9.Атомные электростанции с реактором типа ввэр.

Реактор энергетический ВВЭР предназначен для выработки тепловой энергии за счет цепной реакции деления ядер. ВВЭР–водо-водяной энергетический реактор.В реакторах типа ВВЭР в качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя используется водапод давлением.

Технологическая схема АЭС с реактором типа ВВЭР

1 –реактор;

2 –парогенератор;

3 –турбина;

4 –генератор;

5 –трансформатор;

6 –конденсатор турбины;

7 –конденсатный (питательный) насос;

8 –главный циркулярный насос

В реакторе происходит преобразование энергии, выделяющейся при цепной реакции деления ядер урана, в тепловую энергию теплоносителя первого контура. Нагретый теплоноситель поступает с помощью циркуляционных насосов в парогенераторы, где отдаёт часть своего тепла воде второго контура. Производимый в парогенераторах пар поступает в паротурбинную установку, приводящую в движение турбогенератор, который вырабатывает электроэнергию.

11.Гидроаккумулирующие электростанции.

Гидроаккумулирующие электростанции

Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС)–ГЭС,используемая для выравнивания суточной неоднородности графика электрической нагрузки.

ГАЭС имеет два бассейна на разных уровнях и «обратимые» гидроагрегаты (способны работать как в режиме генераторов, так и в режиме насосов).

Во время ночного провала электропотребления ГАЭС получает из энергосети дешевую электроэнергию и расходует ее на перекачку воды в верхнийбьеф (насосный режим).

Во время утреннего и вечернего пиков электропотребления ГАЭС сбрасывает воду из верхнего бьефа в нижний, вырабатывает при этом дорогую пиковую электроэнергию, которую отдаёт в энергосеть (генераторный режим).

13.Преимущества объединения энергосистем в Единую энергосистему России. Основная цель создания и развития Единой энергетической системы России состоит в обеспечении надежного и экономичного электроснабжения потребителей на территории России с максимально возможной реализацией преимуществ параллельной работы энергосистем.

Параллельная работа электростанций в масштабе Единой энергосистемы позволяет реализовать следующие преимущества[4]:

снижение суммарного максимума нагрузки ЕЭС России на 5 ГВт;

сокращение потребности в установленной мощности электростанций на 10-12 ГВт;

оптимизация распределения нагрузки между электростанциями в целях сокращения расхода топлива;

применение высокоэффективного крупноблочного генерирующего оборудования;

поддержание высокого уровня надёжности и отказоустойчивости энергетических объединений.

Совместная работа электростанций в Единой энергосистеме обеспечивает возможность установки на электростанциях агрегатов наибольшей единичной мощности, которая может быть изготовлена промышленностью, и укрупнения электростанций. Увеличение единичной мощности агрегатов и установленной мощности электростанций имеет значительный экономический эффект.

15. Силовые трансформаторы и автотрансформаторы: назначение, конструкционное исполнение, принцип действия, классификация.

Трансформатор(от лат. transformo —«преобразовывать») —это статическоеэлектромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты.

В основе работы трансформатора лежит явление электромагнитной индукции, в соответствии с которым значение электродвижущей силы (ЭДС), наведенной в контуре, пропорционально скорости изменения потока Ф, пронизывающего этот контур

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При подключении трансформатора к источнику переменного тока (электрической сети) в витках его первичной обмотки протекает переменный ток i1, образуя переменный магнитный поток Ф. Этот поток проходит по магнитопроводу трансформатора и, пронизывая витки первичной и вторичной обмоток, индуцирует в них переменные э. д. с. е1 и е2. Если к вторичной обмотке присоединен какой-либо приемник, то под действием э. д. с. е2 по ее цепи проходит ток i2.Э. д. с, индуцированная в каждом витке первичной и вторичной обмоток трансформатора, согласно закону электромагнитной индукции зависит от магнитного потока, пронизывающего виток, и скорости его изменения. Магнитный поток каждого трансформатора является определенной величиной, зависящей от напряжения и частоты изменения переменного тока в источнике, к которому подключен трансформатор.

Типы трансформаторов

Применяют:

•однофазные и трехфазные трансформаторы;

•двухобмоточныеи трехобмоточныетрансформаторы;

•автотрансформаторы.

Одно-и трехфазные трансформаторы

Трехфазные трансформаторы по сравнению с однофазными экономичней (на 20 -25% меньше стоимость, на 12 -15% меньше потери) и проще в эксплуатации. Поэтому в основном применяют 3-х фазные трансформаторы.

Группы из трех однофазных трансформаторов применяют при больших мощностях (более 100 МВА) по условиям изготовления или по условиям транспортировки.

Двух-и трехобмоточные трансформаторы

Двухобмоточныетрансформаторы (35/10 кВ; 110/10 кВ и т.п.) применяются в тех случаях, когда на подстанции нужно иметь одно вторичное напряжение.

Если требуется получить два вторичных напряжения, применяются трехобмоточныетрансформаторы (220/110/10 кВ, 110/35/10 кВ).

Трансформаторы с расщепленной обмоткой

Разновидностью трехобмоточного трансформатора является трансформатор с расщепленной обмоткой низшего напряжения (110/10/10 кВ; 110/6/6 кВ или 110/10/6 кВ).

Обмотка низшего напряжения (НН) состоит из двух ветвей, расположенных симметрично обмотке высшего напряжения. Каждая ветвь рассчитана на 0,5 Sном.

Трансформаторы с расщепленной обмоткой имеют большое сопротивление, что позволяет ограничить токи короткого замыкания на стороне НН.

Автотрансформаторы

Для передачи электрической энергии с незначительным изменением напряжения и тока применяются автотрансформаторы, у которых, в отличие от обычного трансформатора, обмотки имеют не только магнитные, но и электрические связи(применяются в электроустановках 220-500 кВ).

17.Электрическая дуга. Условия гашения электрической дуги.Размыкание электрической цепи при наличии в ней тока сопровождается электрическим разрядом между контактами. Если в отключаемой цепи ток и напряжение между контактами больше, чем критические для данных условий, то между контактами возникает дуга, продолжительность горения которой зависит от параметров цепи и условий деионизации дугового промежутка. Суть ее заключается в том, что электроны, вырванные из катода силами электрического поля (автоэлектронная эмиссия) или за счет нагрева катода (термоэлектронная эмиссия), разгоняются в электрическом поле и при ударе в нейтральный атом отдают ему свою кинетическую энергию. Если этой энергии достаточно, чтобы оторвать один электрон с оболочки нейтрального атома, то произойдет ионизация. Образовавшиеся свободные электроны и ионы составляют плазму ствола дуги. Проводимость плазмы приближается к проводимости металлов [у= 2500 1/(Ом×см)]/ В стволе дуги проходит большой ток и создается высокая температура. Высокие температуры в стволе дуги приводят к интенсивной термоионизации, которая поддерживает большую проводимость плазмы.Термоионизация - процесс образования ионов за счет соударения молекул и атомов, обладающих большой кинетической энергией при высоких скоростях их движения.Чем больше ток в дуге, тем меньше ее сопротивление, а поэтому требуется меньшее напряжение для горения дуги, т. е. дугу с большим током погасить труднее.

При переменном токе напряжение источника питания ucд меняется синусоидально, так же меняется ток в цепи i (рис. 2), причем ток отстает от напряжения примерно на 90°. Напряжение на дуге uд, горящей между контактами выключателя, непостоянно. При малых токах напряжение возрастает до величины uз (напряжения зажигания), затем по мере увеличения тока в дуге и роста термической ионизации напряжение падает. В конце полупериода, когда ток приближается к нулю, дуга гаснет при напряжении гашения uг. В следующий полупериод явление повторяется, если не приняты меры для деионизации промежутка.

Способы гашения электрической дуги

Чтобы погасить дугу постоянного тока, необходимо создать такие условия, при которых в дуговом промежутке при всех значениях тока от начального до нулевого процессы деионизации превосходили бы процессы ионизации. Независимо от способа гашения дуги постоянного тока в ней выделится энергия, запасенная в магнитном поле отключаемой цепи, плюс еще какая-то доля энергии, которая поступит от генератора за время горения дуги (в устойчиво горящей дуге вся выделяющаяся в ней энергия поступает от генератора).

При переменном токе, ток в дуге независимо от степени ионизации дугового промежутка переходит через нуль каждый полупериод, т.е. каждый полупериод дуга гаснет и зажигается вновь. Задача гашения дуги несколько облегчается. Здесь необходимо создать условия, при которых ток не восстановился бы после прохождения через нуль. При переменном токе температура дуги является величиной переменной. Однако тепловая инерция газа оказывается довольно значительной, и в момент перехода тока через нуль температура дуги не падает до нуля и остается достаточно высокой. Все же имеющее место снижение температуры дуги при переходе тока через нуль способствует деионизации промежутка и облегчает гашение.

Для гашения электрической дуги необходимо создать условия, при которых падение напряжения на дуге превосходило бы напряжение сети. Гасить дугу можно:

увеличивая ее длину (растягивая);

воздействуя на ее ствол и добиваясь повышения продольного градиента напряжения и в) используя околоэлектродные падения напряжения.

Отключающие аппараты имеют обычно два электрода, и для использования околоэлектродных падений напряжения необходимо создать дугогасительные устройства со многими электродами. Такие устройства получили название дугогасительных решёток. Существует много способов гашения электрической дуги:

гашение открытой дуги в магнитном поле;

гашение электрической дуги высоким давлением;

гашение электрической дуги в масле;

гашение электрической дуги воздушным дутьём;

гашение дуги в дугогасительной решётке;

использование контактной системы с тиристорным блоком бездугового отключения.