горизонтальные. Горизонтальные заземлители применяют для связи вертикальных и как самостоятельные заземлители. Для присоединения частей электроустановки к заземлителям используются заземляющие проводники. Вопросы для самоконтроля 1.Каково назначение заземления, зануления?

2. Какие вы знаете заземлители?

3.Что такое вертикальный заземлитель, горизонтальный заземлитель, заземляющий проводник, заземляющий контур? Литература 1.Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов.-М.: «Мастерство»2002г, §15.1-15.8 2.Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.-М.: Высшая школа, 1990 г. §7.1-7.3