Шпоры / ЭСИП2

1. Трехфазные сети с изолированной нейтралью.

В таких сетях не бывает однофазного КЗ. Бывают только однофазные замыкания на землю.

Допустим, что замыкание металлическое:

Ток через место замыкания будет в 3 раза больше, чем протекающий в нормальном режиме.

Ток протекающий через землю суммируется от всей сети данного класса напряжения. Для определения тока нужно знать всю сеть, которые могут быть в нормальном, ремонтном или послеаварийном режиме.

Преимуществом данной сети является то, что допускается неограниченно долго работать с однофазным замыканием на землю тк протекает небольшой ток однофазного замыкания на землю.

Такие сети применяются на 6-35 кВ.

В соответствие с ПУЭ допустимые величины токов замыкания на землю:

При таких токах не будет серьезных повреждений и однофазное замыкание не перейдет в двухфазное КЗ.

Если ток превышает указанную величину, то в нейтраль устанавливают дугогасящий реактор.

2. Схема РУ с двумя системами сборных шин.

Схема применяется в РУ на напряжении6-35кВ (Рисунок 1.1). Все присоединения подключаются к шинам через развилку из двух разъединителей. Шиносоединительный выключатель QA нормально отключен и предназначен для выравнивания потенциалов при переходе с одной СШ на другую. Наличие двух систем шин позволяет поочередно их ремонтировать без отключения присоединений.

Рисунок 1.1. Схема с двумя системами сборных шин

Возможны два варианта работы схемы:

1)Когда одна СШ находится под напряжением, а другая в резерве.

2)Когда обе СШ находятся под напряжением.

В первом варианте короткое замыкание на рабочей СШ приводит к потере всех присоединений. Если источники питания и линии равномерно распределить между СШ, то во втором варианте при КЗ на любой СШ теряется лишь половина присоединений. При эксплуатации схемы в таком режиме шиносоединительный выключатель QA постоянно включен и выполняет функции секционного выключателя. При использовании этой схемы в ГРУ, одну из СШ (рабочую) секционируют. Число секций обычно равно числу генераторов. Существенный недостаток схемы состоит в том, что она не позволяет ремонтировать выключатели без отключения присоединений.

3. Классификация источников оперативного тока.

Оперативным называется ток, при помощи которого производится управление первичной коммутационной аппаратурой (выключателями, отделителями и т. д.), а также питание цепей релейной защиты и автоматики, разных видов управления и сигнализации. Основное требование – источники оперативного тока должны быть всегда готовы к действию во всех необходимых случаях (независимость от режима работы сети).

Используют два вида оперативного тока – постоянный и переменный.

1) Оперативный постоянный ток.

Источниками постоянного тока являются аккумуляторные батареи, работающие в режиме постоянного подзаряда. Рабочее напряжение батарей

110–220 В. В качестве подзарядного устройства используется мощный тиристорный преобразователь, снабженный элементным коммутатором, с помощью которого можно изменять число участвующих в химической реакции пластин.

Основное достоинство - простой источник тока, работа которого не зависит от состояния основной системы.

Недостатки постоянного оперативного тока:

 - сложность выполнения защиты от повреждений в цепях постоянного тока;

 - требуют специального помещения;

 - требуют квалифицированного обслуживания;

 - дорогие (большой расход цветных металлов).

Оперативный постоянный ток в первую очередь используется в электроустановках, где батареи требуются для включения мощных выключателей с электромагнитными приводами и ряда других нужд (например, на ТЭС, мощных ГЭС и подстанциях).

2) Оперативный переменный ток.

Источниками оперативного переменного тока могут быть трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд, включаемые соответственно на токи и напряжения элементов защищаемой установки.

Трансформаторы тока могут являться надежными источниками питания защит только от повреждений, сопровождающихся значительными токами, когда они в состоянии отдавать мощность, достаточную кроме всего для работы привода выключателя (при однофазных замыканиях на землю не подходят).

Трансформаторы собственных нужд и трансформаторы напряжения в общем случае, наоборот, непригодны для питания защит от КЗ, сопровождающихся снижением напряжения до нуля, и могут применяться для управления в режимах, характеризуемых напряжениями близкими к рабочим (например, однофазное замыкание на землю).

Таким образом, перечисленные источники питания не являются универсальными (как аккумуляторные батареи), а имеют ограниченные области применения. Поэтому часто используются несколько раздельных источников переменного оперативного тока или комбинированные устройства

4. Процесс К.З. в цепи, питающейся от шин неизменного напряжения.

5. Трехфазные сети с резонансно заземленной нейтралью.

6. Источники переменного оперативного тока.

) Оперативный переменный ток.

Источниками оперативного переменного тока могут быть трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд, включаемые соответственно на токи и напряжения элементов защищаемой установки.

Трансформаторы тока могут являться надежными источниками питания защит только от повреждений, сопровождающихся значительными токами, когда они в состоянии отдавать мощность, достаточную кроме всего для работы привода выключателя (при однофазных замыканиях на землю не подходят).

Трансформаторы собственных нужд и трансформаторы напряжения в общем случае, наоборот, непригодны для питания защит от КЗ, сопровождающихся снижением напряжения до нуля, и могут применяться для управления в режимах, характеризуемых напряжениями близкими к рабочим (например, однофазное замыкание на землю).

Таким образом, перечисленные источники питания не являются универсальными (как аккумуляторные батареи), а имеют ограниченные области применения. Поэтому часто используются несколько раздельных источников переменного оперативного тока или комбинированные устройства

7. Особенности конструкции и основные режимы работы автотрансформаторов.

В установках 110 кВ и выше широкое применение находят авто­трансформаторы (AT) большой мощности. Объясняется это ря­дом преимуществ, которые они имеют по сравнению с трансфор­маторами.

В номинальном режиме про­ходная мощность является номи­нальной мощностью автотранс­форматора S= S_H0U, а трансфор­маторная мощность — типовой Рис. 2.20. Схема однофазного ав-мощностьюS_r= S_Tan. тотрансформатора

Таким образом, еще раз можно подчеркнуть, что обмотки и магнитопровод автотрансформатора рассчитыва­ются на типовую мощность, которую иногда называют расчетной мощностью. Какая бы мощность ни подводилась к зажи­мам В или С, последовательную и общую обмотки загружать боль­ше чем на S_mn нельзя.

Третья обмотка автотрансформатора (обмотка НН) использу­ется для питания нагрузки, для присоединения источников активной или реактивной мощности (генераторов и синхронных ком­пенсаторов), а в некоторых случаях служит лишь для компенса­ции токов третьих гармоник. Мощность обмотки НН S_HH не может быть большеS_Ttin, так как иначе размеры автотрансформатора будут определяться мощностью этой обмотки. Номинальная мощ-Iность обмотки НН указывается в паспортных данных автотрансформатора.

В автотрансформаторах с обмоткой НН возможны различные режимы работы: передача мощности из обмотки ВН в обмотку

Рис. 2.21. Схема включения транс­форматоров тока для контроля на­грузки автотрансформатора

СН при отключенной обмотке НН; передача мощности из об­мотки НН в СН или ВН; пере­дача из обмоток ВН и НН в об­мотку СН и другие режимы. Во всех случаях необходимо конт­ролировать загрузку общей, пос­ледовательной обмоток и выво­да СН, для этого устанавливают трансформаторы тока ТА1, ТА2 иТАО (рис. 2.21). Трансформа­торыТА1 иТА2 устанавливают­ся на выводахВ и С автотранс­форматора, аТАО встраивается в общую обмотку.

Выводы, приведенные для однофазного AT, справедливы и для трехфазного.

К особенностям конструкции автотрансформаторов следует от­нести необходимость глухого за­земления нейтрали, общей для обмоток ВН и СН.

преимущества автотрансформаторов по сравнению с трансформаторами той же мощности:

меньший расход меди, стали, изоляционных материалов;

меньшая масса, а следовательно, меньшие габариты, что по­зволяет создавать автотрансформаторы бблыиих номинальных мощностей, чем трансформаторы;

меньшие потери и ббльший КПД;

более легкие условия охлаждения.

Недостатки автотрансформаторов:

необходимость глухого заземления нейтрали, что приводит к увеличению токов однофазного КЗ;

сложность регулирования напряжения;

опасность перехода атмосферных перенапряжений вследствие электрической связи обмоток ВН и СН.

8. Схемы РУ с одной системой сборных шин.

Применяется на напряжении 6-35кВ (см. рисунок 1.1).

Схема отличается простотой, наглядностью и экономичностью. Недостатки схемы очевидны: она не обеспечивает даже плановый ремонт сборных шин. При коротком замыкании (КЗ) на шинах релейная защита отключает все присоединения и потребители остаются без питания.

Для повышения надежности электроснабжения СШ разбиваются на секции. Число секций зависит от числа источников питания. В схемах ГРУ, например, количество секций принимается равным числу генераторов. На электростанциях секционный выключать постоянно включен, это позволяет равномерно распределить вырабатываемую электроэнергию между потребителями. Ответственные потребители питаются двухцепными линиями от разных секций (см. рисунок 1.2).

При КЗ на одной из секций, например А1.1, релейная защита действует на отключение секционного выключателя QB и всех присоединений, подключенных к поврежденной секции. Электроснабжение потребителей осуществляется от секции А1.2. Существенный недостаток схемы состоит в том, что даже плановый ремонт секции требует отключения присоединений. При этом ответственные потребители питаются по одной цепи от соседней секции, т.е. остаются без источника резервного питания. Этот недостаток отсутствует в схемах с двумя СШ.

Рисунок 1.1. Одна система сборных шин

Рисунок 1.2. Одна секционированная система шин.

9. Источники постоянного оперативного тока.*

Оперативный постоянный ток.

Источниками постоянного тока являются аккумуляторные батареи, работающие в режиме постоянного подзаряда. Рабочее напряжение батарей

110–220 В. В качестве подзарядного устройства используется мощный тиристорный преобразователь, снабженный элементным коммутатором, с помощью которого можно изменять число участвующих в химической реакции пластин.

Основное достоинство - простой источник тока, работа которого не зависит от состояния основной системы.

Недостатки постоянного оперативного тока:

 - сложность выполнения защиты от повреждений в цепях постоянного тока;

 - требуют специального помещения;

 - требуют квалифицированного обслуживания;

 - дорогие (большой расход цветных металлов).

Оперативный постоянный ток в первую очередь используется в электроустановках, где батареи требуются для включения мощных выключателей с электромагнитными приводами и ряда других нужд (например, на ТЭС, мощных ГЭС и подстанциях).

10.Трехфазные сети с заземленной нейтралью.

11.Основные характеристики систем возбуждения синхронных генераторов.

12.Упрощенные схемы РУ.

13.Классификация систем возбуждения синхронных генераторов.

14.Термическое действие токов к.з.

15.Дугогасительные катушки и условия их выбора.

16.Системы возбуждения синхронных генераторов.

17.Методы ограничения токов к.з.

18.Группы соединений трансформаторов.

19.Нагрузочная способность трансформаторов.

20.Системы независимого возбуждения синхронных генераторов.

21.Выбор аккумуляторных батарей.

22.Кольцевые схемы РУ.

23.Устройства АГП. Назначение. Схема АГП с дугогасительной решеткой.

24.Системы самовозбуждения синхронных генераторов.

25.Назначение и порядок выполнения расчета токов К.З.

26.Классификация систем возбуждения. Безщеточная система возбуждения синхронных генераторов.

27.Системы с.н. на электростанциях. Схемы электроснабжения собственных нужд КЭС.

28.Сост схемы замещения и преобразование ее при расчете токов к.з..

29.Измерения на электрических станциях и подстанциях. Выбор объема и мест установки измерительных приборов.

30.Электродинамическое действие токов к.з. Критерий электродинамической стойкости аппаратов.

31. Электродинамическое действие токов к.з. Критерий электродинамической стойкости проводников.

32.Назначение и выполнение заземляющих устройств.

33.Регуляторы сильного действия синхронных генераторов.

34.Назначение и порядок выполнения расчетов токов трехфазного короткого замыкания.

35.Порядок расчета заземляющих устройств в сетях с изолированной нейтралью

36.Порядок расчета заземляющих устройств в сетях с резонансно - заземленной нейтралью.

37.Автоматическое регулирование возбуждения синхр ген.

38.Особенности режимов работы автотрансформаторов.

39.Выбор сборных шин РУ

40.Выбор силовых кабелей.

41.Регулирование напряжения силовых трансформаторов.

42.Выбор коммутационного оборудования по условиям к.з.

43.Схема РУ с одной рабочей и обходной системами

44.Регулирование напряжения трансформаторов.

Для нормальной работы потребителей необходимо поддерживать определённый уровень напряжения на шинах станций и подстанций. Предусматривается несколько способов регулирования напряжения, наиболее распространённые основываются на изменение коэффициента трансформации трансформаторов.

Известно, что коэффициент трансформации определяется как отношение первичного напряжения к вторичному, или

,

где w₁,w₂ — число витков первичной и вторичной обмоток соответственно.

Отсюда .

Обмотки трансформаторов снабжаются дополнительными ответвлениями, с помощью которых можно изменять коэффициент трансформации. Переключение ответвлений может происходить без возбуждения (ПБВ), т. е. после отключения всех обмоток от сети или под нагрузкой (РПН).

Устройство ПБВ позволяет регулировать напряжение в пределах ±5% и не позволяет регулировать напряжение в течение суток, так как это потребовало бы частого отключения трансформатора для производства переключений, что по условиям эксплуатации практически недопустимо. Обычно ПБВ используется только для сезонного регулирования напряжения.

Регулирование под нагрузкой (РПН) за счет специальных технических решений позволяет переключать ответвления обмотки трансформатора без разрыва цепи. Устройство РПН предусматривает регулирование напряжения в различных пределах в зависимости от мощности и напряжения трансформатора (от ±10 до +16 % ступенями приблизительно по 1,5 %).

45.Схема РУ с двумя рабочими одной обходной системами

46.Измерительные трансформаторы тока. Назначение и выбор.

Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первич­ных цепей высокого напряжения.

Трансформаторы тока - предназначены для расширения пределов измерения приборов, учета эл.энергии, работы реле защиты.

Трансформаторы тока выбирают:

по напряжению установки U_HOM> U_{сет.ном};

ТОКУ

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей;

конструкции и классу точности;

электродинамической стойкости:

где /_уд — ударный ток КЗ по расчету; к_эя — кратность электродина­мической стойкости по каталогу; I_1ном — номинальный первич­ный ток трансформатора тока; i_дин — ток электродинамической стойкости по каталогу.

47.Особенности схем электроснабжения с.н. атомных

48.Порядок расчета заземляющих устройств в установках с эффективно-заземленной нейтралью.

49.Измерительные трансформаторы напряжения.

50.Выбор зарядного и подзарядного агрегатов аккумуляторных батарей.

74. Трансформаторы напряжения. Назначение, конструкции

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высо­кого напряжения до стандартного значения 100 или 100/ В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения предназначены для преобразования напряжения одной величины в другую и предназначены для питания цепей учета, защиты и автоматики.

Трансформаторы напряжения выбираются:

по напряжению установки U_ном> U_cет.ном;

конструкции и схеме соединения обмоток;

классу точности;

вторичной нагрузке S_2ном S₂

где S_H0M — номинальная мощность в выбранном классе точности, при этом следует иметь в ввиду, что для однофазных трансформа­торов, соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединенных по схеме открытого треугольни­ка — удвоенную мощность одного трансформатора; S₂ — нагруз­ка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к транс­форматору напряжения, В-А.