ЕЧСП лаб 3

Лабораторна робота №3

Пристрої трансформаторів та автотрансформаторів, що використовуються для зустрічного регулювання їх напруги

Тема: Пристрої трансформаторів та автотрансформаторів, що використовуються для зустрічного регулювання їх напруги

Мета: Вивчити призначення, принципи роботи та будову пристроїв трансформаторів і автотрансформаторів для зустрічного регулювання напруги без збудження (ПБЗ); для зустрічного регулювання напруги під навантаженням

(РПН).

Виконав: Студент 5 курсу ЕЕЕ-20001б(з) Скудря Микита

Теоретичні відомості

Способи регулювання напруги. Одним з поширених способів регулювання напруги на шинах підстанції є перемикання відгалужень на трансформаторах. З цією метою в обмотках (як правило, вищої напруги, що мають менший робочий струм) трансформаторів передбачаються регулювальні відгалуження і спеціальні перемикачі відгалужень, за допомогою яких змінюють число включених в роботу витків, збільшуючи або зменшуючи коефіцієнт трансформації

ТРАНСФОРМАТОРНІ ПРИСТРОЇ ПБЗ Перемикаючі пристрої П6 застосовують для перемикання регулювальних відгалужень обмоток трансформаторів з прямою схемою і шістьма відгалуженнями, виготовляють на напруги 10-220 кВ і номінальні струми від 16 до 1600 А і встановлюють у трансформаторах III і IV габаритів. Основними частинами пристрою є перемикач з кільцевої контактною системою і привід; допоміжними - комплект паперово-бакелітових циліндрів, які слугують для електричної ізоляції контактної системи і кріплення його в трансформаторі, і кріпильні деталі.

ТРАНСФОРМАТОРНІ ПРИСТРОЮ РПН Принцип виконання пристроїв РПН. Можливість зміни напруги без перерви живлення споживача може бути досить оперативним, зокрема забезпечити зустрічне регулювання в енергосистемах і найбільш універсальне регулювання режиму в промислових електроустановках. Тому потреба в пристроях регулювання під навантаженням (РПН) виникла практично відразу ж, як тільки з'явилися промислові силові трансформатори. Пристрій РПН служить для регулювання напруги на менших напругах трансформатора, виконується на стороні високої напруги (менші струми, простіша реалізація). Регулювання напруги може здійснюватися автоматично або вручну - дистанційно або за місцем. Пристрої РПН різняться за такими класифікаційними ознаками: а) тип струмообмежуючого елемента - реакторні і резисторні пристрої; б) наявність контактора - пристрої з контакторами і пристрою без контакторів (виборці під навантаженням); в) тип комутації струму: - Розрив дуги в трансформаторному маслі; зазвичай застосовуються дугогасильні контакти, що гасять дугу у вільному обсязі масла контактора без спеціальних пристроїв форсованого дугогасіння (дуття); - Розрив дуги у вакуумі; для цієї мети застосовуються вакуумні дугогасильні камери загальнопромислового призначення;

Регулювання, при якому напруга мережі змінюється тільки за значенням без зміни фази, називають поздовжнім. Можливе регулювання по фазі - поперечне регулювання.

Контрольні запитання:

1.Призначення пристроїв ПБЗ.

Призначення пристроїв ПБЗ (пристроїв пожежної безпеки):

Пристрої ПБЗ призначені для попередження про пожежу, гасіння пожежі та

евакуації людей у разі виникнення пожежі.

Основні функції пристроїв ПБЗ:

•Виявлення пожежі: Пристрої ПБЗ можуть виявляти пожежу на ранній стадії за допомогою різних датчиків, таких як димові, теплові, газові та світлові.

•Сповіщення про пожежу: Пристрої ПБЗ можуть сповіщати людей про пожежу за допомогою звукових та візуальних сигналів.

•Гасіння пожежі: Деякі пристрої ПБЗ можуть автоматично гасити пожежу на ранній стадії за допомогою вогнегасних речовин.

•Евакуація людей: Пристрої ПБЗ можуть допомогти людям евакуюватися з будівлі у разі пожежі, наприклад, за допомогою систем пожежної сигналізації та систем оповіщення про пожежу.

Пристрої ПБЗ поділяються на кілька типів:

•Системи пожежної сигналізації: Системи пожежної сигналізації призначені для виявлення пожежі та сповіщення людей про пожежу.

•Системи оповіщення про пожежу: Системи оповіщення про пожежу призначені для трансляції голосових повідомлень про евакуацію людей у разі пожежі.

•Автоматичні установки пожежогасіння: Автоматичні установки пожежогасіння призначені для автоматичного гасіння пожежі на ранній стадії.

•Первинні засоби пожежогасіння: Первинні засоби пожежогасіння, такі як вогнегасники, лопати, ломи, багри, бочки з водою, призначені для гасіння пожежі на ранній стадії людьми.

Вибір пристроїв ПБЗ залежить від:

•Типів об'єктів: Пристрої ПБЗ для житлових будинків відрізняються від пристроїв ПБЗ для промислових підприємств.

•Площі об'єктів: Кількість та тип пристроїв ПБЗ залежить від площі об'єкта.

•Кількості людей: Кількість та тип пристроїв ПБЗ залежить від кількості людей, які можуть перебувати на об'єкті.

Важливо правильно підбирати та експлуатувати пристрої ПБЗ, щоб забезпечити пожежну безпеку людей та майна.

2.Принципи регулювання напруги з використанням пристроїв ПБЗ.

Принцип регулювання напруги з використанням пристроїв ПБЗ (пристроїв безпеки та захисту) зазвичай базується на контролі та управлінні напругою в електричних системах з метою забезпечення безпеки та ефективності їхнього функціонування. Основні принципи регулювання напруги за допомогою ПБЗ можуть включати:

1.Вимірювання напруги:

•ПБЗ вимірює напругу в системі за допомогою вбудованих датчиків або інших методів вимірювання. Вимірювання дозволяє визначити поточний рівень напруги в системі.

2.Порігові значення:

•ПБЗ може бути налаштований на визначення порігових значень напруги, які вважатимуться небезпечними. Якщо напруга перевищує встановлені порогові значення, спрацьовує захисний механізм.

3.Автоматичне відключення:

•У випадку перевищення порігового значення напруги, ПБЗ може автоматично виключити частину або всю систему. Це забезпечує захист від можливих пошкоджень або аварій.

4.Автоматичне відновлення:

•Деякі ПБЗ можуть мати функцію автоматичного відновлення напруги після того, як ситуація стабілізується і напруга повернеться до безпечних рівнів.

5.Управління обладнанням:

•ПБЗ може надавати можливість управління різними елементами обладнання для забезпечення стабільності напруги. Це може включати регулювання трансформаторів, виключення навантаження або використання інших засобів управління.

6.Моніторинг та звітність:

•ПБЗ може включати функції моніторингу та звітності, які дозволяють операторам системи слідкувати за рівнем напруги, аналізувати події та вживати заходів для покращення безпеки та надійності системи.

7.Заходи для попередження:

•ПБЗ може включати також заходи для попередження аномальних умов, таких як сигнали чи повідомлення, що дозволяє операторам приймати швидкі рішення для управління ситуацією.

Регулювання напруги за допомогою ПБЗ важливо для забезпечення стабільності та безпеки електричних систем, особливо в умовах змінюваних умов та можливих загроз.

3.Конструктивне виконання пристроїв ПБЗ.

Конструктивне виконання пристроїв ПБЗ (пристроїв пожежної безпеки):

Пристрої ПБЗ повинні відповідати вимогам нормативних документів з

пожежної безпеки, таким як:

•ДБН В.2.5-28:2018 "Системи протипожежного захисту. Системи пожежної сигналізації";

•ДБН В.2.5-56:2014 "Системи протипожежного захисту. Системи оповіщення про пожежу та управління евакуацією людей";

•НПАОП 01.0-71-2008 "Правила пожежної безпеки в Україні";

•ГОСТ 12.4.009-83 "ССБТ. Пожарная техника. Огнетушители. Общие технические требования";

•ГОСТ 12.4.026-76 "ССБТ. Сигналы и указатели пожарные. Общие технические требования".

Конструктивне виконання пристроїв ПБЗ залежить від їх типу та призначення.

Ось деякі загальні вимоги до конструктивного виконання пристроїв ПБЗ:

•Надійність: Пристрої ПБЗ повинні бути надійними та працювати безперебійно в умовах пожежі.

•Стійкість до впливів навколишнього середовища: Пристрої ПБЗ повинні бути стійкими до впливів високих температур, вологості, пилу, хімічних речовин та інших факторів навколишнього середовища.

•Простота монтажу та експлуатації: Пристрої ПБЗ повинні бути простими в монтажі та експлуатації.

•Естетичний вигляд: Пристрої ПБЗ повинні мати естетичний вигляд і не псувати інтер'єр приміщення.

Деякі приклади конструктивного виконання пристроїв ПБЗ:

•Системи пожежної сигналізації: Системи пожежної сигналізації складаються з датчиків пожежі, приймально-контрольних приладів, сповіщувачів пожежі та кабельної мережі.

•Системи оповіщення про пожежу: Системи оповіщення про пожежу складаються з джерел живлення, підсилювачів сигналу, гучномовців, мікрофонів та кабельної мережі.

•Автоматичні установки пожежогасіння: Автоматичні установки пожежогасіння складаються з трубопроводів, запірної арматури, ємностей з вогнегасною речовиною, насосного обладнання, датчиків пожежі та пристроїв управління.

•Первинні засоби пожежогасіння: Первинні засоби пожежогасіння, такі як вогнегасники, лопати, ломи, багри, бочки з водою, мають просте конструктивне виконання.

Важливо правильно монтувати та експлуатувати пристрої ПБЗ, щоб забезпечити їхню працездатність у разі пожежі.

4.Призначення пристроїв РПН.

Пристрої РПН (Реле Перепаду Напруги) призначені для моніторингу та захисту електричних систем від небажаних перепадів або змін напруги. Вони грають

важливу роль у забезпеченні стабільності та надійності електромереж та електрообладнання. Основні призначення пристроїв РПН включають:

1.Виявлення перепадів напруги:

•Прискорене реагування на неплановані перепади напруги, надто низькі або високі значення, для запобігання можливим пошкодженням обладнання чи систем.

2.Відключення обладнання:

•Автоматичне відключення обладнання або всієї системи в разі виявлення критичних перепадів напруги. Це допомагає уникнути серйозних пошкоджень та забезпечити безпеку системи.

3.Захист від перенапруг:

•Захист обладнання від можливих перенапруг, що можуть виникнути внаслідок блискавки, випадкового короткого замикання або інших факторів.

4.Керування режимами напруги:

•Можливість регулювання режимів напруги відповідно до встановлених параметрів для оптимального функціонування системи.

5.Запобігання використання обладнання при нестабільній напрузі:

•Забезпечення блокування запуску або використання обладнання в умовах, коли напруга не відповідає нормальним стандартам.

6.Моніторинг та відстеження параметрів:

•Пристрої РПН можуть функціонувати як системи моніторингу, які надають дані про рівень напруги, інші електричні параметри та події в системі.

7.Автоматизація процесів управління напругою:

•Забезпечення автоматичного впровадження заходів для підтримки стабільності напруги та запобігання подіям, що можуть впливати на якість електропостачання.

8.Захист від змінного струму (AC) та постійного струму (DC):

•Деякі пристрої РПН можуть застосовуватися як захист від перепадів напруги як у системах змінного, так і в системах постійного струму.

5.Принципи регулювання напруги з використанням пристроїв РПН.

Пристрої РПН (Реле Перепаду Напруги) регулюють напругу в електричних системах, реагуючи на різні умови та перепади напруги. Основні принципи регулювання напруги за допомогою пристроїв РПН включають:

1.Вимірювання напруги:

•Принцип роботи починається з вимірювання поточного рівня напруги в електричній системі. Для цього використовуються вбудовані датчики або інші засоби вимірювання.

2.Визначення порігових значень:

•Встановлення порігових значень для допустимих меж напруги. Ці значення можуть бути встановлені для низької та високої напруги, і їх перевищення може спричинити спрацювання РПН.

3.Моніторинг змін напруги:

•Пристрій постійно моніторить зміни у рівні напруги. Якщо напруга виходить за встановлені межі, РПН викликає відповідні заходи для нормалізації ситуації.

4.Реагування на перепади напруги:

•Якщо засіб вимірювання виявляє перевищення встановлених порігових значень, РПН видає сигнал або ініціює автоматичні заходи для відновлення стабільності напруги.

5.Відключення чи регулювання обладнання:

•Залежно від конфігурації та функціональності РПН, він може викликати відключення частини або всієї системи або регулювання роботи конкретних елементів обладнання для відновлення нормальної напруги.

6.Захист від перенапруг:

•РПН може також служити захистом від перенапруг, які можуть виникнути внаслідок блискавки або інших факторів. Він відключає або обмежує потік енергії для захисту обладнання.

7.Моніторинг робочих параметрів:

•Крім моніторингу напруги, РПН може відстежувати інші робочі параметри системи, які можуть впливати на її ефективність та безпеку.

8.Відновлення після нормалізації умов:

•Після того, як напруга повертається до нормальних значень, РПН може автоматично відновити роботу обладнання чи елементів системи.

Використання пристроїв РПН допомагає уникнути пошкоджень електрообладнання, забезпечує безпеку систем та забезпечує стабільність напруги в електричних мережах.

6.Послідовне (поздовжнє) та поперечне регулювання напруги з використанням пристроїв РПН.

Послідовне (поздовжнє) та поперечне регулювання напруги з використанням пристроїв РПН:

Пристрої РПН (регулятори під навантаженням) використовуються для регулювання напруги в електричних мережах. Існує два основних типи регулювання напруги з використанням РПН:

1.Послідовне (поздовжнє) регулювання:

•При послідовному регулюванні РПН встановлюються в послідовному ланцюзі з навантаженням.

•РПН змінює напругу на всіх ділянках ланцюга після себе.

•Цей метод використовується для регулювання загальної напруги в мережі.

2.Поперечне регулювання:

•При поперечному регулюванні РПН встановлюються паралельно з навантаженням.