Электр қондырғыларындағы қысқа тұйықталулар

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

Электр станциялары мен қосалқы станциялар

Студенттеріне арналған дәрістер
5В071800 мамандығының- шаруашылық

Алматы-2020
1 Дәріс № 1. Кіріспе Электр станциялардың жіктелуі. Қазақстан Республикасының отын түрлері бойынша буын құрылымы. Жалпы мәліметтер және электр станциялардың жіктелуі.
Дәріс мазмұны: жалпы мәліметтер, электр станциялардың жіктелуі, электр энергиясын өндірудің технологиялық процесі.

Дәрістің мақсаты: жалпы мәліметтер және электр станциялардың жіктелуі, электр станциясындағы технологиялық процестерді зерттеу.

Электр станциялары - табиғи көздердің энергиясын электр энергиясына немесе бір мезгілде жылу және электр энергиясына айналдыратын энергетикалық кәсіпорындар. Электр станцияларында өндірілетін электр қуаты тұтынушыларға электр желілері мен электр станцияларын генераторлар мен тұтынушыларды біртұтас қондырғы - электр жүйесімен байланыстыратын электр тораптары арқылы беріледі.
1.1-суретте пайдаланылатын табиғи энергия көздерінің түріне қарай жіктелген электр станцияларының түрлері көрсетілген.

KES - конденсациялау ES; ЖЭС - жылу электр станциясы; АЭС - АЭС; СЭС - Hydro ES; GTE - Газтурбиналы электр станция.
1.1 сурет - Электр станцияларының түрлері

Электр станциясының
толық сипаттамасы үшін бірқатар негізгі белгілері бойынша жіктеуге болады: бастапқы энергия түрі бойынша; энергия түрлендіру процестері; энергия мөлшері мен түрі; жұмыс режимі; босатылған энергия түрлері; тұтынушылар шеңбері.
Бастапқы энергия көздерінің түрлері бойынша отынды пайдаланатын электр станциялары бөлінеді: органикалық - жылу электр станциялары; атом - атом электр станциясы.
Энергияны түрлендіру процестеріне сәйкес электр станциялары бөлінеді, онда алынған жылу энергиясы механикалық, содан кейін электр энергиясына - ЖЭС, АЭС; алынған тікелей жылу энергиясын айналады электр-электр стансасының бар БЭК және т.б. Фотобарьеры бар, МКМ генератор (МГД ES)жұмысының.
Бақылау сұрақтары:
1.Электр станциясының түрлерін тізімдеңіз.
2. КЭС жұмыс принципі
3. ЖЭО жұмыс принципі, артықшылықтары мен кемшіліктері
4. АЭС жұмысының принципі, артықшылықтары мен кемшіліктері
5.ГЭС және ГТЭС жұмыс істеу принципі, артықшылықтары мен кемшіліктер

2 Дәріс № 2. Электр жүктемелер графиктері

Мазмұны диаграммалар транспорт және техникалық дәріс - электр экономикалық көрсеткіштерін

Дәрістің мақсаты: жүктеме графигін құру әдістерін зерттеу және негізгі сипаттамаларын анықтау.

0.1 Жүктеме кестесінің жіктелуіжүктеме кестесімен

Электр энергиясын тұтыну режимі, яғни уақыт өте келе электр қондырғысының қуатының өзгеру диаграммасымен ұсынылуы мүмкін. Графиктер тікбұрышты координаталық осьтерге орналастырылып, тәуліктің сағаттарын абцисса осіне 0-ден 24 сағатқа, ал ордината осіне жүктеме - киловатт немесе мегаваттқа түсіреді.
Бекітілетін параметрдің типібелсендісызбалары ажыратылады P, реактивті Q, толық S қуаты немесе ток бойыншаI электр қондырғысының. Аптаның әртүрлі күндеріне және жылдың әр түрлі кезеңдеріне (қыс, жаз, көктем, күз) арналған күнделікті кестелер, сонымен қатар жылдық диаграммалар бар. Пайдалану орнында тұтынушыға, қосалқы станцияға және станцияға жүктеме кестесі бөлінеді.

2.1 сурет - Нүктелермен және қадамдық жүктемелермен құрылған тәуліктік жүктеме графигі
Операциялық сызбаларды тиісті параметрдегі өзгерістерді тіркейтін жазба құралдарынан (әдетте бір сағаттан кейін) оқу арқылы оңай алуға болады.аудан

Координаталық осьтермен шектелгенжәне жүктеме графигінің бұзылған сызығыэлектр энергиясын (кВт · с) тәулігінеқұрайды. Мұндай графиктерді пайдалану ыңғайсыз, және оларға суретте көрсетілгендей екі өлшеу арасындағы интервалдағы жүктеме өзгеріссіз қалады деп есептелген қадам беріледі. Қадамды график көмегімен электр энергиясын есептеу оңайырақ.
Бақылау сұрақтары:
1. Жүктеме графиктері қандай?
2. Қалай құруды жүктелу графигі?
3.Нүктелер бойынша салынған жүктеме графиктері. Мысал келтір.
4. Қадамдық жүктеме графигі, графикке мысал келтіріңіз.
5.Тәуліктік және жылдық жүктеме графигін қалай құруға болады?

№ 3 дәріс. Электр станциялары мен қосалқы станциялардың сұлбалары

Дәріс мазмұны: электр тізбектерінің түрлері туралы жалпы мәліметтер, құрылымдық диаграммалар.

Дәрістің мақсаты: электр станцияларының сұлбалары туралы жалпы мәліметтерді зерттеу.

Сұлбалар, жалпы тізбектердің түрлері және олардың талаптары туралы жалпы ақпарат

Станцияның негізгі жабдықтарының (генераторлар мен трансформаторлардың) өздері арасындағы және шығатын желілермен байланысы, бұл негізгі электр жабдықтарының, электр желілері, шиналар, коммутациялық және басқа қосалқы жабдықтардың арасындағы байланыс бар. Оларды негізгі сұлба деп атайды. Электрлік қосылыстардың негізгі тізбектері 3.1 суретте көрсетілгендей құрылымдық, үш сызықты, бір сызықты және операциялық болып бөлінеді.
Құрылымдық сызбалар дизайн кезінде, ең жақсы нұсқаны таңдау үшін техникалық-экономикалық негіздеме жасау қажет болған кезде жасалады. Қосалқы станцияның құрылымдық сызбасының мысалы 3.1суретте көрсетілген а-.

3.1 сурет - Құрылымдық (а) және толық бір сызықты (б)фрагменті
қосалқы станцияның

Ең көп таралғаны - барлық байланыстар тек бір фаза үшін көрсетілген жалғыз сызықты сұлбалар. Бір вольтты электр тізбегін ток трансформаторларынсыз, кернеу трансформаторларымен және түрлендіргіштерсіз жеңілдетуге болады, және 3.1 b суреттегідей.
Электр станциялары мен қосалқы станциялардың сызбаларын таңдағанда, электр станциясының немесе қосалқы станцияның электр жүйесі үшін маңызы мен рөлі, олардың электр жүйесіндегі орны және тұтынушылар санаты сенімділігін электрмен жабдықтау және мүмкіндігі кеңейту және дамытудәрежесі.

Бақылау сұрақтары:

1. Станцияның негізгі сұлбасы қандай?
2. Станцияның құрылымдық сұлбасы қандай?
3. Қосалқы станцияның құрылымдық сұлбасы қандай?
4. Бір сызықты сұлба қандай негізгі элементтерден тұрады?
5.Негізгі сұлбалардың түрлерін атаңыз және оларға сипаттама беріңіз.

Дәріс № 4. Электр қондырғыларындағы бейтарап жұмыс режимдері

Дәріс мазмұны: оқшауланған бейтарапты және бейтарапты желімен жерге қосу әдісімен электр қондырғыларын жіктеу; өтемді және жерге бейтарап қосылған желілердің жұмыс режимінің ерекшеліктері.

Дәрістің мақсаты: жерге тұйықталмаған бейтарап электр қондырғыларының жұмыс режимінің ерекшеліктерін зерттеу; өтемді және жерге тұйықталған бейтарап электр қондырғыларының жұмыс режимінің ерекшеліктерін зерттеу.

Жалпы бейтарап - генераторлар мен трансформаторлардың жұлдызға жалғанған фазалық орамаларының ортақ нүктесі.
ТМД елдерінде желілердің келесі жіктемесі қабылданған: бейтараптандырылған (оқшауланған) бейтарапты желілер; резонанстық негізде (өтелетін) нейтралдары бар желілер; тиімді жер бетіндегі бейтараптары бар желілер; жерлендірілген нейтралдары бар желілер.
Бірінші және екінші топқа кернеуі 3-35 кВ желілері кіреді.
Үшінші топқа кернеуі 110 кВ және одан жоғары желілер кіреді, олардың нейтралдары жерге тікелей немесе аз белсенді кедергі арқылы қосылады.
Төртінші топқа 220, 380 және 660 В кернеуі бар желілер кіреді
, оларда бір фазалы жерге тұйықталу тоғы 500 А-дан аз болатын желілерді жерге тұйықталу токтары төмен желілер деп атайды (негізінен негізсіз және резонансты нейтралдары бар желілер). 500 А-дан жоғары токтар жерге тұйықталудың үлкен токтары бар желілерге сәйкес келеді (тиімді жерлендірілген нейтралдары бар желілер).

Оқшауланған бейтарапты үш фазалы желілер Оқшауланған бейтарап

жүйеде бір фазалы жерге тұйықталу ағындары негізінен сымдардың жерге қатысты сыйымдылығына байланысты (кейбір жағдайларда желінің жетілмеген оқшаулануы арқылы ағып кету тогы да есепке алынады) байланысты.
Қалыпты жұмыс кезінде желі фазаларының кернеуі жерге қатысты (UA, UB, UC) симметриялы және фазалық кернеуге тең, ал фазаға қатысты фазалардың сыйымдылығы мен фазаларының сыйымдылығы симметриялы және бірдей. Содан кейін,жерге қатысты фаза токтарының (зарядтау) сыйымдылық конденсатор междуфазная есепке алмағанда МенSOA, МенOwls, менCOS сондай-ақ симметриялы және бір-біріне тең болады.
Бұл жағдайда үш фазаның сыйымдылық тогының геометриялық қосындысы нөлге тең, ал бір фазадағы қалыпты режимнің сыйымдылығы бірнеше амперден аспайды және генераторлардың жүктелуіне әсер етпейді.

Бақылау сұрақтары:
1. Электр қондырғылары бейтарап жерге қосу әдісі мен оқшауланған бейтарап желі бойынша қалай жіктеледі.
2. Компенсацияланған және Жерге тұйықталған бейтарап желілердің жұмыс режимінің ерекшеліктерін сипаттаңыз
3. Бейтарап типтегі желілерді жіктеу.
4.Бейтараптардың әр түрін сипаттаңыз.
5. Оқшауланған бейтарап үш фазалы желілер дегеніміз не?

Дәріс № 5. Автотрансформаторлардың жұмыс режимдері

Дәріс мазмұны : автотрансформаторлардың ж ұмыс режимдерінің ерекшеліктері .
Дәрістің мақсаты: автотрансформаторлардың жұмыс режимдерін зерттеу.

Автотрансформаторлар үш орамалы, ал HV және MV орамалары электрмен қосылған, ал NN орамасы - магнитті. Үш ораманың және HV және SN орамаларының арасында гальваникалық байланыс болған кезде, 5.1 суретте көрсетілгендей, әртүрлі жұмыс режимдері орын алуы мүмкін.
қуат автоматтытрансформаторлық режимде рейтингіберілуі мүмкін Sмырзамен ӘЖ керісіншеорамасының CH немесе орамасының.Екі режимде деортақ орамада өтеді арасындағы айырмашылықтоктары IC -IB = kпайда· IC, сондықтан сериялық және жалпы орамалар типтік қуатпен жүктеледі, бұл рұқсат етіледі.

a, b - автотрансформаторлық режимдер; c, d - трансформаторлық режимдер
e, e - аралас режим
5.1 сурет - Автотрансформатор орамаларындағы токтардың әртүрлі режимдерде таралуы.

Бақылау сұрақтары:
1. Автотрансформаторлардың құрылысы және жұмыс істеу принципі.
2. Автотрансформаторлардың жұмыс режимдерінің ерекшеліктері қандай?
3. Автотрансформаторлардың түрлерін тізімдеңіз.
4. Әр түрлі режимдерде автотрансформатор орамаларында токтардың таралуы қалай жүреді
5.Автотрансформаторлардың жұмыс режимін сипаттаңыз.

№ 6 дәріс. Электр қондырғыларындағықысқа тұйықталулар

Дәрістің мазмұны: үш фазалы қысқа тұйықталу. Процесс сипаттамасы.

Дәрістің мақсаты: үш фазалы қысқа тұйықталу процесінің табиғатын зерттеу.

Жалпы ақпарат

Қысқа тұйықталутұйықталу (қысқа) деп фазалар арасындағықысқа тұйықталулар, флуоральды және тиімді жерлендірілген нейтралдары бар желілердегі фазалардың қысқа тұйықталуы, сондай-ақ электр машиналарындағы қысқа тұйықталулар деп аталады.
Қысқа тұйықталудың себептері - қартаю, соның салдарынан оқшаулаудың бұзылуы, электр желілерінің сымдарындағы сымдар, жерге құлау кезінде сымдардың үзілуі, оқшаулаудың механикалық зақымдануы, электр желісіндегі найзағай соққылары және т.б. Қысқа тұйықталу кезінде өткізгіштер мен байланыстар қызып, өткізгіштер арасындағы электродинамикалық күштер пайда болады. электр желісіндегі кернеу деңгейі төмендейді.
Тұрақты кернеу шиналарымен және шектеулі электр генераторы жанындағы қысқа тұйықталу тізбектеріндегі қысқа тұйықталулар қарастырылады.
Тұрақты кернеу шиналары әдетте мұндай көз болып саналады, оның терминалдарындағы кернеу токтың өзгеруімен өзгермейді (оны шексіз қуат жүйесі деп атайды). Бұл жағдайда электр тізбегінің ішкі кедергісі бүкіл тізбектің кедергісімен салыстырғанда аз. Генераторлардың терминалдарында немесе одан аз қашықтықта қысқа тұйықталу кезінде бүкіл тізбектің кедергісі генератордың кедергісімен салыстырылады.
Үш фазалы қысқа тұйықталу

Қалыпты жұмыс кезінде және қысқа тұйықталу кезінде терминалда 6.1 суретте көрсетілгендей симметриялы және өзгермеген үш фазалы кернеу жүйесі жұмыс істейді.
Сурет 6.1 - Тұрақты кернеу автобустарынан (үшбұрышты қуат көзінен) тұратын үш фазалы симметриялы электр тізбегі
Қысқа тұйықталу кезінде ток пен кернеудің өзгеруі және токтар арасындағы бұрыштар айтарлықтай артады. қарсылық оң: қысқа тұйықталу екі бөлікке бөледі R1, және x1 = ωL1 Алтізбегіндегі қуат көзін және қысқа тұйықталу қарсылық бар қалдырды Rүшін және xk= ωLk.
Электр тізбегінің оң жағы қысқа тұйықталған жәнеиндуктивтілігінде сақталғанша, ток күші сақталады. L1 магнит өрісінің энергиясыбелсенді кедергіде пайда болған жылуға енбейді r1. Бұл ток қалыпты режимдегі токтан аспайды және біртіндеп нөлге түседі, жабдыққа қауіп төндірмейді.

Бақылау сұрақтары:
1. Қысқа тұйықталуды сипаттаңыз.
2. Үш фазалы қысқа тұйықталу дегеніміз не және оның салдары қандай?
3. Үш фазалы қысқа тұйықталу процесінің негізгі сипаттамалары қандай?
4. ҚТ себептері қандай?
5.Қысқа тұйықталудың негізгі түрлерін атаңыз.

Дәріс № 7. Электр қондырғыларындағы қысқа тұйықталулар.

Дәрістің мазмұны: эквивалентті тізбектердің кедергісін анықтау және тізбектердің есептелген түрге айналуы.

Дәрістің мақсаты: эквивалентті тізбектерді түрлендіру әдістерін зерттеу және әртүрлі жағдайларда токтарды анықтау.
сұлбасы және түрлендіру ерекшеліктері

Эквивалентті сұлба электр тізбегі деп аталады, ол есептелген тізбектің бастапқы мәліметтеріне сәйкес келеді, бірақ барлық магниттік (трансформаторлық) байланыстар электрлік тізбектерге ауыстырылады.
Аталған бірліктердегі есептеулерде барлық тізбектердің кедергісі Оммен көрсетіліп, бір негізгі кернеуге дейін төмендетілуі керек (бір электрлік сатының орташа кернеуіне дейін). Егер есептеу салыстырмалы бірліктерде жүргізілсе, онда алдымен эквивалентті тізбек элементтерінің барлық кедергісін бірдей негізгі жағдайларға келтіру керек. Әдеттеретінде 100, 1000 немесе 10000 МВқабылданады.Сәйкес⋅негізгі қуатАорташа кернеу базалық кернеу болып табылады.
Эквивалентті тізбектегі әр кедергіге белгілі бір сан беріледі, оны есептеу аяқталғанға дейін сақтайды. Эквивалентті сұлба жасалып, барлық элементтердің кедергісі анықталғаннан кейін ол қарапайым пішінге ауыстырылады. Бұл жағдайда қарама-қарсы және параллель қосу ережелері және жұлдызды үшбұрышқа айналдыру және керісінше қолдану ережелері қолданылады.
Эквивалентті тізбекті түрлендіру процесінде көбінесе бірнеше көздерден келетін токтар кедергісіөтетін кезде қосылған электр тізбектерін бөлу мәселесі туындайды x4. әрбір көзден кінәсі нүктесіне жеткізілетін ток анықтау мақсатында, суретте 7.1көрсетілген рентген диаграмма түрінде түрлендіріледі гтиіс.

7.1 сурет - Қосылған электр тізбектерін бөлу.

Бақылау сұрақтары:
1. Орын басу сұлбаларының кедергісі қалай анықталады?
2. Сұлба қалай есептелген түрге айналады?
3. Сұлбадағы КЗ орнын қалай анықтайды?
4.ҚТ қандай ретпен есептеледі?
5.ҚТ есептеу кезінде қандай негізгі параметрлер қолданылады?

Дәріс № 8. Бір құрама шиналар жүйесі бар ТҚ сұлбасы

Дәрістердің мазмұны: бір шиналы жүйемен тізбектер мен сұлбалардың жіктелуі.

Дәрістің мақсаты: бір шиналы жүйемен коммутациялық тізбектерді зерттеу.

Құрамы бір-желісі сызбаны барлық оның ажыратқыштарды, айырғыштарды және өлшеу трансформаторлары,шиналар және ағымдағы шектеуқорғау асқынқұрылғысыменқамти ды.
Барлық қосылыстар подстанцияда орналасқан, шиналармен қосылысты анықтайтын ұяшықтарды құрайды. Қосылыстары бар шиналар тиісті кернеудің ауыстырыпқосқышын құрайды.
Электр қондырғысының кернеуіне, қосылыстардың санына, сенімді қуат көзі мен икемділікті қамтамасыз ету қажеттілігіне, жөндеу және техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығына, әртүрлі ауыстырып-қосқыштардың сұлбалары қолданылады: бір шиналық жүйемен, бір жұмыс жасайтын және айналмалы шиналар жүйесімен, екі шиналы жүйемен, екі жұмысшымен және біреуімен Шиналардың айналма жүйелері, сақиналық тізбектер және басқалары.
Сұлбаларын сондай-ақ әр қосылыстағы ажыратқыштардың саны бойынша жіктеуге болады: әр қосылымдағы екі ажыратқышпен; қосылу үшін бір қосқышпен; бөлшек сызбалар (екі қосылымға үш қосқыш, төрт қосылымға үш қосқыш бар) және т.б.
Жалғыз шиналы жүйесі бар тізбектер

Ең қарапайымы - 8.1 суретте көрсетілгендей, бөлімдері жоқ шиналар жүйесі бар тізбек. Сұлба қарапайым және интуитивті. Әр тізбектің бір қосқышы бар, ол қалыпты және апатты жағдайда осы тізбекті өшіруге және қосуға қызмет етеді. Ажыратқыштармен жұмыс қауіпсіз жұмысты қамтамасыз ету үшін байланыс аяқталғаннан кейін қажет.

Сурет 8.1- Бөлінбеген (а) және секцияланбаған (b) бір шиналық жүйесіндегі диаграммалар

Бақылау сұрақтары:
1.Бір құрама шиналар жүйесі бар ТҚ сұлбасы қандай.?
2. ТҚ жабдықтарының құрамын атаңыз?
3. ТҚ сұлбалары қалай жіктеледі?
4. Бөлінбеген құрама шиналардың бір жүйесі бар сұлбаны сызыңыз және түсіндіріңіз.
5. Бір секциялық құрама шиналар жүйесімен сұлбаны сызыңыз және түсіндіріңіз.

№ 9 дәріс Тарату сұлбасы
Дәрістің мазмұны: тарату сұлбасын қарастыру.

Дәрістің мақсаты: электр таратқыштардың сақиналық тізбектерін, шиналардың айналмалы жүйесі бар тізбектерін және бөлшек сызбаларын зерттеу.

Сақиналы сұлбалары (сұлбалары полигондар)ауысады. өзара сақина қалыптастыру әрбір элемент - сызық, трансформатор 9.1-суретте көрсетілгендей,екі іргелес ажыратқыштың арасына қосылады.Сақиналық
тізбектерде электр ажыратқыштарының сенімділігі басқаларға қарағанда жоғары, өйткені тізбектің қалыпты жұмысы кезінде кез-келген ажыратқышты сынауға болады. Ажыратқышты өшіру арқылы сынау қосылған элементтердің жұмысына кедергі келтірмейді және тізбекте ешқандай ауыстыруды қажет етпейді.
Ең қарапайым сақиналық диаграмма - үшбұрыштың диаграммасы.
Төртбұрыштың (квадраттың) сұлбасы үнемді (төрт қосылыстың төрт қосқышы), кез-келген қосқышты оның элементтерінің жұмысын бұзбай тексеруге және қайта қарауға мүмкіндік береді.
Барлық сақиналық тізбектердің артықшылығы -пайдалану ажыратқыштарды тек жөндеу жұмыстары үшін. Мұндай сұлбалардағы ажыратқыштармен жасалатын операциялардың саны аз.
Жоғарыда қарастырылған сұлбалардың барлық ерекшеліктері бар алтыбұрышты сұлба кеңінен қолданылды.

;
а) үшбұрыш; б) төртбұрыш; в) алтыбұрыш.
Сурет 9.1 - Сақиналы электр тізбектері

Бақылау сұрақтары:
1.Сақиналық сұлба дегеніміз не?
2.Сақиналық сұлбалардың артықшылықтары мен кемшіліктерін тізімдеңіз.
3. Сақина сұлбасын - үшбұрышты сызыңыз және түсіндіріңіз.
4. Төртбұрыштың сақиналық сұлбасын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.