Лабораторна робота №7 Основи електропост

Лабораторна робота №7 "Вивчення пристроїв регулювання напруги силових трансформаторів"

Мета: З’ясувати сутність та навчитися визначати коефіцієнт трансформації силового трансформатора; Вивчити принцип дії та особливості конструкції ПБЗ силового трансформатора; Оволодіти навичками сезонного регулювання напруги за допомогою ПБЗ силового трансформатора; Вивчити принцип дії та особливості конструкції РПН силового трансформатора; З’ясувати призначення та можливості пристрою автоматичного керування РПН типу ZX 410.

ЗАГАЛЬНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Для нормальної роботи споживачів необхідно підтримувати певний рівень напруги на шинах трансформаторних підстанцій.

Чинним державним стандартом1 серед групи показників якості електроенергії встановлені вимоги щодо відхилення напруги у споживача, що характеризується показником усталеного відхилення напруги, для якого встановлено такі норми:

- нормально допустимі і гранично допустимі значення усталеного відхилення напруги Uу на затискачів приймачів електричної енергії дорівнюють відповідно +/- 5 і +/- 10% від номінальної напруги електричної мережі за ГОСТ 721 і ГОСТ 21128 (номінальна напруга);

нормально допустимі і гранично допустимі значення усталеного відхилення напруги в точках загального приєднання споживачів електричної енергії до електричних мереж напругою 0,38 кВ і більше повинні бути встановлені в договорах на користування електричною енергією між енергопостачальною організацією та споживачем з урахуванням необхідності виконання норм цього стандарту на затискачах приймачів електричної енергії.

В електричних мережах передбачаються різні способи регулювання напруги, одним з яких є зміна коефіцієнта трансформації силових трансформаторів.

Контрольні запитання

1. Дайте визначення відхилення напруги.

Відхилення напруги - це різниця між заданою напругою і фактично виміряною (або спостережуваною) напругою в електричній системі. Відхилення напруги може бути додатнім або від'ємним, залежно від того, чи фактична напруга вища або нижча за задану. Вимірювання відхилення напруги є важливою складовою управління електричною системою з метою забезпечення стабільної та надійної роботи усіх підключених до неї електричних пристроїв та обладнання.

2. Які допускаються відхилення напруги в електромережах за ГОСТ

13109-97 ?

ГОСТ 13109-97 встановлює допустимі межі відхилення напруги в електричних мережах змінного струму. Згідно з цим стандартом, допустиме відхилення напруги повинно знаходитись в межах ±10% від заданої напруги для електромереж з напругою до 1000 В включно і в межах ±6% для електромереж з напругою понад 1000 В.

3. Яким чином можна здійснювати регулювання напруги в системі електропостачання?

Регулювання напруги в системі електропостачання може здійснюватися різними способами, залежно від рівня напруги, типу мережі та технічних можливостей системи. Основними способами регулювання напруги в електричних мережах є:

1.Зміна трансформаторного відношення: Для систем з трансформаторами можна змінювати відношення вікон напруги за допомогою автотрансформаторів або трансформаторів з регульованим відношенням вікон напруги.

2.Використання регуляторів напруги: Регулятори напруги здатні вирівнювати відхилення напруги, контролювати ступінь регулювання та керувати мережею.

3.Використання реакторів: Реактори встановлюють на лінії перед споживачами з метою зниження напруги.

4.Використання компенсаторів реактивної потужності: Компенсатори реактивної потужності встановлюють для забезпечення потрібного рівня реактивної потужності, що забезпечує стабільний рівень напруги.

5.Використання систем управління напругою: Системи управління напругою використовують для контролю та керування рівнем напруги в мережі.

6.Використання автоматичних систем: Автоматичні системи дозволяють визначати потребу в напрузі та регулювати її рівень згідно з потребами мережі та споживачів.

4.Дайте визначення коефіцієнта трансформації

Коефіцієнт трансформації - це співвідношення відношення числа витків

на первинній стороні до числа витків на вторинній стороні трансформатора. Інакше кажучи, це відношення значення напруги на первинній стороні трансформатора до значення напруги на вторинній стороні.

Коефіцієнт трансформації може бути різним для різних типів трансформаторів та залежати від їхньої конструкції та призначення. Наприклад, трансформатори для зниження напруги в мережах низької напруги мають коефіцієнт трансформації, що менше одиниці, тоді як трансформатори для підвищення напруги мають коефіцієнт трансформації більше одиниці.

5. Призначення ПБЗ. Дайте коротку характеристику пристрою ПБЗ.

ПБЗ (пристрій безперебійного живлення) - це електронний пристрій, що призначений для забезпечення безперебійного живлення обладнання в разі відключення основного джерела живлення, такого як мережа змінного струму.

Пристрій ПБЗ забезпечує живлення підключених до нього пристроїв або обладнання зі вбудованими акумуляторами, які заряджаються в нормальному режимі роботи. Якщо основне джерело живлення відключається, ПБЗ автоматично переключає живлення на акумуляторні батареї, забезпечуючи безперебійне живлення.

Пристрій ПБЗ зазвичай використовується для захисту важливих пристроїв та обладнання, таких як серверні, медичне обладнання, системи безперебійного живлення, аварійні освітлювальні системи та інші пристрої, які не можуть допустити відключення живлення через можливість втрати даних або загрозу безпеки.

Основні характеристики пристрою ПБЗ включають в себе потужність, час автономної роботи, кількість виходів для живлення обладнання та можливості комунікації зі збереженням даних про стан живлення та роботи пристроїв.

6. Яке положення перемикача ПБЗ слід вибрати для трансформатора споживчої підстанції, що знаходиться поблизу РТП, і отримує живлення напругою 10,5 кВ, щоб забезпечити на затискачах обмотки НН напругу 0,4 кВ?

Для забезпечення на затискачах обмотки НН трансформатора напругою 0,4 кВ необхідно вибрати положення перемикача ПБЗ, яке відповідає живленню від джерела живлення, напруга якого дорівнює 10,5 кВ.

Таким чином, перемикач ПБЗ має бути в положенні "10 кВ", оскільки він забезпечує безперебійне живлення обладнання в разі відключення основного джерела живлення, напруга якого дорівнює 10,5 кВ. В цьому положенні ПБЗ забезпечує перехід на живлення від резервного джерела живлення, яке може бути підключене до ПБЗ і мати напругу 10 кВ.

7. Яке положення перемикача ПБЗ слід вибрати для трансформатора споживчої підстанції, що знаходиться на значній відстані від РТП, і отримує живлення напругою 9,5 кВ, щоб забезпечити на затискачах обмотки НН напругу близьку до 0,4 кВ?

Для забезпечення на затискачах обмотки НН трансформатора напруги близької до 0,4 кВ необхідно вибрати положення перемикача ПБЗ, яке забезпечує зниження напруги живлення трансформатора до відповідного рівня.

Оскільки споживча підстанція знаходиться на значній відстані від РТП і отримує живлення напругою 9,5 кВ, необхідно використовувати автотрансформатор для зниження напруги. Таким чином, перемикач ПБЗ має бути в положенні, яке відповідає живленню трансформатора через автотрансформатор з пониженням напруги до необхідного рівня, наприклад, "0,4 кВ" або "0,4/10 кВ".

В цьому положенні ПБЗ забезпечує безперебійне живлення обладнання в разі відключення основного джерела живлення. При цьому, якщо відключення основного джерела живлення призведе до відключення автотрансформатора, то забезпечення напруги на затискачах обмотки НН може бути недостатнім, тому необхідно враховувати можливі ризики та планувати резервні заходи.

8. Призначення РПН. Дайте коротку характеристику пристрою РПН.

РПН - це пристрій захисту електромереж від перенапруги. Він призначений для захисту обладнання та пристроїв електромереж від перенапруг, що можуть виникнути в результаті блискавки, випадкового замикання фаз на землю, включення аварійної групи споживачів тощо.

Основне завдання РПН - забезпечення стійкої роботи електрообладнання та захист його від перенапруги. Для цього в РПН використовуються різні захисні елементи, такі як резистори, діоди, варистори тощо, які дозволяють поглинати енергію перенапруг та запобігати її подальшому поширенню в електромережі.

РПН має різні типи та варіанти конструкції, в залежності від специфіки електромережі та умов експлуатації. Деякі РПН можуть мати додаткові функції, такі як моніторинг стану електромережі, індикація рівня перенапруги тощо.

Основні переваги використання РПН полягають в тому, що вони дозволяють

запобігти пошкодженню електрообладнання та пристроїв електромереж від перенапруг, знизити витрати на їх ремонт та збільшити надійність роботи електромереж у цілому.

9. Призначення пристрою автоматичного керування РПН трансформаторів PREMKO TM ZX 410

PREMKO TM ZX 410 є пристроєм автоматичного керування для захисту трансформаторів від перенапруги. Він призначений для автоматичного ввімкнення та вимкнення захисних елементів РПН (резисторів, варисторів, діодів тощо), що встановлюються на обмотках трансформатора для захисту його від перенапруг.

Пристрій автоматичного керування PREMKO TM ZX 410 використовується для моніторингу напруги на вторинній обмотці трансформатора та автоматичного ввімкнення захисних елементів при виникненні перенапруги. При цьому пристрій забезпечує точну координацію роботи захисних елементів РПН, що дозволяє уникнути їхнього попереднього відключення та пошкодження обладнання в результаті дії перенапруги.

Окрім цього, пристрій автоматичного керування PREMKO TM ZX 410 має функцію моніторингу стану електромережі та автоматичного відключення захисних елементів у разі відсутності перенапруги. Це забезпечує збереження енергії та попереджує надмірне навантаження на електромережу.

Застосування пристрою автоматичного керування PREMKO TM ZX 410 дозволяє забезпечити надійний захист трансформаторів від перенапруги та збільшити надійність роботи електромережі в цілому.

10. Який принцип роботи пристрою автоматичного керування РПН трансформаторів PREMKO TM ZX 410?

Пристрій автоматичного керування РПН трансформаторів PREMKO TM ZX 410 працює на основі принципу вимірювання відношення струму в обмотці високої напруги до струму в обмотці низької напруги за допомогою трансформатора струму. За допомогою мікропроцесора, що входить до складу пристрою, виконується обчислення відношення струмів і порівняння його з заданим значенням. При досягненні порогового значення відношення струмів, пристрій вмикає автоматичне керування РПН трансформатора, що призводить до зміни відношення відпускної і залізничної напруги на відповідну величину, забезпечуючи таким чином необхідний рівень напруги в мережі.

11. Які захисти передбачені конструкцією пристрою автоматичного керування РПН трансформаторів PREMKO TM ZX 410?

Пристрій автоматичного керування РПН трансформаторів PREMKO TM ZX 410 містить різноманітні захисти, які забезпечують надійну та безпечну роботу пристрою. Основні захисти, передбачені конструкцією пристрою, включають:

1. Захист від перевантаження - пристрій автоматичного керування РПН має вбудований захист від перевантаження, що дозволяє запобігти пошкодженню

трансформатора внаслідок занадто великої потужності.

2. Захист від короткого замикання - пристрій має вбудований захист від

3.Захист від перенапруги - пристрій має вбудований захист від перенапруги, що дозволяє запобігти пошкодженню трансформатора внаслідок високої напруги в мережі.

4.Захист від збоїв живлення - пристрій має вбудований захист від збоїв живлення, що дозволяє запобігти пошкодженню трансформатора внаслідок

5.Захист від затримки відпуску - пристрій має вбудований захист від затримки відпуску, що дозволяє запобігти відпуску трансформатора під навантаженням.

6.Захист від перевищення температури - пристрій має вбудований захист від перевищення температури, що дозволяє запобігти пошкодженню

7. Захист від падіння напруги - пристрій має вбудований захист від падіння напруги, що дозволяє запобіг