3.Приборы контроля электрических параметров и место установки их на подстанциях.

В целях обеспечения надежной и эконо­мичной работы электрические станции и под­станции оборудуют электрическими измери­тельными приборами, приборами для измере­ния температуры и т. д.

Измерительные приборы располагают на главных и местных щитах управления и в некоторых случаях в пределах закрытых распределительных устройств.

Для удешевления установки и облегчения работы обслуживающего персонала число из­мерительных приборов в отдельных цепях должно быть минимально возможным, но до­статочным для правильного ведения эксплуа­тации.

Амперметры служат для контроля нагруз­ки электрических цепей с целью предупреж­дения опасных, ненормальных режимов их ра­боты. В связи с этим амперметры, как прави­ло, устанавливают во всех основных электри­ческих цепях, а именно: в цепях генераторов, силовых трансформаторов, электродвигателей, линий и т. д.

Ваттметры и вольтамперметры реактивные служат для измерения активной и реактивной мощности. По показаниям ваттметра, амперметра и вольтметра определяют коэффициент мощно­сти,с которым в данный мо­мент работает генератор, трансформатор или линия.

Счетчики служат для учета выработанной, потребленной и потерянной в сети электро­энергии. В связи с этим счетчики устанавли­вают как на электростанциях, так и на сете­вых подстанциях и у электропотребителей.

Применяемые счетчики подразделяют на расчетные и контрольные. Расчетными назы­вают счетчики, используемые для денежного расчета за электроэнергию, а контрольными - используемые для контроля расхода электро­энергии, например внутри электростанций, подстанций, промышленных предприятий и т. п.

Для учета активной энергии используют счетчики ватт-часов.

Для учета реактивной энергии используют счетчики вольтамперметр-часов реактивных.

Значение cos определяют, пользуясь показаниями счетчиков активной и реактив­ной энергии. Для этого сначала определяют значение средневзвешенного tg φ_СР:

tg φср = А_Р/А_А

где А_Р - количество энергии, отсчитанное счет­чиком реактивной энергии за данный отрезок времени;

А_а - количество энергии, отсчитанное счет­чиком активной энергии за тот же отрезок временя.

После этого на основании полученного зна­чения tg по тригонометрическим табли­цам находят значение cos.

Вольтметры служат для измерения напря­жения. Они необходимы для поддержания за­данных значений напряжения на электростан­циях, на шинах узловых подстанций энерго­системы, а также для осуществления контроля за качеством отпускаемой электроэнергии (ве­личина напряжения). Вольтметры, кроме того, применяют для контроля состояния изоляции по отношению к земле в сетях постоянного и переменного тока.

Частотометры cлужат для измерения частоты переменного тока. Они необходимы для осуществления контроля за качеством электроэнергии.

Билет №12

1.Принцип работы и устройство вакуумных выключателей высокого напряжения.

Процесс отключения в вакуумном выключателе протекает сле­дующим образом. В момент расхождения контактов площадь их соприкосновения уменьшается, плотность тока резко возрастает и металл контактов плавится и испаряется в вакууме. При этом между контактами образуется проводящий мостик, состоящий из паров металла электродов. Загорается так называемая вакуумная дуга, которая гаснет при первом же переходе тока через нуль. Элек­трическая прочность вакуума восстанавливается очень быстро, так как малая плотность газа в колбе выключателя обусловливает исключительно высокую скорость диффузии электрических заря­дов из ствола дуги. Уже через 10 мкс после перехода тока через нуль электрическая прочность вакуума достигает своего полного значения 100 МВ/м. Если к этому времени раствор контактов ока­жется достаточным для того, чтобы электрическая прочность меж­контактного промежутка стала больше восстанавливающегося на­пряжения, дуга погаснет окончательно. В противном случае про­изойдет повторный пробой промежутка и повторное зажигание дуги.

При отключении вакуумным выключателем малых токов (не­сколько ампер или десятков ампер) может произойти преждевре­менное снижение тока до нуля до естественного перехода тока через нуль (срез тока), что объясняется очень быстрой деионизацией меж­контактного промежутка. Срез тока сопровождается, как и в дру­гих выключателях, перенапряжениями.

Для надежности работы вакуумного выключателя и увеличения срока его службы весьма существенной является износостойкость контактов, которые распыливаются во время горения дуги. При очень сильном распылении металла контактов может образоваться такое количество паров металла, что гашение дуги окажется невоз­можным. Опыт показал, что наиболее сильное распыление наблю­дается у контактов из латуни и меди. Тугоплавкие металлы, такие, как вольфрам или молибден, распыливаются сравнительно мало. С увеличением отключаемого тока распыливание металла кон­тактов растет, причем быстрее, чем увеличивается ток.

Таким образом, для повышения отключающей способности ва­куумного выключателя необходимо применять наиболее тугоплав­кие материалы для контактов.

С другой стороны, повышение тугоплавкости контактов увеличи­вает ток среза, что неблагоприятно сказывается на отключениях, вызывая опасные перенапряжения. Наибольший ток среза возни­кает при контактах из вольфрама, и он в 2,5 раза меньше при кон­тактах из меди.

Следовательно, для надежной работы вакуумных выключателей необходимы специальные материалы, обеспечивающие отключения больших токов и имеющие малый ток среза. К сожалению, метал­лов, удовлетворяющих одновременно обоим требованиям, нет, и поэтому широкое распространение получили вольфрам и молибден, которые допускают отключение токов свыше 4 - 5 кА, хотя при этом и возникают большие токи среза.

Современные вакуумные выключатели рассчитаны на отключение токов в пределах от 1,0 до 8,0 кА при напряжениях 3 - 20 кВ. Дуго-гасительная камера вакуумного выключателя представляет собою герметический вакуумный сосуд из металла и стекла, в котором поддерживается вакуум 10^-4 Па. Корпус камеры может быть изго­товлен не только из стекла, но и из других изоляционных материа­лов, которые вакуумно-плотно свариваются с металлом.

Внутри корпуса находятся два контакта — подвижный, соеди­ненный с корпусом при помощи сильфона, и неподвижный. Ход кон­тактов составляет всего 10 - 15 мм. Срок службы камеры (ресурс) очень велик – 100 - 250 тыс. операций. Для некоторых типов ка­мер ресурс составляет до 2 млн. операций включения и отклю­чения.