Shpory_11

16. Структура потерь э/э

Среднее значение потерь 12%, хотя в ряде случаев доходит до 30%. Структура потерь э/э:

-Отчетные потери:

ΔWотч=Wотп-(Wопл +W_С.Н.); ΔWотч=ΔWтех+ΔWком

Технические потери включают в себя:

-нагрузочные потери в линиях и трансформаторах

-потери х.х. в трансформаторах

-потери на корону

Коммерческие потери:

-погрешность счетчиков

-хищение э/э.

17. Определение техн потерьэ/э в сельских электрических сетях.

_{Потери э/э в трансформаторах:} Потери в линиях 35 и 110 кВ:

_{Потери в линиях 10} кВ:

Потери в линиях 0.38 кВ: достоверных методов расчета в линиях 0.38кВ нет.

Примечание:

Определение потерь э/э в линиях 35 и 110 кВ:

Таки образом потери э/э за один час составят:

18. Мероприятия по снижению потерь э/э.

Организационно-технические мероприятия:

-поддержание оптимальных уровней напряжений на РТП и потребительских ПС

-Отключение одного из двух трансформаторов в режиме минимальных нагрузок или с учетом сезонных.

-Выравнивание нагрузок фаз в сетях низкого напряжения

Технические мероприятия:

-Продольно емкостная компенсация

-Установка систем РПН

-Замена недогруженных и перегруженных трансформаторов

-Замена проводов на перегруженных линиях

-Перевод линий на более высокое напряжение ( с 6 до 10 кВ)

19. Основные мероприятия , обеспечивающие безопасность при эксплуатации электроустановок (СБЭ)

СБЭ – совокупность организационно-технических мероприятий и электрозащитных средств, обеспечивающих электрическую и пожарную безопасность э/у .

При построении СБЭ должно учитываться правило устройства э/у: опасные части не должны быть доступны для случайного прикосновения, а доступны части – не должны быть опасны.

Электрическая безопасность э/у обеспечивается след-ми мероприятиями:

-Основная защита (в э/у до 1 кВ)

-Защита при неисправности (в э/у до и выше 1 кВ)

-Дополнительная защита ( в э/у до 1 кВ)

Основная защита - комплекс мер против прямого контакта с э/у (ограждение, оболочки, барьер и т.п.)

Защита при неисправности: автоматич-ое откл. питания, защитное заземление, зануление, уравнивание и выравнивание потенциала, защитное электрическое разделение сетей, сверхнизкое напряжение, двойная изоляция, изолирование рабочего места, контроль и профилактика изоляции

Уравнивание потенциалов – это электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов.

Выравнивание потенциалов – снижение разности потенциалов м/у землей, металлоконструкциями, корпусами с помощью защитных проводников.

Защитное электрическое разделение сетей. Мероприятие организуется с помощью разделительно тран-ра. Обычно спользуют тр-ры с .

Требование: подключаться может только один э/п. Заземление и зануление вторичной обмотки и корпуса э/п.

Заземление и занулени см. 20 вопрос.

20. Основные функции защитного заземления и зануления.

Заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие неисправности электрической сети.

Принцип действия защитного заземления заключается в снижении напряжений прикосновения и шага до безопасных значений.

Механизм защиты здесь состоит в том, чтобы создать между корпусом электроустановки и землей электрическое соединение достаточно малого сопротивления для того, чтобы в случае замыкания на корпус прикосновение к нему (параллельное присоединение) не могло вызвать ток через человека такой величины, который угрожал бы его жизни и здоровью

20 м - зона нулевого потенциала.

Зануление – преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора.

Принцип защитного действия зануления состоит в переводе замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (т.е. замыкание между фазным и нулевым защитным проводниками) с целью вызвать большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты от сверхтоков и тем самым автоматически отключить поврежденный участок от питающей сети. Такую защиту обеспечивают предохранители и автоматические выключатели.

Рассмотренный принцип защитного действия зануления имеет существенный недостаток. При коротком замыкании опасный потенциал, возникающий на корпусе поврежденного электроприемника, выносится на все металлические части, связанные по системе зануления. Защита от сверхтока при коротких замыканиях срабатывает не мгновенно. Реальное время существования опасного потенциала на корпусах электрооборудования даже при правильно выбранной защите может достигать десятков и сотен секунд. За счет этого зона опасности существенно расширяется.

Для снижения опасности режима к.з. используются повторные заземления нулевого защитного провода, уменьшающие напряжение прикосновения.

Таким образом, зануление осуществляет две защитные функции: автоматическое отключение от питающей сети и снижение напряжения на зануленных металлических частях оборудования при коротких замыканиях.

21. Принцип действия и особенности применения УЗО.

Устройства защитного отключения предназначены для защиты людей и животных от поражения электрическим током при контакте с проводящими частями электроустановок, а также предотвращения пожароопасных проявлений токов утечки через изоляцию (включая развивающиеся короткие замыкания) в электропроводках и электропотребителях

В нормальном режиме – при отсутствии дифференциального тока (тока утечки) – рабочий ток нагрузки, протекая в фазном и нулевом рабочем проводниках, образующих встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока (ДТТ) 1, наводит в магнитном сердечнике трансформатора равные, но векторно встречно на­правленные магнитные потоки и , компенсирующие друг друга. В результате ток во вторичной обмотке равен нулю и не вызывает срабатывания порогового устройства 2.

При возникновении тока утечки на землю нарушается баланс токов в прямом и обратном проводниках, а следовательно, и магнитных потоков, и во вторичной обмотке появляется трансформированный сигнал, который при определенном значении вызывает срабатывание порогового устройства 2, воздействующего на исполнительный механизм 3. Исполнительный механизм приводит в действие контактную группу, и защищаемая цепь обесточивается.

В составе порогового устройства могут использоваться электронный или электромеханический преобразователи.

Электронный преобразователь представляет собой полупроводниковый усилитель полезного сигнала от ДТТ, воздействующего через исполнительный механизм на систему расцепления выключателя.

Работа электромеханического преобразователя основана на использовании дифференциальной магнитной системы с постоянным магнитом.

УЗО с электронным преобразователем (электронным усилителем) значительно проще в изготовлении, однако электромеханические УЗО имеют ряд отмеченных ниже преимуществ.

В настоящее время в России применяются оба типа рассмотренных УЗО.

22. Классификация УЗО может быть произведена по следующим основным отличительным признакам.

По принципу реализации отключающей функции:

– энергонезависимые (электромеханические);

– энергозависимые (электронные).

Электронные УЗО имеют ряд недостатков по сравнению с электромеханическими: более низкую надежность; возможность потери защитных функций при возникновении неполнофазных режимов, а также повреждении нулевого провода; потребление электроэнергии.

В то же время следует отметить и преимущества электронных УЗО: расширенные функциональные возможности (многоступенчатая уставка срабатывания по току утечки, возможность предупредительной сигнализации предаварийного режима); более низкую стоимость; незначительное отличие стоимости селективных и неселективных УЗО.

Действующие нормативные документы допускают применение УЗО обоих типов.

По функциональному назначению:

– однофункциональные (некомбинированные), выполняющие только прямую функцию УЗО;

– многофункциональные (комбинированные), дополнительно обладающие функциями защиты от перегрузки и коротких замыканий.

Комбинированные УЗО в зависимости от вида защитной характеристики разделяются на следующие типы, каждому из которых соответствует рекомендуемая область применения:

А – защита от сверхтока электрических цепей специального назначения с полупроводниковыми приборами и электропроводок большой протяженности (не нашли применения в России);

В – защита от сверхтока электрических цепей в жилых зданиях;

С – защита от сверхтока электрических цепей, в ко­торых возможны большие токи включения, например электродвигателей, электрических светильников и др.;

D – защита от сверхтока электрических цепей, в ко­торых могут быть большие импульсные токи, появляющиеся при включении трансформаторов, электромаг­нитных клапанов, емкостных нагрузок и др.

По виду контролируемого тока:

– реагирующие только на переменный ток (тип «АС»);

– реагирующие на переменный и пульсирующий постоянный токи (тип «А»);

– реагирующие на сглаженный постоянный ток (тип «В»).

В России в настоящее время нашли применение УЗО типов «А» и «АС», причем наибольшее распространение получили последние ввиду их меньшей стоимости. В электроустановках зданий действующими ПУЭ разрешено использование УЗО обоих типов.

По наличию выдержки времени срабатывания:

– с выдержкой времени срабатывания (селективные);

– без выдержки времени срабатывания (неселективные).

Селективные УЗО должны применяться в качестве аппаратов головной защиты при двухступенчатой системе защиты. В остальных случаях применяются неселективные УЗО.

По количеству коммутируемых полюсов:

– однофазные (двухполюсные);

– трехфазные (трехполюсные и четырехполюсные).

Трехфазные УЗО применяются в трехфазных или двухфазных сетях, а также используются в качестве головного аппарата при одноступенчатой и двухступенчатой защите, когда невозможно использование однофазных УЗО.

1. 1.Приведенные затраты и их использования для экономической оценки технических решений.

а-сост не зависящая от сечения провода

в-удельная стоимость провода

m-не зависит от стоимости мощности

n-стоимость единицы трасформируемой мощности

Ирен-амортизационные отчисления на реновацию (предназначенное для полного возмещения стоимости основных фондов по окончанию срока службы).

Икр-амортизационные отчисл. На ткап. Ремонт.

Ипр- прочие расходы(текущий ремонт).

Из-зарплата персонала.

Иэ-зарплата на потери ЭЭ.

Ирен+Икр+Иам;

Иам=рам*К.

З=(Ен+рам*К+Иобсл+Иэ;

Иобсл=Икр+Из;

р=Ен+рам;

З=рК+Иобсл+Иэ; Иобсл – не учитывается в реальных случаях.

З=рК+Иэ.

Иэ=3I²RτCэ.

I-расчетный ток в линии;

τ-время мах потерь;

R-активное сопротивл;

Cэ-стоимость потерь.

Иэ=3I²*(рl/F)* τ*Сэ.

Критерий оптимального варианта З=>мин

Примечание:

Сегодня эффективнось капиталовложений определяется через ЧДД( этот показатель хар-ет превышение денежных поступлений над суммарными затратами приведенное к единому моменту времени и определяется по формуле

Pi-ожидаемый приток средств,

Зi-затраты на про-во и реализацию продукции за i-й шаг расчета,

Т- расчетный период,

ai-коэффициент дисконтирования.

Дисконтирование – это приведение эком показателей разных лет к сопостовимому по времени виду с помощью коэф дисконтирования, который определяется с учетом инфляции в зависимости от видов финансирования;

Зt-затраты на расм вариант,

t0-год приведения,

t-расчетный год,

Тс-срок суммирования затрат,

Енп=0,08 нормативный коэф приведения.

2.Определение оптимального числа и местоположения ПС в с.х районе.

Нагрузка распределяется равномерно

r=R/2 r=R/3

-удельное число ПС

-r находим по производной от удельных затрат З.

З=ЕнК+И; З=f(r); d3/dr=0; r=…подставляем в выражение.

Чтобы найти оптимальное число ПС нужно найти оптимальный радиус распределительной эл.сети

ПС должны устанавливаться в центре тяжести эл.нагрузок. Местом установки ТП должен быть центр электрических нагрузок, координаты которого определяются по формулам:

;

В формулах в качестве Р_i фигурируют значения нагрузок потребителей (с учётом нагрузки освещения для вечернего максимума нагрузки), находящихся в зоне охвата ТП, а в качестве x_i. y_i – их абсциссы и ординаты.

3.Выбор числа и мощности трансформаторов на ПС

В с.х используют следующие диапозоны мощностей трансформаторов для ПС:

35/10 кВ 630-6300 кВА.

110/10 кВ 2500-10000 кВА.

110/35/10 кВ 6300-16000 кВА.

Два трансформатора уст районных ПС в следующих случаях:

-при расчетной нагрузке на шинах10 кВ требующих уст трансформатора мощностью более 6300 кВА;

-при числе отходящих линий 10 кВ 6 и более;

-при расстоянии до ближайшей соседней ПС с высшим напряжением 35-110 кВ превышающей 45 км;

-при невозможности зарезервировать хотя бы одну из линий питающих потребителей 1 и 2 категории от соседней ПС(например из-за преград на месте);

-когда замена сечение проводов на магистральных линии 10 кВ не обеспечивается нормированные откл напряжения в послеаварийном режиме у потребителей.

Для потребительских ПС 10/0,4 кВ 25-630 кВА два трансформатора уст при наличии 1 категории, а так же при наличии потребителей 2 категории с нагрузкой 250 кВА и более.

Выбор мощности трансформаторов на однотрансформаторной ПС .

Выбор мощности трансформаторов производится по условиям их работы в нормальном режиме по экономическим интервалам нагрузки с учетом допустимых систематических перегрузок т.о чтобы выполнялось Sэд<Sрасч<Sэв

Если нагрузка не типовая необходимо контролировать систематическую перегрузку.

Примечание: систематическая перегрузка допускается за счет неравномерной нагрузки тр. в течении суток.

Аварийная перегрузка допускается в аварийных условиях в течении ограниченного времени.

Для ПС 35/10 кВ Кдоп=1,54 при t=-10

Для ПС 10/0,4 кВ Кдоп=1,4-ком.быт

Кдоп=1,61 производств

Кдоп= 1,46(1,53) смешанная

Для непиковой нагрузки, требуется контролировать систематическую перегрузку с этой целью К_{допсист} сравнивается с реальным коэффициентом перегрузки который определяется по спец методике.

На этом этапе выбор мощности тр-а не заканчивается в случае необходимости выполняются проверки по условиям плавки гололеда, подкл доп нагрузки, по условиям пуска ЭД.

Выбор мощности трансформаторов на 2х трансформаторной ПС.

ПС 35/10 и 10/0,4 кВ

1.Резервирование по сетям низшего напряжения отсутствует.

Мощность трансформаторов выбирается по усл откл одного из трансформаторов на проектируемой ПС

Для ПС 35/10 кВ Кав=1,67

Для ПС 10/0,4 кВ Кав=1,73 ком быт

Кав=1,75 произвоств

Кав=1,56(1,65) смешанная

2.Имеется резервирование по сетям низшего напряжения

Выбор мощности производится по условиям аварийного и нормального режима

Усл аварийного реджима:

- тр-р откл на проектируемой ПС

-когда тр-р откл на соседней ПС, а проектируемая принимает часть нагрузки

Проверка по условиям нормального режима

Sэд<0,5Sрасч<Sэв при необходимости выполняются те же проверки что и для однотрансформаторной ПС.

4.Методы выбора сечения проводов внешних и внутренних электрических сетей.

Сечение проводов выбирают:

1.По экономическим показателям:

1.1 по экономической плотности тока.

1.2 по экономическим интервалам.

2.По техническим показателям:

2.1по допустимому току (по нагреву).

2.2 по допустимым потерям напряжения.

2.3 по условию минимального расходу цветного металла.

2.4 по условиям пуска мощных АД.

2.5 по условиям согласования с параметрами эл-й защиты.

2.6 по условию механической прочности.

2.7 по условию короны.

2.8 по условию плавки гололеда.

5.Выборсечений проводов по экономическим показателям.

Выбор сечения проводов по экономической плотности тока. .(примен 35 кВ и выше)

З=рК+Иэ

З=р(а+в*F)+3I²*(ρτCэ/F)

;

Jэ-это такая плотность тока при которой приведенные затраты минимальны.

Практическое использование метода.

1.По таблицам приведенным в ПУЭ определяем jэ для рассматриваемого региона.

2.Определяется расчетная величина нагрузки по участкам сети. Для каждого участка определяется Fэ=I/Fэ.

3.Выбираем ближайшее сечение (большее или меньшее).

Если требуется принять одинаковое сечение на всех участках сети, то находят

4.Выбранные провода проверяются по техническим показателям.(примен 0.38-35 кВ)

Выбор сечения проводов по экономическим интервалам

F1<F2<F3

Практическое использование метода.

1.Определяется расчетная нагрузка в виде мощности по участкам сети.

2.Определяется по таблицам интервалы сечения проводов.

3.Выбранные провода определяются по техническим показателям.

11. Методы симметрирования сетей.

Симметрирование сетей - это гр. технических мероприятий, обеспечивающих выравнивание напряжения по фазам при несимметричной нагрузке.

Способы симметрирования:

Снижение тока нулевой последовательности

выравнивание нагрузки по фазам, если ток в нулевом проводе больше 15А

включение мощных потребителей на U_л

Снижение сопротивления нулевой последовательности

увеличение сечения нулевого провода( течет 3I₀)

использование трасф-ов со схемой соед. обмоток «звезда-зигзаг с нулем»

использование шунто-симметрирующих устройств

12. Преимущества использования трансформаторов со схемой соединения обмоток «звезда-зигзаг с нулем»

Преимущества таких схем: за счет компенсации магнитных потоков нулевой последовательности в магнитопроводе тр-та напряж на выходе не искажается. За счет снижения сопротивления тока нулевой последовательности увел I_кз⁽¹⁾ до 5 раз.

13. Нормативные показатели надежности электроснабжения

Для электроприемников 1 категории: 2 независимых источника, время откл таких потребителей только на время автоматического восстановления питания.

Показателем надежности является число откл в течение года с нормированным временем откл.

В группе ЭП 2 категории есть такие П котрые недопускают перерыва ЭС более 30 минут(сист доение, поение птиц, инкубаторы)

2 категория

W₂(г≤0,5)=2,5 откл/год

W₂(г≤4)=2,3 откл/год

W₂(4<г≤10)=0,1 откл/год

3 категория - W₃(г=24)=3 откл/год

14. Мероприятия по повышению надежности электроснабжения

Различают организационно-технические и технические мероприятия:

Организационно-технические мероприятия:

1- высокие требования к эксплуатационному персоналу

2- рациональная организация текущих и капитальных ремонтов, испытаний, противоаварийные мероприятия,

3-Рациональное организация отысканий и ликвидация повреждений .

Технические мероприятия:

1-Повышение надежности элементов сети.

2-Сокращение радиуса действия сети

3- Применение подземных и воздушных кабелей.

4- сетевое и местное резервирование-это резервирование от местной эл.станции.

5-Авт.сел.сетей( АПВ,АВР, Авт.секционирование,теле-сигнализация,телеуправление

6- внедрение в сети средств комплексной автоматики (Реклоузер-эл.аппарат,включает в себя вакум.выкл, микопр-ю релейную защиту с противоаварийной автом-ой. Устанавливается на опоре,не требует обсл-я,сбор и обработка инф. О режимах работы сети.

23. Основные технические параметры УЗО.

К основным техническим параметрам УЗО относятся следующие.

Номинальное напряжение – действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность УЗО.

= 220; 380 В.

Номинальный ток нагрузки – значение тока, которое УЗО может пропускать в продолжитель­ном режиме работы.

= 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 63; 80; 100; 125; 160; 200 А.

Номинальный отключающий дифференциальный ток – значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации.

= 0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5 А.

Номинальный неотключающий дифференциаль­ный ток – значение дифференциального тока, которое не вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации.

= 0,5 ().

Предельное значение неотключающего тока в условиях сверхтоков – минимальное значение неотключающего сверхтока при симметричной нагрузке двух- и четырехполюсных УЗО или несимметричной нагрузке четырехполюсных УЗО (сверхток – любой ток, превышающий номинальный ток нагрузки).

= 6 .

Номинальная включающая и отключающая спо­собность – дей­ствующее значение ожидаемого тока, которое УЗО способно включить, пропустить в течение своего времени размыкания и отключить при за­данных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности.

= 10 или 500 А (выбирается большее значение).

Номинальная включающая и отключающая спо­собность по дифференциальному току – дей­ствующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое УЗО способно включить, пропустить в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности.

= 10 или 500 А (выбирается большее зна­чение).

Номинальный условный ток короткого замыка­ния (термическая стойкость) – действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий – плавкой вставкой с номинальным током, равным току нагрузки УЗО.

= 3000; 4500; 6000; 10 000 А.

Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания – действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий, при заданных условиях эксплуатации без необратимых измене­ний, нарушающих его работоспособность.

= 3000; 4500; 6000; 10 000 А.

Номинальное время отключения – проме­жуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока и моментом выполнения функции данного устройства до полного гашения дуги.