Коротка інструкція з техніки безпеки

Щоб уникнути нещасних випадків під час роботи в лабораторії, необхідно дотримуватись наступних основних положень і правил техніки безпеки:

1. До початку роботи всі студенти повинні досконало вивчити схему з’єднання, засвоїти розміщення елементів електрообладнання, звернути особливу увагу на положення вимикачів з боку мережі живлення.

2. Збирання схеми та її налагодження повинні проводитись при вимкнених вимикачах з боку мережі живлення.

3. Перед введенням в дію лабораторної установки необхідно обов’язково провести її огляд і впевнитись у відсутності сторонніх предметів. Також необхідно перевірити надійність електричних з’єднань.

4. Перед вмиканням стенду треба перевірити чи немає небезпеки доторкання до струмопровідних елементів схеми. Той, хто вмикає автоматичний вимикач, повинен попередити всіх працюючих на установці.

5. Особлива обережність необхідна під час роботи з пов-зунковими резисторами. При переміщенні повзунка резистора вільна рука не повинна доторкатись до заземлених частин, а також частин, що знаходяться під напругою.

6. Студентам не дозволяється різати, з’єднувати і розплітати проводи.

7. Категорично забороняється опиратись на лабораторний стенд та елементи схеми, переступати через частини обладнання.

8. Заміна запобіжників проводиться викладачем чи лабо-рантом після того, як на робочому щиті будуть вимкнені всі вимикачі.

9. Дозволяється розбирати схему тільки при знятій напрузі та вимкнених автоматичних вимикачах.

10. Категорично забороняється увімкнення стенда під напругу без перевірки схеми з’єднань викладачем.

Лабораторна робота № 1

Вивчення схеми і конструкції підстанції

ЦНДЛ-35/10 кВ

Мета: ознайомитися та вивчити принципову однолінійну схему, апаратуру та конструкцію діючої підстанції 35/10 кВ «Центральна науково-дослідна лабораторія» (ЦНДЛ).

1 Теоретичні положення

Підстанція ЦНДЛ-35/10 кВ розміщена в північно-східній частині м. Івано-Франківська по вулиці Берегова і призначена для електропостачання ряду промислових підприємств, ІФНТУНГ, житлового масиву та інших споживачів.

Принципова однолінійна схема підстанції ЦНДЛ-35/10 кВ приведена на рисунку 1.1. (додаток А).

Живлення підстанція отримує від двох двоколових ЛЕП-35 кВ - «Шкірзавод» і «Птахофабрика». На рисунку 1.2 зображена анкерна опора від якої здійснений ввід на підстанцію ЦНДЛ-35/10 кВ.

Рисунок 1.2 – Анкерна опора

До збірних шин 35 кВ, які виконані сталеалюмінієвими проводами АС-150, підключені ЛЕП-35 кВ через вакуумні вимикачі ВВ-35 (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Вакуумні вимикачі ВВ-35

На підстанції встановлені 2 трансформатори ТДНС-16000/35 і ТДНС-10000/35 потужністю відповідно 16000 і 10000 кВА (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 – Силові трансформатори ТДНС-16000/35 і ТДНС-10000/35

На стороні 35 кВ встановлено роз’єднувачі РЛНД-35-І і РЛНД-35-ІІ - відповідно з одним або двома заземлюючими ножами, трансформатори струму ТФН-45, розрядники РВС-35 - для захисту від хвиль атмосферних перенапруг (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 – Обладнання сторони 35 кВ

Розподільчий пристрій 10 кВ (рисунок 1.6) розміщується в спеціальному закритому приміщенні (ЗРП-10 кВ) і збирається із комірок комплектних розподільчих пристроїв типу КСО-266.

Рисунок 1.6 - Розподільчий пристрій 10 кВ підстанції ЦНДЛ

В ЗРП встановлені такі комірки:

- 2 комірки вводу силових трансформаторів з вимикачами фірми "Таврида Электрик" вакуумний вимикач ВВ/TEL 6(10) кВ до 1000А і роз’єднувачами РВЛ-10/1000 (рисунок 1.7.);

Рисунок 1.7 - Вакуумний вимикач ВВ/TEL 10 кВ та роз’єднувачами РВЛ-10/1000

- 2 комірки секційного вимикача ВМГ-10 і роз’єднувачі РВФ-10;

- 2 комірки трансформаторів напруги НТМИ-10, захищених запобіжниками ВКТ-10; в цих же комірках встановлюються розрядники РВ-10-14 комірок відходячих ліній з вимикачами ВМГ-10, роз'єднувачами РВ-10/400 і кабельними панелями. У комірках вводу і відходячих ліній встановлені також трансформатори струму ТПЛ-10, які живлять кола вимірювань і релейного захисту.

Для живлення власних потреб підстанції передбачаються два трансформатори ТМ-40/10 з напругами 10/0,23 кВ (рисунок1.8). Від них ввімкнені двигуни системи охолодження дуттям силових трансформаторів, система освітлення підстанції, оперативні кола, які зображені на рисунку 1.9. (управління, захист, сигналізація, блокування). Слід відмітити, що трансформатори власних потреб вмикаються безпосередньо до виводів 10 кВ силових трансформаторів, а не до 10 кВ розподільчих пристроїв. Така схема підвищує надійність живлення власних потреб. Зокрема при виводі в ремонт одної з секцій РП і аварії на ній трансформатор власних потреб залишається в роботі.

Рисунок 1.8 – ТВП ТМ-40/10

Рисунок 1.9 – Розподільний щит захисту автоматики і управління Т-2

Рисунок 1.10 – ЗРП 10 кВ вигляд з середини

По конструктивному виконанню підстанції треба відмітити, що підхід ЛЕП-35 кВ до підстанції виконується на двоколових металічних опорах. Від кінцевої опори лінії переходять на приймальний залізобетонний портал. Збірні шини 35 кВ закріплюються також до залізобетонних порталів. Всі апарати 35 кВ встановлено на спеціальній залізобетонних стояках, трансформатори 35/10 кВ - на залізобетонних фундаментах.

2 Порядок проведення роботи

1. Робота виконується на діючій підстанції ЦНДЛ-35/10 кВ, яка розташована по вул. Береговій, в присутності викладача.

2. Під керівництвом викладача, користуючись схемою підстанції детально вивчити розміщення апаратури, підключення окремих апаратів, способи їх монтажу.

3. Зробити ескіз плану підстанції з розміщенням всієї апаратури, огородження підстанції, приміщення ЗРП.

3 Оформлення звіту

1. Зарисувати схему підстанції з описом апаратури та план розміщення обладнання підстанції.

4 Контрольні запитання

1. Поясніть призначення основних апаратів, які встановлені на підстанції.

2. Як виконуються збірні шини 35 кВ?

3. Поясніть конструктивне виконання ЗРП-10 кВ.

4. Поясніть методи монтажу обладнання ВРП-35 кВ.

5. Чому трансформатори власних потреб підключені до виводів 10 кВ силових трансформаторів?

Лабораторна робота № 2

Компоновка електрообладнання на електричних станціях і підстанціях.

Мета: Познайомитись з основними принципами компоновки обладнання на електричних станціях і підстанціях. Вивчити основні типи та принцип роботи електростанцій.

1 Теоретичні положення

Компоновка обладнання електричних станцій і підстанцій залежить від типу станції, кількості встановленого обладнання, умов площадки, на якій споруджується станція, або підстанція та інших факторів. Приклади компоновочних рішень показані на рисунку 2.1.

1 - головний корпус; 2 - склад палива; 3 - димові труби;

4 - трансформатори блоків; 6,5 - розподільні пристрої;

7 - насосні станції; 8 - проміжні опори ЛЕП

Рисунок 2.1 - Компоновка основних споруд електричних станцій.

Теплова електростанція (ТЕС), електростанція, в якій первісна енергія має хімічну форму і вивільняється шляхом спалювання вугілля, рідкого палива чи газу; в парових електростанціях (з паровими турбінами) у топці парового котла відбувається перетворення хімічної енергії палива в тепло газів - продуктів згоряння; це тепло передається воді та водяній парі, пара з котла надходить до парової турбіни, де тепло перетворюється на кінетичну енергію обертання електрогенератора, з'єднаного з турбіною; відпрацьована в турбіні пара надходить до конденсатора і віддає тепло охолоджуючій воді (наприклад, з ріки); у деяких електростанціях застосовують замість парової газову турбіну.

Основне обладнання станції (турбіни, генератори, механізми блоків та ін.) розміщуються в машинному залі (рисунок 2.2), який є головною спорудою станції. Агрегати турбіна - генератор розміщуються в машинному залі, як правило в один ряд. З одної сторони машинного залу споруджуються котельні приміщення, з іншої - встановлюються трансформатори блоків. Крім того, на території станції споруджуються димові труби, паливний склад, під’їздні шляхи тощо (рисунок 2.3., додаток Б).

Рисунок 2.2 - Машинний зал Бурштинської ТЕС

Рисунок 2.4 – Зберігання вугілля на Бурштинській ТЕС

Рисунок 2.5 – Відкрита розподільна підстанція Бурштинської ТЕС

Рисунок 2.6 – Бурштинська теплова електростанція

Розміщення ВРП високої напруги залежить від умов площадки. Різні варіанти розміщення ВРП показані на рисунку 2.1. Варіант (а) найбільш зручний дня розміщення ВРП, так як розміщується біля блочних трансформаторів і їх ввімкнення до споруджень ВРП не складає труднощів. У варіанті (б) ВРП винесено за водопідвідний канал. У варіанті (в) немає можливостей встановити ВРП зі сторони трансформаторів, так як тут розміщується водосховище, тому ВРП винесено на протилежну сторону, за паливний склад. Проводи ліній, які йдуть від трансформаторів до ВРП, закріплюються на траверсах , встановлених на димових трубах. Таке розміщення ВРП хоч і складне відносно компановки, але зустрічається досить часто. Така компоновка виконана на Бурштинській ТЕС.

Гідроелектроста́нція (ГЕС) - електростанція, яка за допомогою гідротурбіни перетворює кінетичну енергію води в електроенергію. ГЕС, будівля якої є частиною греблі, називається русловою (Кременчуцька та Київська ГЕС зображені на рисунку 2.7 та 2.8). Будуються при більших напорах води. У цьому випадку річка повністю перегороджуються греблею, а сама будівля ГЕС розташовується за греблею, у нижній її частині. Вода, в цьому випадку, підводиться до турбін через спеціальні напірні тунелі, а не безпосередньо, як у руслових ГЕС.

Рисунок 2.7 – Кременчуцька ГЕС

Рисунок 2.8 – Київська ГЕС

Якщо будівля розташована окремо, біля основи греблі на протилежному від водосховища боці, то така ГЕС називається пригреблевою (ДніпроГЕС - рисунок 2.9). Це найпоширеніші види гідроелектричних станцій. Натиск води в них створюється за допомогою установки мосту, повністю перегородивши річку, що піднімає рівень води в ній на необхідну позначку. Такі гідроелектростанції будують на багатоводних рівнинних річках, а також на гірських річках, у місцях, де русло річки вужче, стиснуте.

Рисунок 2.9 – ДніпроГЕС

Гідроакумулюючі електростанції (ГАЕС) здатні акумулювати вироблену електроенергію, і пускати її в хід у моменти пікових навантажень. Принцип роботи таких електростанцій наступний: в певні моменти (часи не пікового навантаження), агрегати ГАЕС працюють як насоси, і закачують воду в спеціально обладнані верхні басейни. Коли виникає потреба, вода з них поступає в напірний трубопровід і, відповідно, приводить в дію додаткові турбіни (наприклад, Київська ГЕС, Дністровська ГАЕС - рисунок 2.10).

У гідроелектричних станціях, в залежності від їхнього призначення, також можуть входити додаткові споруди, такі як шлюзи або суднопіднімальні механізми, що сприяють навігації по водоймі, рибопропускні, водозабірні споруди та багато іншого.

Цінність гідроелектричної станції полягає в тому, що для виробництва електричної енергії вони використовують поновлювані джерела енергії. З огляду на те, що потреби в додатковому паливі для ГЕС немає, кінцева вартість одержуваної електроенергії значно нижче, ніж при використанні інших видів електростанцій.

Рисунок 2.10 – Дністровська ГАЕС, одна з найбільших в світі гідроакумулюючих електростанцій побудована у