Книги / 1bryzgalov_v_i_gordon_l_a_gidroelektrostantsii
.pdfВ электрических установках небольшой |
мощности применяют ВВ, |
так |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
называемые |
, |
выключатели нагрузки, |
которые рассчитаны |
лишь на включение |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
токов нагрузки и |
не |
рассчитанные |
|
на |
отключение токов КЗ. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
и отключение |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
, характеризующим |
его |
отключающую |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Важнейшим |
параметром ВВ |
|
|
|
|
отключения |
(1 |
|
) |
- это |
тот |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
способность, |
является |
номинальный ток |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
он |
|
|
|
надёжно |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
наибольший |
ток короткого |
замыкания, который |
выключатель |
может |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
напряжении равном |
наибольшему |
рабочему напряжению |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
отключить |
|
при |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
без |
каких-либо |
повреждений |
, |
препятствующих |
|
его |
||||||||||||||||||||||||||||||||
электроустановки |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
восстановления |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
условиях |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
дальнейшей |
исправной |
работе |
при |
заданных |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
напряжения |
и заданном |
цикле операций |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
может |
надёжно отключить |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Тот наибольший ток, который выключатель |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
его |
номинального |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
при тех же |
условиях, но |
при напряжении отличающемся от |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
напряжения |
, называют током отключения выключателя |
(/ ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Под |
циклом |
операций понимают перечень |
коммутационных |
операций |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обеспечивающих |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
который обязан совершить ЭА. Так, |
для |
выключателей, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
автоматическое |
повторное включение (АПВ), должны |
быть выдержаны |
циклы: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
- |
BO; 2) О-180с-ВО-180с- |
ВО. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Un<ni |
< |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
1 ) O-tCj.- |
|
- |
|
|
|
|
Выключатели |
с |
220 |
кВ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
BO |
|
|
180c |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
BO. Выключатели |
без |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
работу в цикле: O-t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
должны |
также выполнять |
|
-BO-20 - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2. |
|
< T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
АПВ должны |
|
выдерживать только цикл |
|
|
|
|
|
|
|
|
операция |
включения |
и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
Здесь |
|
О |
- операция отключения; |
ВО |
|
- |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
немедленного |
отключения; |
- |
гарантируемая |
для |
выключателя минимальная |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дуги |
на |
всех |
полюсах |
до |
|||||||||||||||||||||||||||||||
бестоковая |
|
|
пауза при АПВ (время от погасания |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
тока |
при последующем включении). |
Время /0гдля |
|
различных |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
появления |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
находится |
в пределах 0,3-1,2с, |
|
причём |
для |
выключателей |
, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
выключателей |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
для работы при быстродействующем АПВ |
(БАПВ), |
это время |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
предназначенных |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
с и 180с |
|
|
это |
|
время |
в секундах |
между |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
равным 0,3с. |
|
|
- |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
принимается |
Период 20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
операциями |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
одно из важнейших свойств |
|||||||||||||||||||||||
Автоматическое |
повторное включение- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
выключателей |
. |
Оно гарантирует быстрый |
автоматический |
ввод |
в |
работу |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
электрического |
оборудования |
(после его |
отключения |
|
релейной |
защитой) с |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
целью повышения |
надёжности режима электросети по |
электроснабжению |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
. Применяют |
|
|
, |
трансформаторов |
, |
сборных шин ОРУ и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
потребителей |
АПВ ЛЭП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
одно- |
|
многократного |
действия, а также |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
подстанций. |
Применяется АПВ |
и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
др. Эффективность |
АПВ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
однофазное |
АПВ |
(ОАПВ), трёхфазное |
АПВ (ТАПВ) и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отключением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
тем выше, |
чем |
быстрее оно следует за аварийным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Предельным |
током |
отключения |
выключателя |
по |
|||
|
|||||||
|
называют наибольшее из значений |
||||||
термической |
устойчивости |
||||||
|
при различных стандартных напряжениях |
|
|||||
отключения |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условиям его токов
Гашение |
электрической дуги переменного тока при отключении ВВ |
||||||||||
характерно |
тем, |
что каждые полпериода ток в цепи проходит через нуль, и дуга |
|||||||||
на очень короткий промежуток времени гаснет, т.е. |
чем |
энергичнее |
деионизация |
||||||||
|
большая |
||||||||||
промежутка |
между расходящимися |
|
контактами ВВ, тем нужна |
||||||||
скорость |
изменения |
напряжения |
, |
которое |
требуется |
для |
пробоя |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
218
|
|
|
. Проектирование |
современных ВВ для крупных |
||||
образовавшегося |
промежутка |
|
генераторами |
идёт по пути создания их |
||||
электростанций |
с |
мощными |
||||||
устройств |
в |
среде сжатого воздуха под большим давлением. |
||||||
дугогасительных |
||||||||
|
|
|
|
из |
||||
Дуга в этих ВВ гасится при помощи дутья сжатым воздухом, поступающим |
||||||||
с |
||||||||
соответствующих |
сосудов, |
скомпонованных в единой конструкции |
||||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
выключателем |
|
|
|
|
|
|
|
|
/
%
I
I -
Рис.
|
|
|
< |
|
|
> |
I |
|
|
|
|
|
|
я |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
г |
и |
У |
* |
|
ш |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
' |
|
ашш1 |
|
|
||||
|
|
-500А арктического |
||||||
6.23 |
|
Воздушные |
выключатели |
типа ВВБК |
ГЭС |
|||
|
-500 |
кВ |
|
-Шушенской |
||||
|
|
|
|
|||||
|
исполнения |
на ОРУ |
|
|
|
|
|
|
В последние годы |
проектирование |
высоковольтных |
выключателей |
идёт |
||||||||||||||
|
|
|
среды |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
по пути использования |
ещё более |
совершенной |
дугогасительной |
|
|
|
|
- |
||||||||||
запаха tm |
- 51 С, |
|
|
64 |
|
; |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
элегаза (гексафторид SF |
- тяжёлый газ без цвета и |
° |
|
- |
|
° |
|
|||||||||||
|
6 |
химически |
инертен; |
в 5 |
раз |
превышает |
плотность |
|||||||||||
; |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
в воде не растворяется |
|
|
прочность в 2 |
раза выше прочности воздуха). |
||||||||||||||
, электрическая |
||||||||||||||||||
воздуха; изолятор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В элегазе при атмосферном давлении может быть погашена дуга с током в |
||||||||||||||||||
219
100 раз превышающим ток, отключаемый в воздухе при тех же |
условиях. В |
||||||
элегазовых |
аппаратах гашение производится либо потоком элегаза, либо путём |
||||||
подъёма давления в камере за счёт дуги, горящей в замкнутом объёме газа. |
|||||||
Процесс изменения величины напряжения на дуговом промежутке от |
|||||||
величины |
напряжения гашения дуги до напряжения источника |
|
называется |
||||
процессом |
восстановления |
напряжения |
выключателя. |
|
Скорость |
||
восстанавливающегося напряжения является одним из важнейших |
параметров |
||||||
ВВ, она зависит от L и С (индуктивного и емкостного сопротивления) сети. С |
|||||||
увеличением L и С скорость восстанавливающегося напряжения |
уменьшается |
||||||
и
длительность
горения
дуги
уменьшается
.
Поэтому ВВ, устанавливаемые вблизи генераторов |
, где L |
||
при отключении токов КЗ находятся в более тяжёлых |
условиях |
||
, |
ВВ |
в цепи |
|
устанавливаемые в электрических сетях. Кроме того |
|
||
приходится отключать и значительно большие токи. |
|
|
|
и С меньше, нежели ВВ, генераторов
Под влиянием требований, возникших в недалёком прошлом в связи |
с |
|||
интенсивным |
развитием энергосистем |
в России и |
появлением в них |
|
сверхмощных электростанций, в том |
числе ГЭС, |
а также большой |
||
концентрации |
ЛЭП и подстанций, были разработаны отечественные ВВ типа |
|||
ВВБ и ВВБК |
(рис. 6.23). Требовалось |
существенное увеличение токов |
||
отключения и |
уменьшения скорости восстанавливающегося напряжения. |
|
||
В нижеследующей таблице
указанных типов выключателей:
приведены
технические
характеристики
Тип выключателя
ВВБ-110
ВВБ-220
ВВБ-ЗЗО
ВВБ-500
ВВБ-750
ВВБК-500А
Номинальное напряжение. кВ
ПО
220
330
500
750
500
1
Номинальный ток, А
2000
2000
2000
2000
2000
3150
Номинальный ток отключения
кА
31.5
31,5
35.0
35,5
35,0
50.0
|
( |
|
Предельный ток |
|
|
|
|||
|
[ |
|
термической |
|
, |
| |
|
> |
СТОЙЧИВОСТИ |
|
| |
|
в течение Зс. |
|
|
|
|
кА |
|
|
|
|
|
32.0 |
|
|
|
|
32.0 |
|
|
|
|
35,0 |
|
|
|
|
35,0 |
|
|
|
|
35.0 |
|
|
|
|
50,0 |
|
|
|
|
|
1 | j
Время отключения, с
0.08 0,08 0.08
0,08 0.08 0.04
|
^ |
|
|
Расход возд |
а |
|
на одно |
|
|
отключение |
|
|
, |
|
|
f |
|
|
4500 |
|
|
9000 |
|
; |
18000 |
|
1 |
27000 |
|
|
|
|
|
36000 |
|
|
36000 |
|
Принципиальная представлена на рис. 6.24.
электрическая
схема
выключателей
типа
ВВБ
Основными |
преимуществами ВВ серии ВВБ являются: применение |
||||||||||
металлических |
камер со сжатым воздухом, т.е. обеспечивается |
безопасность |
|||||||||
|
персонала; ( предшествовавшие выключатели серии |
ВВН |
|||||||||
обслуживающего |
|||||||||||
|
камеры, что взрывоопасно из-за малой прочности |
фарфора |
) |
||||||||
имеют фарфоровые |
|||||||||||
эффективность и |
компактность дугогасительных устройств |
возможность |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
защищённость |
основных механизмов |
|||||
применения |
высокого давления в камерах |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
220
от атмосферного воздействия и загрязнения; |
индустриальность |
ремонтно |
¬ |
|||||||
|
|
работ |
поузловым |
методом |
, |
при |
котором |
|||
профилактических |
(ремонт |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
, камерами, заранее |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
конструктивные |
узлы заменяют запасными, например |
|
|
|
|
|||||
подготовленными). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1\ 7
|
3 |
РГГП |
|
г |
2 |
|
|
==
5
В последние годы |
в мире |
|||
получилобольшое |
распространение |
|||
применение элегаза в качестведуш- |
||||
|
, что существенно |
|||
гасящей среды |
|
способ |
||
увеличило |
отключающую |
|||
|
|
|
|
¬ |
ность ВВ при значительном |
сокра |
|||
|
|
. |
|
¬ |
|
|
|
|
|
щении их габаритов |
|
|
||
Рис. 6.24 Принципиальная |
электрическая |
|||||
|
схема выключателя |
ВВБ |
||||
|
|
|||||
|
; |
- |
|
|
|
; |
|
1 - бак 2 |
|
главные |
|
|
|
4 |
3 - вспомогательные разрывы; |
|||||
- шунтирующие |
сопротивления; |
|||||
|
5 - делительные |
конденсаторы |
||||
|
|
|
|
|||
Когда возникла необхо |
|||
|
|
|
¬ |
димость создания крупных ГЭС с |
|||
мощными и сверхмощными |
гене |
||
|
¬ |
||
|
|
|
|
раторами, то возникла и проблема |
|||
создания ВВ, устанавливаемых |
в |
||
цепи генераторов |
непосредственно |
||
на его выводах (см. выше). При |
|||
|
|
|
¬ |
|
|
Шушенской ГЭС |
номинальный |
||
менительно к Саяно- |
|
КЗ |
|||
15,75 |
кВ равен 28,5 |
кА, а ударный ток сквозного |
|||
|
|||||
ток ВВ при напряжении |
|
достигает 480 |
кА |
|
. |
Шушенской ГЭС |
был создан |
аппаратный генераторный |
||||
Так, для Саяно- |
|
|
|
: |
выключатель |
нагрузки, |
|
|
|
|
|||
комплекс (КАГ-15,75), объединяющий в себе |
|
|
||||
, заземляющие |
ножи |
, |
трансформаторы тока и напряжения |
|||
разъединитель |
задачи КАГ-15,75 был создан |
лишь как |
||||
(рис. 6.25). Из-за сложности |
||||||
, он не способен |
отключать токи КЗ. |
|
||||
выключатель нагрузки |
|
|
|
|
|
|
Л*\
-
Э
i
Рис.
6.25
Внешний
вид
КАГа
Саяно-Шушенской
ГЭС
221
В последнее время в
генераторов на значительно
габаритов, также на основе
мире создаются аппараты для применения в |
|
|
цепях |
большие параметры с существенным |
уменьшением |
применения элегаза. |
|
Разъединители
применяются
для
коммутации
элементов
цепи
при
отсутствии тока. Это позволяет выводить оборудование |
для ревизии и ремонта |
|||||
(сначала ток отключается выключателем, |
потом |
цепь |
отсоединяется |
|||
. |
|
образом, основным |
назначением |
разъединителей |
||
разъединителем) Таким |
|
|
|
|||
|
|
ремонтных |
работ в |
|||
является обеспечение |
безопасности производства |
|||||
установках высокого |
напряжения. Разъединители |
позволяют |
надёжно |
|||
|
|
|
|
, на которых должны |
||
отсоединять (изолировать) те части электроустановки |
|
|
||||
производиться ремонтные работы, от других частей установки, остающихся |
||||||
. |
|
|
|
|
|
|
под напряжением |
|
|
|
|
|
|
I
’ |
ц |
|
а й |
|
|
. |
: |
|
. |
|
|
|
V |
|
|
i I |
|
|
|
|
|
Я
ч |
|
!г |
* |
|
|
f
/
Рис.
6.26 |
Разъединитель 500 |
- |
-Шушенской |
кВ ОРУ 500 |
кВ Саяно |
||
|
Положение |
замкнутых контактов |
|
ГЭС
222
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, что обес |
|
|||
Контакты разъединителей (рис. 6.26) находятся в воздухе |
|
|
¬ |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
печивает видимость места разрыва цепи. |
Расстояние между разомкнутыми |
||||||||||||||||
|
должно быть такое |
чтобы |
для его |
электрического |
|
пробоя |
|||||||||||
контактами |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
фазой и |
||||
|
|
|
|
|
|
|
чем для пробоя расстояния между |
||||||||||
требовалось напряжение большее, |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. Этим |
||
заземленной частью |
конструкции |
разъединителя или между его фазами |
|
||||||||||||||
|
|
|
электрической |
дугой между |
|||||||||||||
предотвращается |
возможность |
перекрытия |
|||||||||||||||
|
|
пере |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
при |
возникновении |
|
|||||||||||
разомкнутыми |
контактами |
разъединителя |
¬ |
||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
. Открытая электрическая |
дуга чрезвычайно |
||||||||||
напряжений в |
электроустановке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
опасна для обслуживающего персонала. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
.
Разъединители |
используют |
для |
производства |
|
оперативных |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
отключения, |
включения |
||||||||||||||||||||||||||||||
переключений, в особых |
случаях допускаются |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
разъединителей |
под |
напряжением |
|
при |
|
небольшом токе |
холостого |
|
хода |
||||||||||||||||||||||||||||||
и ЛЭП. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
трансформаторов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
назначения (автоматы) |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
общего |
|
||||||||||||||||||||||
Автоматические |
выключатели |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
применяются |
на разные номинальные токи, в том числе в цепях собственных |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
нужд ГЭС они способны |
отключать токи |
КЗ |
до 150 |
кА. Автоматы имеют |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. Основные |
виды |
автоматов |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|||||||||
|
|
|
|
-дугогасительные |
|
устройства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
сложные контактно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(имеют |
изоляционный кожух); быстро |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
, |
|
установочные |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
универсальные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¬ |
|||
действующие |
|
(устанавливаются |
обычно в преобразовательных |
установках |
в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
машин |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
цепи постоянного |
тока); гашения магнитного поля |
роторов |
синхронных |
|
|
|
|
; |
|||||||||||||||||||||||||||||||
защиты людей и животных |
от |
утечек |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
на землю |
|
|
|
|
|
|
|
|
тока |
применяют |
|||||||||||||||||||||||||||||
Универсальные |
автоматы постоянного и |
переменного |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
низкого |
|
|
|
|
|
|
, |
в |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
главным образом |
|
в распределительных |
устройствах |
напряжения |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
собственных |
нужд и в |
цепях |
|||||||||||||||||||||||||||||||
частности, на |
гидростанциях в |
электроустановках |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
оперативного |
тока. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
постоянный |
и переменный |
ток, |
||||||||||||||||||||
Оперативным током |
называется |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
, |
участвующий |
в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
который используется в цепях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
релейной защиты и автоматики |
|
|
|
|
|
|
этих |
||||||||||||||||||||||||||||||||
операциях по |
|
формированию |
информационных |
и командных сигналов в |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
системах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(ТТ) преобразуют |
|
измеряемый |
ток |
в ток |
|||||||||||||||||||||
Трансформаторы |
|
тока |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
защиты |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цепи измерений и релейной |
|||||||||||||||||||||||||||||
стандартного |
|
|
|
|
1 |
5А и |
изолируют |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
значения - |
|
|
|
. |
Главные требования |
к |
ТТ- малые погрешности |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
от цепей высокого |
напряжения |
|
|
|
электроустановках |
и |
сетях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
в нормальном |
режиме |
и |
при КЗ в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
измеряемое |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(ТН) |
преобразуют |
||||||||||||||||||||||||||||||||
Трансформаторы |
|
напряжения |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
В. |
Эти ЭА |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
стандартного значения 100 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
напряжение в |
напряжение |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
или 100 Vi |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
создают необходимую изоляцию между |
|
высоким |
потенциалом |
первичной |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
присоединены |
измерительные |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
обмотки и цепью вторичной обмотки, |
|
к которой |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
приборы и защитные реле. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Предохранители |
|
служат для защиты |
силовых |
трансформаторов |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
электродвигателей |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
воздушных и кабельных |
|
|
|
|
|
конденсаторов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
линий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
трансформаторов |
|
напряжения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
223
Токоограничивающие |
реакторы служат для ограничения тока |
до |
|
||
значения не опасного для оборудования. Благодаря реактору напряжение на |
||
|
. Реактор представляет собой |
|
сборных шинах близко к номинальному значению |
|
|
чисто индуктивное сопротивление, включаемое последовательно с нагрузкой |
||
|
|
. |
Реакторы шунтирующие
элементами и землёй для компенсации
включаются между
зарядной мощности (в
токоведущими основном ЛЭП).
Реактор представляет собой катушку |
с малым активным |
сопро |
|
|
|
|
¬ |
тивлением, витки катушки изолированы друг от друга, а вся катушка |
в целом |
||
изолирована от заземленных частей. Катушки |
могут заливаться в бетонные |
||
колонны (бетонный реактор); монтироваться в |
|
|
, |
конструкции с фарфоровыми |
|||
асбест-бетонными или деревянными прокладками (деревянные реакторы) - это |
|||
реакторы с воздушным охлаждением; могут помещаться в баки |
аналогично |
||
|
. Последние реакторы с |
||
масляным трансформаторам и заливаться маслом |
|
|
|
масляным охлаждением надёжно защищены от атмосферных воздействий, |
|||
загрязнения
,
увлажнения
.
Кроме
того
,
их
можно
устанавливать
на
любом
расстоянии
от
стальных
и
железобетонных
конструкций
.
Разрядники и |
|
ничения напряжения |
, |
перенапряжениях |
|
. |
|
ограничители перенапряжений служат для огра¬
появляющегося при коммутационных и атмосферных
Контакторы
служат
для
многократных
включений
и
отключений
электрической
цепи
низкого
напряжения
при
токах
нагрузки,
не
превышающих
номинальный 7-10-кратных
, а по
также для редких отключений
отношению к номинальному).
при
токах
перегрузки
(
обычно
Пускатели
электродвигателей встроенной системы,
предназначены |
для |
включения |
и |
отключения |
и отличаются от |
контакторов в основном наличием |
|||
осуществляющей |
защиту двигателей от токов перегрузки. |
|||
Электрические
реле
управления
работают
в
схемах
автоматического
управления
электроприводами.
Коммутируемые
токи
не
превышают
1
ОА
,
и
поэтому
дугогасительные
устройства
в
них
не
применяются
.
Электрические
реле
автоматики
-
это
устройства
для
защиты
электрических систем, |
сетей и |
цепей, а |
также |
другого |
оборудования |
|
(генераторы, трансформаторы, реакторы, крупные эл.двигатели и др.) от |
||||||
|
режимов |
работы; |
они |
формируют |
сигналы |
|
несанкционированных |
|
|
|
|
|
, |
оповещающие о приближении нештатных ситуаций и об их наступлении; реле |
||||||
|
|
|
, кодируют |
усиливают, размножают, обрабатывают |
|||
информацию; |
реле |
выдают |
управляющий |
и
запоминают |
|
сигнал |
на |
поступающую отключение
соответствующих
ЭА
.
и
на
Аккумуляторные батареи. На гидростанциях в электроустановках как
других объектах, где они имеются, применяются многочисленные
вспомогательные |
электрические устройства и механизмы, в том числе наиболее |
|||||
|
устройства релейной |
защиты |
|
, а также приводы |
||
ответственные |
|
и автоматики |
|
|||
электрических аппаратов и механических |
устройств |
защиты, двигатели |
||||
|
- |
|||||
224
генераторы аварийного освещения и др. |
Все подобные устройства питаются |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
, которые называют |
источниками |
|||||||
электроэнергией |
от специальных источников |
|
|
цепи, питающие |
|||||||||||
оперативного тока. Соответствующие |
электрические |
||||||||||||||
|
цепями, а |
схемы их |
питания |
||||||||||||
|
|
|
|
|
, называют оперативными |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
названные устройства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
схемами оперативного тока. Цепи оперативного тока и их источники |
|||||||||||||||
должны |
обладать |
исключительной |
|
надёжностью, |
поскольку |
от |
|||||||||
бесперебойности |
питания цепей автоматики и |
релейной защиты зависит |
и |
||||||||||||
|
, и |
|
|
|
. |
В связи |
с |
этим |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
надёжность работы |
оборудования |
|
|
|
|
|
|
|
ни от |
||||||
оперативный |
ток должен поступать от |
|
|
, не зависящего |
|||||||||||
источника |
|
|
|
|
при |
||||||||||
электрической |
сети энергосистемы ни от работы агрегатов электростанций |
||||||||||||||
любой аварии. Такими источниками являются |
аккумуляторные батареи, |
||||||||||||||
которые |
располагаются на электростанциях |
(в зданиях |
ГЭС |
и |
на |
||||||||||
распределительных устройствах), а также на каждой подстанции, где |
необ |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¬ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, крупные подстанции |
||||||
ходим оперативный постоянный ток- это, как правило |
|
|
|
|
|
. |
|||||||||
В некоторых электроустановках используется переменный оперативный ток |
|||||||||||||||
( (
Наибольшее распространение получили аккумуляторы |
свинцовые |
||||
|
цинковые |
||||
|
|
, железо-никеливые и |
серебряно |
||
) |
|
|
- |
||
и кадмиево никеливые |
|
|
|
||
кислотные |
- |
|
|
|
|
щелочные). |
|
|
|
|
|
Свинцовый аккумуляторсостоит из двух |
блоков |
- |
пластин, |
погруженных |
|||||||||||||||
- |
|
|
|
|
водный раствор серной |
кислоты). Положительные |
|||||||||||||
в электролит (25 35%-ный |
|
|
|
|
|
|
увеличения |
поверхности |
|||||||||||
пластины (плюсовые) из металлического свинца для |
|||||||||||||||||||
контакта с электролитом |
имеют ребристую поверхность или выполнены из |
||||||||||||||||||
свинцовых каркасов, заполненных активной массой |
(перекись свинца). |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
Отрицательные пластины (минусовые) представляют собой свинцовые каркасы |
|||||||||||||||||||
заполненные активной массой в виде губчатого свинца. Пластины после |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
обработке |
- |
|
|
. Кассета |
|||||||
изготовления подвергаются |
электролитической |
|
формовке |
таких |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
-блок пластин чаще всего размещается встеклянной банке. Совокупность |
|||||||||||||||||||
элементов (банок), гальванически соединённых |
между собой либо |
параллельно, |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
либо последовательно, либо смешанно-называется аккумуляторной батареей |
|||||||||||||||||||
При разряде, |
т.е. |
в |
|
|
|
, когда заряженная |
аккумуляторная батарея |
||||||||||||
режиме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|||||||
замкнута на внешнюю |
цепь, проходит разрядный ток и батарея работает |
||||||||||||||||||
режиме источника. |
При |
этом активная масса плюсовых пластин, состоящая из |
|||||||||||||||||
|
|
02 |
- |
коричневого цвета), |
и активная |
масса |
минусовых |
||||||||||||
перекиси свинца (РЬ |
|
|
РЬ-светло-серого цвета) |
переходят всернокислые |
|||||||||||||||
пластин-губчатый |
свинец |
( |
|||||||||||||||||
|
|
|
04 |
|
|
|
. |
|
приводит к |
уменьшению |
|||||||||
соединения свинца |
( |
PbS |
|
) |
с |
выделением воды |
Это |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ЭДС аккумуляторной батареи. |
||||||||||||||
концентрации электролита |
его проводимости и |
||||||||||||||||||
Химическая реакция при разряде выражается уравнением: |
|||||||
Pb |
+ |
S |
+ Pb -> PbS |
+ 2Н |
20 |
+ PbS04 |
(6.16) |
|
2H2 04 |
04 |
|
|
|
||
02 |
|
|
|
|
|
|
|
ЭДС (напряжение) батареи при нормальном режиме её работы |
|||||||
быстро падает, а затем медленно. |
|
|
|
|
|||
сначала
Аккумуляторную |
батарею |
, присоединяя его |
|
постоянного тока |
|
заряжают от |
постороннего |
источника |
клеммы плюс к плюсу, минус к минусу |
||
заряжаемой
батареи.
225
Без |
подзарядки |
сульфатации пластин |
|
|
- |
эксплуатировать батарею нельзя во избежание образования нерастворимого сернокислого свинца,
после
чего
батарея
приходит
в
негодность
.
Напряжение заряда задаётся специальной инструкцией. |
По мере |
||
приближения к концу заряда часть подводимой к батарее энергии |
начинает |
||
расходоваться на разложение (электролиз) воды, содержащейся в электролите, |
|||
что проявляется в виде выхода пузырьков газа на пластинах (кислорода |
- |
на |
|
|
|
|
|
плюсовой
и
водорода
-
на
минусовой).
Это
явление
называют
«
кипением»
батареи
.
Об
окончании
заряда
судят
по кипению батареи, удельному весу
° |
|
|
при +15 |
С) и величине |
|
|
|
подведённого |
электролита (1,21 у заряженной к батарее напряжения.
батареи
Основной |
характеристической аккумуляторной батареи |
является её |
||||
ёмкость, т.е. то |
количество электричества в ампер-часах, которое можно |
|||||
получить от |
батареи при разряде её до некоторого наименьшего допускаемого |
|||||
|
- |
|
|
|
|
|
напряжения: |
(6 |
Л 7 |
> |
|||
Q |
/ |
V |
||||
|
||||||
где: Q - ёмкость батареи, А ч; |
|
|
||||
1 |
- разрядный |
ток, А; |
р |
- время разряда, ч. |
|
t |
||
|
|
я |
|
|
[] |
|
Ш |
|
пXп
г=1
к
1 |
А |
|
п
о
т-ггав
|
А |
т |
|
Л |
Заряднб/й |
|
агрегат |
J
_ |
|
||
1 |
МП |
||
— |
|||
I |
I |
||
|
|
||
П |
( |
I |
|
|
|
#И |
#ЬмНиЬ |
- |
' |
--- |
||
|
|
|
|
Рис.
6.26а Схема соединений аккумуляторной батареи с элементным коммутатором, работающей по методу «заряд - разряд»
Р-
1
и
Р-2
разрядная
и
зарядная П
рукоятка; Д - электродвигатель;
- переключатель
А
-
автомат;
226
На рис.6.26а представлена схема соединений |
аккумуляторной |
основными частями которой являются: аккумуляторная батарея, |
|
элементный коммутатор и зарядный агрегат. |
|
батареи, двойной
Схема с
режима работы
двойным элементным коммутатором предусматривает |
два |
аккумуляторной батареи - разряда и эпизодического заряда. |
|
тока
с
В качестве зарядных генераторов |
применяют |
, а также разного |
|
параллельным возбуждением |
|
генераторы постоянного
типа выпрямители тока.
Существуют схемы соединения аккумуляторных батарей |
с постоянным |
|||
, на |
Шушенской ГЭС |
|
с |
|
подзарядом. Например |
Саяно- |
батареи, работающие |
|
|
постоянным подзарядом, практически не разряжаются. Они разряжаются лишь |
||||
в случае неисправности или отключения подзарядного устройства в аварийных |
||||
|
. А обычно |
эксплуатация |
||
условиях или при проведении контрольных разрядов |
|
. |
В |
|
батарей производится без тренировочных разрядов- |
|
|||
зарядов и перезарядов |
|
|||
режиме подзаряда автоматически поддерживается напряжение на один элемент |
||||
(банку) 2,2+0,5 В. Точность стабилизации напряжения равна +2%. |
|
|||
6.5. Главная электрическая схема ГЭС |
|
|
, |
и распределительные |
устройства |
|
|
схема
собственных
нужд
Основная часть электроэнергии ГЭС выдается в энергосистему. |
Уровень |
|||||||
напряжения, на котором выдаётся электроэнергия, задается |
условиями |
|||||||
энергосистемы. На крупных ГЭС известны случаи |
выдачи электроэнергии |
на |
||||||
, |
-Шушенская ГЭС |
имеет 4 |
отходящих |
|||||
одном напряжении, например |
|
Саяно |
|
|
|
|
- |
на |
воздушных ЛЭП-500 кВ или |
|
, Красноярская ГЭС |
||||||
на двух, например |
|
, например, на трёх |
||||||
напряжении 500 кВ и 220 кВ. Имеются и другие варианты |
кВ |
и т.д. |
На |
|||||
напряжениях работает Волжская ГЭС (Жигулёвск) |
, 220 и ПО |
|||||||
500 |
|
|
выдачи |
|||||
малых и средних ГЭС существует множество других вариантов |
||||||||
электроэнергии потребителям |
в зависимости от их характера (потребитель- |
|||||||
|
|
|
|
, входящий в |
||||
близлежащий от ГЭС или удаленный на большое расстояние |
|
|
|
|
||||
состав энергосистемы или изолированный и т.п.). |
|
|
|
|
|
|
||
Некоторая часть электроэнергии требуется |
|
собственных |
нужд (СН) на низком напряжении. |
|
|
непосредственно
на
ГЭС
для
Таким образом, на |
ГЭС создается система |
соответствующих |
||||
, аппаратов и их соединений |
(источники питания |
|
||||
электрических устройств |
|
|
|
|
|
- |
генераторы; преобразователи |
напряжения |
|
|
; коммутационные |
||
трансформаторы |
и др.), которая |
|||||
|
; защитные устройства |
|||||
аппараты- выключатели, разъединители |
распределять её по направлениям |
|||||
позволяет выдавать электроэнергию, |
||||||
потребителям (энергосистемам) и резервировать выдачу электроэнергии |
в |
|||||
случае
выхода
из
строя
части
агрегатов.
Графическая структура (строение) указанной системы называется |
|||||||||
главной |
схемой |
электрических |
соединений |
ГЭС |
(схема |
первичной |
|||
|
|
|
|
|
ГЭС. |
||||
коммутации). На рис. 6.21 |
представлена главная схема |
Саяно Шушенской |
|||||||
|
- |
|
|
||||||
227