Зміст

1. Вступ

2. Основна частина

   1. Будова комунікаційних апаратів

   2. Будова струмообмежуючих і грозозахисних апаратів

   3. Будова вимірювальних трансформаторів

   4. Призначення та конструкція опорних і прохідних ізоляторів, шин

   5. Монтаж високовольтних комунікаційних апаратів

   6. Монтаж струмообмежуючих і грозозахисних апаратів

   7. Монтаж вимірювальних трансформаторів

   8. Монтаж ізоляторів і шин

   9. Обслуговування високовольтних комунікаційних апаратів

   10. Обслуговування струмообмежуючих і грозозахисних апаратів

   11. Обслуговування вимірювальних трансформаторів

3. Охорона праці

4. Література

Вступ

Енергетика − одна з найпотужніших галузей народного господарства України. За розвитком енергетики визначають стан розвитку країни в цілому. Електроенергія сьогодні виробляється на електростанціях різного типу. В Україні працюють теплові, гідро, атомні, вітрові та іншого типу електростанції.

Найбільш теплові електростанції розміщені в Донбасі. Серед них найпотужнішими є Луганська, Миронівська, Старобишівська ( по 2,4 млн. кВт кожна), Слов'янська (2,1 млн. кВт), Вуглегірська (3,6 млн. кВт), Курахівська і Штерівська. Тут діє потужна лінія електропередачі Донбас − захід України.

У Придніпров'ї, незважаючи на дещо іншу сировинну базу і наявність гідроресурсів, виробництво електроенергії на теплових електростанціях також переважає. Тут працюють Криворізька ДРЕС (3 млн. кВт), Придніпровська (2,4 млн. кВт) та Запорізька (3,6 млн. кВт). В Енергодарі розміщена Запорізька АЕС. Крім цього енергетичний потенціал Приднопров'я доповнюють три ГЕС на Дніпрі: Дніпровська (538 тис кВт), Дніпродзержинська (352 тис. кВт) та Кременчуцька (625 тис. кВт).

Потужні електростанції різного типу розміщені поблизу Києва − Трипільська ДРЕС (1,8 млн. кВт), Київська ГЕС (361,2 тис. кВт), Київська ГЕС (361,2 тис. кВт), Київська ГЕС (225 тис. кВт).

Новий енергетичний район сформовано в західній частині України на базі теплових та автономних електростанцій. Серед них Добротвірська ДРЕС (700 тис. кВт), Бурштинська ДРЕС (2,4 млн. кВт), Рівненська АЕС, Хмельницька АЕС та Дністровська ГЕС (702 тис. кВт).

Південні райони країни найгірше забезпечені електроенергією власного виробництва. З великих електростанцій тут є Південноукраїнська АЕС (4 млн. кВт) Ладижинська ДРЕС (1.8 млн. кВт). Загроза забруднення довкілля стала причиною відмови віл введення в експлуатацію фактично теплоелектростанції (АТЕЦ). Тут планується будівництво електростанцій, що використовують енергію вітру, Сонця і термальних підземних вод.

На території України розташовані атомні електростанції ( Хмеотництка, Південноукраїнська, Запорізька та Рівненська) сумарною потужністю 13 млн. кВт.

Атомна енергетика пропонує екологічно найчистішу технологію виробництва електроенергії. Перевагою АЕС є також стабільність режиму їх роботи. Увімкнена в мережу атомна електростанція, дає сталий потік електроенергії.

Зараз електроенергії необхідно все більше і більше, але запаси природного газу, вугілля, нафти обмежені, атомні електростанції недосконалі а їх робота загрожує довкіллю.

Вихід вбачається у використанні нетрадиційних або просто забутих видів енергії − сонячної, вітрової, океанічної, геотермальної. Найбільше енергії може дати сонячне випромінювання. Без шкоди для біосфери можна використати близько 3% сонячного випромінювання, що надходить до Землі. Цу дасть енергію потужністю 1000млрд. кіловат, що у 100 разів перевищує сучасну потужність виробництва енергії в світі. У Криму, поблизу селища Щолкіно, споруджується перша в країні дослідно-промислова геліостанція. Першу вітроенергетичну станцію (ВЕС) потужністю 100 кВт в Україні та й у світі було збудовано в 1931 році поблизу Севастополя. У 1994 р. почала діяти Донузлавська ВЕС, Ново озерна ВЕС, та було розпочато будівництво ВЕС потужністю 500 МВт на сході Кримського півострова. В Україні також створюються вітроенергетичні установки (ВЕУ) потужністю 2000 кВт, які могли б підключитися до енергосистеми.

Серед нетрадиційних видів енергії можливе використання біомаси і створення на її остові біогазу. З'явилися і методи вирощування рослин, які дають нафту.

Нині загальний технічний стан електроенергетики України незадовільний. Цу пов'язано з тим, що тривалий час не проводилася модернізація енергетичного господарства.

За рівнем енергоспоживання на одну людину (понад 5 тис. кВт годин на рік) Україна належить до країн, що мають середні показники. Одним з провідних чинників, що обмежує розвиток енергетики в Україні, є екоголічний. Викиди становлять 30% всіх твердих часток, що надходять в атмосферу внаслідок господарської діяльності людини. За цим показником електростанції зрівнялися з підприємствами металургії та іншими галузями промисловості. Крім цього енергетика викидає до 63% сірчаного ангідриду і понад 53% оксидів азоту, що надходять в повітря від стаціонарних джерел забруднення.

Щоб зменшити викиди в атмосферу шкадливих речовин, необхідно дотримуватись таких заходів:

1. економити електричну і теплову енергію у всіх сферах діяльності;

2. збільшувати частку природного газу на ТЕС за рахунок зменшення його перевитрат у металургії та інших галузях;

3. підвищувати ефективність використання різних видів пального;

4. впроваджувати ефективні й економічно виправдані очисні споруди;

5. удосконалювати структуру промисловості.

Негативний екологічний вплив має гідроенергетика, оскільки затоплюються великі площі, підвищується рівень ґрунтових вод навколишньої місцевості, змінюються умови життя важної флори і фауни, в рукотворних моря накопичуються шкідливі відходи і радіонукліди. Якщо врахувати ціну землі затопленої водосховищем, вартість переселення людей і будівництва на новому місці, то вони абсолютно не спів розмірні з вартістю виробленої електроенергії.

Важливою для України є безпека роботи атомних станцій. Катастрофа на Чорнобильській АЕС перетворила державу на зону екологічної катастрофи. В навколишнє середовище було викинуто близько 1 млрд, Кюрі різних радіонуклідів, забрудненими виявилися цілі області України.

Електричну енергію на електростанціях виробляють генератори, що обертаються паровими машинами, турбінами, двигунами внутрішнього згорання. Електричний струм, що виробляються генераторами має частоту 50 Гц. Електростанції переважно будуть біля джерел енергоресурсів, оскільки дешевше будувати лінії електропередач і таким чином передавати енергію до споживача. Отже, при побудові електростанцій потрібно врахувати такі фактори:

1. вартість енергоресурсів;

2. будівництво споруд;

3. вартість обладнання;

4. екологію;

5. соціальні аспекти;

6. питання безпеки.

2.1 Будова комутаційних апаратів.

До високовольтних комутаційних апаратів належать роз'єднувачі, вимикачі, віддільники і вимикачі потужності.

Роз'єднувач − це електричний апарат, призначений для вмикання і вимикання ділянок електричного кола, що під напругою. Роз'єднувачі допускають вимикання невеликих струмів, наприклад, холостого ходу трансформатора, вимірювальних прикладів, струми заземлення, нейтралей трансформатора і дугогасних котушок, невеликих зарядних струмів повітряних і кабельних ліній тощо.

Роз'єднувачі виготовляють для внутрішнього і зовнішнього встановлення. Для внутрішнього встановлення виконують однополюсними і триполюсними; для зовнішнього − випускають з підвищеною механічною міцністю у зв’язку з тим, що вони працюють на відкритому повітрі. Однофазні та трифазні роз’єднувачі виготовляють на різні струми і напруги. Роз’єднувачі виготовляють з різними приводами: ручним з допомогою ізоляційної штанги; важільним або черв'ячним; пружинним або пневматичним з дистанційним керуванням. Маючи відкриту контактну систему, роз’єднувачі забезпечують видимий розрив кола, що є необхідною умовою дотримання правил техніки безпеки при ремонтних і монтажних роботах.

За характером руху рухомих контактів роз’єднувачі бувають вертикально-поворотного типу, рухомі контакти яких переміщуються у вертикальній площині; горизонтально-поворотного типу з комбінованим і прямолінійно-поступальним рухом тощо.

На рис. 1 показано трифазний роз’єднувач серії РВ для внутрішнього встановлення на напругу 10 кВ і струм 400А. Його змонтовано на звареній стальній рамі 1 нерухомих контактів 4 і 12 (вирубного типу), які встановлені на ізоляторах 13, що забезпечують ізоляцію струмопровідних частин. Переміщення рухомих контактів 5 здійснюється поворотом вала 3, з’єднаного ізоляційною тягою 11 з вилкою 10 рухомих контактів. Рухомий контакт виготовлено з двох пластин, відстань між якими у тракт ний натиск створюється пружинами 8 через стальні накладки 6. Рухомий контакт повертається на осі 7, встановленої в кронштейні нерухомого контакту 4; 2 − болт заземлення.

Високовольтні вимикачі − слугуюит для комутації під напругою електроустаткування підстанцій або електричних мереж, а також їх вимикання при аварійних режимах. При розриванні електричного кола між розмикаючими контактами вимикача виникає електрична дуга. Тому в електричних апаратах, призначених для розмикання і замикання кіл високої напруги, передбачено деіонізуючі пристрої, що сприяють швидкому гасінню дуги.

Залежно від дугогасного середовища вимикачі бувають рідинні та газові, з них найбільш розповсюдженні масляні та повітряні. У масляних вимикачах дугогасним середовищем служить трансформаторне масло, в повітряних − стиснуте повітря. Контактна система розміщена в ізоляційному циліндрі або камері.

Рис. 1. Триполюсний роз’єднувач.

Вимикачі поділяють на шість основних типів:

1) бакові з великим об’ємом масла, в яких трансформаторне масло використовується тільки для гасіння дуги та ізоляції струмопровідних частин сусідніх фаз, одна від одної від землі (корпуса);

2) горщикові, або малооб'ємні, в яких трансформаторне масло використовується тільки для гасіння дуги. Бачки цих вимикачів під час роботи перебувають під напругою, тому вони ізолюються від заземлюючих частин з допомогою зовнішніх ізоляторів;

3) повітряні, в яких гасіння луни відбувається стиснутим повітрям. У більшості конструкцій повітряних вимикачів дугогасні камери розміщуються в фарфорових ізоляторах;

4) автогазові (газогенеруючі), в яких гасіння дуги здійснюється потоком газу, що виділяється з камери;

5) вакуумні − дуга гаситься у вакуумі;

6) електромагнітні − гасіння дуги здійснюється в камері з електромагнітним дуттям. Вимикачі виготовляють для внутрішнього і зовнішнього вимикання, однофазні та трифазні; з окремим або вбудованим приводом. Більшість вимикачів забезпечені однократним або багатократним автоматичним повторним вимиканням (АПВ)

Бакові вимикачі діють за принципом простого розриву дуги в маслі, вони володіють малою комутаційною здатністю, вибухо- і пожежонебеспечні, тому використовуються рідко. На промислових підприємствах у РП напругою 6…10 кВ використовуються лише горщикові вимикачі. Масло в них використовується виключно для гасіння дуги, тому його значно менше − 3…4%, об’єму горщика (полюси).

На рис. 2 прказано горщиковий вимикач ВМП-10 (Вимикач маляний підвісний) на напругу 10 кВ струм 600 − 500А.

Рис. 2. Схема масляного вимикача.

Полюси 1 встановлюються на ізоляторах 2, що розміщені на звареній стальній рамі 3. На рамі також змонтовано приводний механізм, який складається з вала 6, з’єднаного важелями з ізоляційною тягою 5, що передають зусилля на важіль 4 полюса, масляний буфер 7. Вимикання відбувається під дією вимикаючих пружин. Масляний буфер (демпфер) зменшує удари рухомих частин при спрацюванні привода.

Полюс вимикача виготовлений з ізоляційного циліндра. На ньому закріплено корпус з алюмінієвого сплаву, де розміщено рухомий контакт з роликовим струмознімачем, нерухомі стержні якого з’єднані з виводом і безпосередньо з корпусом. У нижній частині нерухомий контакт розеткового типу, з’єднаний з виводом вимикача, та пробка для зливання масла.

В ізольованому корпусі знаходиться дугогасна камера, виконана з пластин фібри і електрокартону.

Вимикання і вмикання вимикача здійснюється поворотом важеля зв’язаного з рухомим контактом. Рівень масла контролюється масло покажчиком.

Віддільник призначений для автоматичного вимикання без струму пошкодженої ділянки електричного кола в момент вимикання вимикача. Його встановлюють там, де до ліній живлення, що мають АПВ, приєднані інші споживачі, а також на підстанціях з двома трансформаторами.

Короткозамикач − це швидкодіючий апарат, призначений для створення штучного короткого замикання електроліній. Їх застосовують на підстанціях, де немає вимикачів з боку високої напруги.

При пошкодження в середині трансформаторів, релейний захист приводить в дію короткозамикачі, які створюють коротке замикання на лінії живлення. Струм цього короткого замикання використовують для вимикання. Струм цього короткого замикання використовують для вимикання вимикача, розміщеного на початку лінії. Конструктивно віддільники та короткозамикачі потрібні до роз’єднувачів, відрізняються лишу швидкодіючим приводом.

У короткозамикачів нерухомий контакт розміщений на верху ізоляторів, змонтованих на основі, яка ізольована від землі ізолятором. Рухомий контакт з’єднаний з землею через трансформатори струму. Пружинний привод, призначений для комутації короткозамикача, з’єднаний з рухомим контактом через ізоляційну тягу. При нормальній роботі контакти короткозамикача розімкнені, а пружини привода заведені. При пошкодженні, наприклад, ізоляції трансформатора, за сигналом релейного захисту вмикається короткозамикач, утворюючи коротке замикання лінійного провода з землею.

Вимикачі потужності призначені для розмикання електричного кола високої напруги при невеликій потужності. Від короткого замикання такі кола захищають з землею.

Вимикач потужності (роз’єднувач потужності) при розмиканні кола утворює видомий розрив. Конструкція вимикача потужності на 10 кВ, змонтованого разом із запобіжниками, показана на рис. 3. Елементи вимикача змонтовано на стальній рамі 3. На опорних ізоляторах 6 встановлено дугогасні камери 5 з нерухомим 7 і дугогасним 10 контактами. Контакти з’єднані з затискачами до яких приєднуються проводи зовнішнього монтажу. Дугогасна камера 5 виконана з двох пластмасових частин. Всередині камери розміщені дві втулки з газогенеруючого матеріалу (органічного скла). Під дією високої температури електричної дуги. Дуття і гази швидко гасять дугу і розривають коло.

Переміщення рухомих контактів здійснюється тягами, зв’язаними з важелями вала. На обох кінцях вала встановлені вимикаючі пружини з буфером.

Рис. 3. Вимикач потужності