- •Министерство образования и науки украины донецкий национальный технический университет
- •Введение
- •1 Основные сведения об энергитеческих системах и системах электроснабжения промышленных предприятий
- •Основные понятия и определения
- •1.2 Структурный состав и принципы построения системы электроснабжения. Требования, предъявляемые к системе электроснабжения.
- •1.3 Общие сведения об электроустановках
- •1.4 Категории эп и обеспечение надежности электроснабжения
- •1.5 Напряжения электрических сетей
- •1.6.1 Эу с напряжением до 1 кВ
- •Режимы нейтрали сети
- •1.6.2 Эу с напряжением свыше 1 кВ
- •2 Электрические нагрузки промышленных предприятий
- •2.1 Характеристики основных промышленных потребителей
- •2.1.1 Продолжительный режим
- •2.1.2 Кратковременный режим
- •Графики нагрузок. Определение расчетной нагрузки
- •2.3 Методы определения расчетных электрических нагрузок
- •2.3.1 Метод расчетных кривых. Метод упорядоченных диаграмм. Метод коэффициента максимума.
- •Определяется средняя нагрузка за максимально загруженную смену, кВт
- •2.3.2 Метод удельного потребления ээ на единицу продукции Определяется годовой расход активной ээ, кВт*ч
- •Метод удельной плотности электрической нагрузки
- •Метод коэффициента спроса
- •Метод определения электрических нагрузок однофазных эп
- •Определение пикового тока
- •Потери мощности и энергии в элементах системы электроснабжения
- •Потребители реактивной мощности и меры по ее уменьшению
- •Средства компенсации реактивной мощности
- •Выбор ку и их размещение
- •Электрические сети внешннего и внутризаводского электроснабжения
- •3.1 Принципы построения схем электроснабжения
- •Распределение ээ на напряжение выше 1000 в
- •Выбор напряжения сэс
- •Выбор варианта схемы электроснабжения
- •Назначение и конструктивное исполнение электрических сетей
- •Воздушные линии
- •Кабельные линии
- •Токопроводы
- •Выбор сечений проводов и кабелей
- •Выбор сечения проводников по нагреву
- •Расчет сети по потере напряжения
- •Внутрицеховые электрические сети
- •Схемы цеховых электрических сетей
- •Конструктивное выполнение внутрицеховых электрических сетей
- •Шинопровод
- •Электропроводка
- •4.3 Выбор сечений и защиты проводов и кабелей Напряжением до 1 кВ
- •5 Подстанции и распределительные устройства предприятий
- •Назначение подстанций и распределительных устройств
- •Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций
- •Основное электрооборудование подстанций промышленных предприятий Рассмотрим оновные виды применяемого на подстанциях электрооборудования [1,с.262-276; 2,с.239-278]
- •5.3.1 Выключатели высокого напряжения
- •5.3.2 Приводы выключателей
- •5.3.3 Разъединители
- •5.3.6 Выключатели нагрузки 6-10 кВ
- •5.3.7 Предохранители
- •5.3.8 Измерительные трансформаторы тока
- •5.3.9 Измерительные трансформаторы напряжения
- •5.3.10 Силовые трансформаторы
- •Буквы в обозначении типа трансформатора означают:
- •Схемы главных понизительных п/ст и цеховых тп
- •6 Короткие замыкания в системах электроснабжения. Выбор аппаратов и токоведущих частей
- •Общая характеристика процесса к.З.
- •Способы расчета токов к.З.
- •Расчет токов к.З. В относительных единицах
- •Особенности расчета токов к.З. В эу напряжением до 1 кВ
- •Электродинамическое и термическое действие токов к.З.
- •Выбор аппаратов и токоведущих частей напряжением выше 1кВ.
- •Выбор шин и изоляторов
- •Выбор кабелей Кабели выбирают по номинальным параметрам и и проверяют на термическую устойчивость к токам к.З.
- •Выбор высоковольтных выключателей
- •Выбор измерительного тн
- •Ограничение токов к.З. Токоограничивающие реакторы
- •Релейная защита в системах электроснабжения
- •Назначение рз и основные требования. Параметры рз. Виды реле.
- •Токовая отсечка
- •Схемы мтз в сетях с изолированной нейтралью используются следующие схемы мтз
- •7.6 Дифференциальная токовая защита
- •Защита силовых трансформаторов
- •Защита электродвигателей
- •5 Подстанции и распределительные устройства предприятий
Основное электрооборудование подстанций промышленных предприятий Рассмотрим оновные виды применяемого на подстанциях электрооборудования [1,с.262-276; 2,с.239-278]
5.3.1 Выключатели высокого напряжения
Предназначены для отключения и включения цепей в нормальных и аварийных режимах. Выключатель является основным аппаратом в ЭУ, отключающим и включающим цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, к.з. и т.д.
Наиболее тяжелой операцией является отключение токов к.з. Отказ в этом режиме выключателя может привести к развитию аварии в электрической сети.
По конструктивным особенностям и способу гашения дуги, возникающей в момент размыкания контактов выключателя различают:
- масляные баковые;
- маломасляные;
- воздушные;
- элегазовые;
- электромагнитные;
- вакуумные;
- автогазовые.
По роду установки различают выключатели для внутренней, наружной установки и для КРУ.
Баковые масляные выключатели содержат большой объем масла, находят применение в ОРУ 35, 110 и 220 кВ. масло в них служит изоляцией между контактной системой и заземленными стенками бака, а также является дугогасящей средой.
Недостатки: большой объем масла, пожаро- и взрывоопасность.
Достоинства: простота конструкции, достаточно высокая надежность работы и наличие встроенных трансформаторов тока (ТТ).
Примеры баковых выключателей:
МКП-35(110) – масляный камерный; У-110(220), С-35.
Маломасляные выключатели применяются в ЗРУ и КРУ. Масло служит дугогасящей средой и частично изоляцией между разомкнутыми контактами.
На напряжение 6,10 кВ широко применяют маломасляные подвесные ВМП (с номинальным током до 3150 А), колонкового типа ВК (с номинальным током до 1600 А), горшковые ВГМ (номинальные токи до 11200 А).
На 35 кВ и выше выпускаются маломасляные колонкового типа ВМК, ВМТ (с номинальными токами 1000 и 1250 А). Достоинства этих выключателей - небольшое количество масла; более удобный доступ к дугогасительным контактам; применение унифицированных узлов дает возможность создания серии выключателей на разные напряжения. Недостатки: взрыво- и пожароопасность (хотя и меньшая, чем у баковых); необходимость контроля, замены масла; трудность установки ТТ, малая отключающая способность.
Воздушные выключатели применяются в РУ (35 – 1150 кВ). Для гашения дуги используется сжатый воздух, который создает дутье в дугогасительной камере в продольном или поперечном направлении, охлаждает дугу и быстро гасит ее. Примеры воздушных выключателей ВВУ, ВВБ (с номинальными токами до 3200 А). Достоинства этих выключателей - взрыво- и пожаробезопасность; возможность создания серии из крупных узлов; пригодность для наружной и внутренней установки. Недостатки: сложность конструкции, высокая стоимость, необходимость компрессорной установки, отсутствие встроенного ТТ.
Электромагнитные выключатели для гашения дуги не требует ни масла, ни сжатого воздуха, что является большим преимуществом. Гашение происходит в дугогасительной камере с керамическими пластинами, куда дуга выдувается под действием электродинамических сил обмоток электромагнита и воздушных потоков. Один из примеров этого типа является выключатель ВЭ напряжением 6 –10 кВ номинальным током до 3200 А. Достоинства электромагнитных выключателей: полная взрыво- и пожаробезопасность; малый износ дугогасительных контактов; пригодность для работы в условиях частых включений и отключений; относительно высокая отключающая способность. Недостатки: сложность конструкции дугогасителя с магнитным дутьем; ограниченный верхний предел напряжения (20кВ); ограниченность применения для наружной установки.
Вакуумные выключатели. Электрическая прочность вакуумного промежутка во много раз больше воздушного. Вследствие глубокого вакуума происходит быстрая диффузия заряженных частиц в окружающее пространство и при первом переходе значения переменного тока через нуль дуга гаснет. Примеры вакуумных выключателей: ВВЭ и ВВТ на напряжение 10 кВ (с номинальным током до 3200 А).
Достоинства: простота конструкции; высокая надежность и износостойкость; отсутствие шума и загрязнения окружающей среды. Недостатки: небольшие номинальные токи и токи отключения; возможность коммутационных перенапряжений при отключении малых индуктивных токов.