билет 28

2011-02-01 Государственный экзамен по специальности «электроснабжение»

Билет №28

Задача:

Задана распределительная сеть, состоящая из двух линий одного напряжения с односторонним питанием.

Требуется выбрать защиты и их схемы для первой и второй линии от всех повреждений. Рассчитать параметры защит и оценить по чувствительности.

Вариант	Напряжение кВ	Линия	Ток трехфазного КЗ , кА				Ток КЗ на землю , кА			Максимальный рабочий ток Iраб. макс, А
			К1	К2	К3	К2		К3	W1		W2
1	110	воздушная	12	9	6	3,2		2,5	400		250
2	6	воздушная	14	11	9	-		-	400		250

Примечание:

1. Защиты выполнены на выпрямленном оперативном токе.

2. Время срабатывания МТЗ второй линии 1,1с

Вопросы:

1. Сварочные трансформаторы: устройство, вольтамперные характеристики, способы регулирования тока дуги.

2. Способы ограничения токов к.з.

3. Методика выбора средств компенсации реактивной мощности

Билет №28

Вопрос 1. Сварочные трансформаторы: устройство, вольтамперные характеристики, способы регулирования тока дуги.

Сварка – процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или нагреве и деформации.

Рис. Принципиальная схема сварочного трансформатора.

Сварочный трансформатор состоит из магнитопровода с зазором , первичной (I), вторичной (II) и обмотки реактивной катушки (IIк).

Регулирование сварочного тока осуществляется изменением величины зазора.

Для вольтамперной характеристики дуги (1) характерны падающий (I), прямолинейный (II) и возрастающий (III) участки.

ВАХ источников питания сварочных дуг в диапазоне падающего и прямолинейного участков ВАХ дуги пологопадающие (2) или крутопадающие (3). При работе в диапазоне токов дуги, соответствующих возрастающему участку ВАХ дуги могут применяться источники питания с жесткой характеристикой (4).

На устойчивость горения электрической дуги значительное влияние оказывает степень ионизации газа, в котором горит дуга. С увеличением температуры степень ионизации газа в дуге увеличивается. В столбе сварочной дуги имеется смесь газов: пары железа, кальция, аргон и другие газы.

Вопрос 2. Способы ограничения токов короткого замыкания.

1. Повышение напряжения питающих сетей.

2. Уменьшение числа ступеней трансформации напряжения.

3. Секционирование сборных шин при разомкнутых секционных выключателях.

4. Применение трансформаторов с расщепленными обмотками и секционных реакторов.

5. Применение линейных реакторов.

Вопрос 3. Методика выбора средств компенсации реактивной мощности.

При проектировании электроустановки выбираются варианты с наимень­шим потреблением реактивной мощности. Для этого:

а) не должен допускаться выбор электродвигателей и трансформаторов с необоснованно заниженной загрузкой;

б) для нерегулируемых электроприводов с постоянным режимом работы долж­ны выбираться синхронные двигатели, если это возможно по техническим и эко­номическим условиям;

в) должны предусматриваться меры по ограничению холостого хода асин­хронных двигателей, если это возможно по условиям технологического процесса;

г) должны предусматриваться другие технические средства, обеспечивающие повышение технико-экономических показателей системы электроснабжения путем воздействия на потребление и генерацию реактивной мощности.

Проектирование рекомендуется вести с учетом динамики роста нагру­зок и поэтапного развития системы электроснабжения. Для каждого этапа опре­деляются мощность и места установки компенсирующих устройств, решается во­прос о необходимости их регулирования, выбирается параметр регулирования и т. д.

При небольшом различии в значении приведенных затрат по вариантам в пре­делах точности расчета и исходных данных принимается вариант с лучшими тех­ническими показателями (перспективность схемы, удобство эксплуатации, рас­ход материалов и оборудования и т. д.).

При выборе средств компенсации, устанавливаемых в распределитель­ных сетях, исходными являются следующие данные, получаемые от энерго­системы:

а) экономически обоснованная наибольшая реактивная мощность, которая может быть передана из энергосистемы в режиме ее наибольших активных на­грузок в сеть проектируемой электроустановки; эта величина определяется при проектировании сетей системы с приближенным учетом потерь электроэнергии в распределительной сети проектируемой электроустановки;

б) определенная по техническим условиям наименьшая реактивная мощность, которая может быть передана из сети энергосистемы в режиме ее наименьших активных нагрузок (ночной минимум графика активных нагрузок системы);

в) определенные по техническим условиям наибольшие значения реактивных мощностей, которые могут быть переданы из сети энергосистемы в послеаварийных режимах.

При выборе компенсирующих устройств необходимо:

а) учитывать реактивную мощность, генерируемую воздушными линиями, токопроводами и кабельными линиями с номинальными напряжениями выше 20 кВ, а для кабельных сетей значительной протяженности - также и 6 - 20 кВ;

б) определять целесообразную степень использования реактивной мощности генераторов местных электростанций и синхронных двигателей для сетей как 6 - 20 кВ, так и до 1000 В;

в) проверять возможность уменьшения пропускной способности элементов питающей и распределительной сетей при увеличении степени компенсации (умень­шение числа и мощности трансформаторов, снижение сечений проводов и кабелей и т. п.);

г) выбирать способы управления компенсирующими устройствами - ручное, дистанционное или автоматическое; параметр регулирования - напряжение, реактивная мощность, время и т.д.;

д) по возможности учесть дополнительный экономический эффект при исполь­зовании средств компенсации для повышения качества электроэнергии.

При выборе средств компенсации необходимо учитывать, что наиболь­ший экономический эффект достигается при их размещении вблизи потребляющих реактивную мощность приемников электрической энергии.

Передача реактивной мощности из сети 6 - 35 кВ в сеть до 1000 В, как правило, оказывается экономически невыгодной, если это приводит к увеличению числа цеховых трансформаторов.

Распределять конденсаторные установки на разных ступенях электро­снабжения следует на основании технико-экономического расчета.

Нерегулируемые конденсаторные установки в сетях до 1000 В должны раз­мещаться в цехах у групповых распределительных пунктов, если окружающая среда допускает такую установку.

Место установки регулируемых конденсаторных батарей в сетях до 1000 В должно определяться с учетом требования регулирования напряжения сети или регулирования реактивной мощности.

Установка конденсаторных батарей на стороне 6 - 10 кВ цеховых подстанций не рекомендуется.

Индивидуальная компенсация может быть целесообразной лишь у крупных приемников электрической энергии с относительно низким коэффициентом мощ­ности и с большим числом часов работы в году.

При составлении баланса реактивной мощности по узлам сети в нормаль­ных режимах ее работы следует учитывать возможное увеличение потребления реактивной мощности при регулировании напряжения.

Необходимо предусматривать обоснованный резерв реактивной мощности в узлах сети для обеспечения технических требований к работе сетей и приемни­ков электрической энергии в послеаварийных режимах.

Определяется суммарная мощность компенсирующих устройств : .

Реактивная мощность, передаваемая со стороны высокого напряжения через цеховые трансформаторы: .

, при условии – .

Задача:

Билет 28

Задана распределительная сеть, состоящая из двух линий одного напряжения с односторонним питанием.

Требуется выбрать защиты и их схемы для первой и второй линий от всех повреждений. Рассчитать параметры защит и оценить их по чувствительности.

- коэффициент запаса,

– коэффициент трансформаторов тока.

– коэффициент возврата =0,8.

– коэффициент самозапуска.