Асқын кернеу шектнгіштер.Комутациялық аппараттар

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
I. Электржабдықтау жобасын есептеу кернеуі 1000В дейінгі күштік бөлімнің электрқондырғыларын таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
II. Электржабдықтау жобасын есептеу кернеуі 1000В қосалқы станцияның электрқондырғыларын таңдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12
III. Арнаулы тақырып. Асқын кернеу шектегіші ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..33
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .38

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. Родштейн Л.А. Электрические аппараты низкого напряжения. – М.: Энергия, 1989
2. Чухинин А.А. Электрически аппараты. – М.: Энергия, 1988
3. Кузнецов Р.С. Аппараты распределения электрической энергии на напряжение до 1000 В. – М.: Энергия. 1970
4. Таев. И.С. Электрические аппараты. Общая теория. – М.: Энергия
5. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. М.: Энергия, 1980
6. Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. – М.: Энергия
7. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Электрооборудование и автоматизация. Под общей редакцией А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского. – М.:- Энергоиздат, 1981
8. Правила устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1999.

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 32 бет
Таңдаулыға:

КІРІСПЕ

Орталық электрлік станцияларда өндірілетін электрлік энергия үлкен
арақашықтықтарда көптеген қабылдағыштармен беріледі. Қабылдағыштар
арасындағы энергияның таралуы және қорек көздерінің жұмысын басқару
электрлік аппараттардың көмегімен жүзеге асырылады, оларды екі топқа бөлуге
болады:
- электрлік энегияны таратуға арналған коммутациондық аппараттар
электрлік энергияны генерациялайтын және оны тұтынушыға тасымалдайтын
жүйелерде басты тізбектерді автоматты түрде іске қосу және автоматсыз
сөндіруге арналған.
- электрлік энергия қабылдағыштарын басқару аппараттары. Екінші топтың
аппараттары (түйістіргіштер, контроллерлер, командоаппараттар,
реостаттар, релелер) электржетектің жұмысын қорғауға және басқаруға
арналған.
Көбінесе электр энергиясы ағындарымен басқаруға, жұмыс жасау режимдерін
өзгерту үшін, көрсеткіштерді реттеу электротехникалық жүйелер мен олардың
құрамды бөліктерін бақылауға және қорғауға арналған электрлік аппараттар
ең көп таралды. Мұндай электрлік аппараттардың қызметтері қатысты түрде
сиректерден басталып, жоғары жиіліктік периодтықтарға дейінгі, жиіліктері
түрлі электрлік тізбектерді коммутациялау арқылы жүзеге асырылады.
1000 В дейінгі төменгі кернеу аппараттары мен 1000 В жоғары кернеу
аппараттарын ажыратады.
Төменгі кернеу аппараттарын кей кезде коммутациялайтын тоқтың шамасы
бойынша топтастырады: аз тоқтық – 10 А дейін және тоқтары біршама – 10 А
жоғары. Қазіргі электрлік аппараттармен сенімді коммутацияланатын төменгі
шектері 10-9 А жетеді, ал кернеулер – 10-5В.
Жоғары кернеу аппараттары айнымалы тоқтың 1150кВ кернеуіне дейін,
тұрақты тоқтың 750 кВ кернеуіне дейін жұмыс жасайды, өздерінің
функциялары бойынша ажыратылады.
Жұмыс жасау принциптері бойынша электрлік аппараттар түйіспелі және
түйіспессіз болып бөлінеді. Біріншілерінің қозғалатын түйіспелі бөліктері
болады, басқарылатын тізбекке түйіспелерді тұйықтау және ажырату арқылы
жүзеге асырылады. Түйіспессіз аппараттардың коммутацияланатын түйіспелері
болмады. Бұл аппараттар өздерінің электрлік көрсеткіштерін өзгерту арқылы
жүзеге асырылады (индуктивтілік, сыйымдылық, кедергі және т.б.).
Түйіспелі аппараттар автоматтық және автоматтық емес болуы мүмкін.
Автоматтық – тізбектің немесе машинаның берілген режимінен іске қосылатын
аппараттар. Автоматтық емес – сұлбалардың ісі оператордың іс-әрекеттеріне
ғана тәуелді болады. Дистанциондық немесе тура басқарылады.
Электрлік аппараттарға қойылатын талаптар өте түрлі болып келеді және
аппараттың міндетіне, қолданылу жағдайына және аппараттың пайдаланылуына
тәуелді болады. Берілген аппаратқа жатқызылатын ерекше талаптардан басқа,
барлық электрлік аппараттар кейбір келесі талаптарды қанағаттандыруы тиіс:

1.Әрбір электрлік аппарат жұмыс жасау барысында жұмыстық тоқты өткізеді,
бұл кезінде тоқ жүргізуші бөліктерде жылу белгілі бір мөлшері бөлінеді
және аппарат мұның әсерінен қызады. Температура берілген аппарат пен оның
бөлшектері үшін орнатылған белгілі бір мәннен артпауы тиіс.
2.Әрбір электрлік тізбекте қалыпсыз (асқы жүктеме) немесе аппараттық
(қысқа тұйықталу) режимі болуы мүмкін. Бұл режимдерде аппарат бойынша
өтетін тоқ (50есе немес одан да көп) номиналдық немесе жұмыстық тоқтан
артық болуы мүмкін. Аппарат үлкен мерзім барысында өте үлкен термиялық
және электрдинамикалық тоқтың әсерлерін көтереді,бірақ, ол бұл әсерлерді
оның жұмысына кедергі жасайтын әсерлерді төзуі тиіс.
3.Әрбір электрлік аппарат тізбекте асқын кернеулер болуы мүмкін белгілі
бір кернеулер мәндері барысында аппараттың сенімді жұмысын қамтамассыз
етуі тиіс.
4.Аппараттардың түйіспелері жұмыстың режимдердің барлық топтарын іске
қосуы және сөндірілуі тиіс, ал көптеген аппараттар – басқарылатын және
қорғалатын тізбектерде болатын аппатық режимдер тоқтарын іске қосу және
сөндірілуі тиіс.
5.Әрбір электр аппаратқа жұмыс сенімділігі мен дәлдігі бойынша, және де
тез әсер бойынша талаптар қойылады

I. ЭЛЕКТРЖАБДЫҚТАУ ЖОБАСЫН ЕСЕПТЕУ КЕРНЕУІ 1000В ДЕЙІНГІ КҮШТІК
БӨЛІМНІҢ ЭЛЕКТРҚОНДЫРҒЫЛАРЫН ТАҢДАУ.

Электр энергетикада қолданылатын электр аппараттарын негізінен екі
түрге бөледі (шартты түрде):
Кернеуі 1000 В-қа дейінгі қондырғыларда қолданылатын электр
аппараттары. Оларға мыналар жатады:
- Балқымалы сақтандырғыштар;
- Шаппақы қосқыштар;
- Ауыстырып қосқыштар;
- Магниттік қосқыштар.

Балқымалы сақтандырғыштар. Түрлері. Құралымы.

Балқымалы сақтандырғыштар - коммутациялық аппарат. Бұл аппарат
тізбекке тізбектей қосылады да электр жабдықтарын, аппараттарды және
өткізгіштерді асқын тоқтан немесе қысқа тұйықталу тоғынан қорғайды, (1.1-
сурет).
Балқымалы сақтандырғыштарды оның құрылымындағы доғаны сөндіретін
құрылғылардың түріне қарай топқа бөледі. Айталық: доғаның әсерін бөлетін
құрылғылар (фибра, винипласт, т.с 1.4-сурет); таза құммен (кварц)
толтырылатын сақтандырғыштар (1.5-сурет).
Тізбекте асқын немесе қысқы тұйықталу тоғы пайда болғанда
сақтандырғыштың балқымалы ендірмесінің (плавкая вставка) температурасы
көбейді де, ол балқиды. Тоқтың мәні көп болған сайын балқымалы ендірменің
балқу қуаты аз болады. Осындай тәуелділікті балқымалы сақтандырғыштың
қорғаныстық сипаттамасы (защитная, токовременная) деп атайды (1.3-сурет).
Балқымалы ендіргілер тез балқуы үшін, олардың әр түрлі формалары
қолданылады. Қысқа тұйықталу кезінде балқымалы ендірме бірнеше жерде (В+,В-
қимасы бойынша) балқиды. Осы мезгілде қысқа тұйықталу тоғы шектелінеді (2-5
рет). Мұндай құбылысты балқымалы сақтандырғыштардың токты шектеу эффектісі
деп атайды (1.2-сурет)

1.1-сурет.
1.2-сурет.
Сақтандырғышты қосу Балқымалы
құрылғының әр түрлі
сұлбасы нақты
тоқтары кезіндегі ПП-31
сақтандырғыштың қорғау сипаттамасы.

1.3-сурет. Балқымалы сақтандырғыштардың тоқты шектеу
эффектісі.

а - тұрақты ток кезінде; б — айнымалы ток кезінде.

а)

б)

1.4-сурет. ПР-2 типті сақтандырғыш:

а - 100 - 1000 А нақты тоқтарға арналған патрон; б - балқымалы құрылғының
формалары. 1 - фибралық трубка; 2 - балқығыш ендірме; 3 - латунды төлке
(втулка); 4 - қақпақша (колпачки); 5 - тығырық (шайба); 6 - пышақ.

1.5-сурет. ПН-2 типті сақтандырғыш.

1 - фарфорлық трубка; 2 - балқығыш ендірме; 3 - пьшақ; 4 - қақпақ; 5 -
нығыздаушы төсем (прокладка); 6 — кварц құмы; 7 — балқығыш ендірменің
қимасын азайтатын, арнайы тесіктер; 8 - балқу температурасын төмендететін
қалайыдан жасалған шариктер.

Түйістіргіш пен магниттік жібергіш

Түйістіргіш деп - электромагниттің әрекетімен күштік тізбектерді жиі
қосуға және ажыратуға арналған аппаратты айтады. Күштік тізбектерді
түйістіргіштердің көмегімен сағатына бір мыңнан астам рет ажыратып және
қосып отыруға болады.
Түйістіргіш электромагниттен, күштік және басқару түйіскілерінен
тұрады (1.6-сурет). Бұдан сипатталғандай, электромагнит өзектен, якорьден
және өзекке оралған шарғыдан тұрады. Шарғыда ток жоқ кезде серіппенің
әрекетінен күштік түйіскілер КМ1, 2 , 3 ажырап, ал басқару түйіскілерінің
бірі КМ4 ажырап, кейбірі КМ5 тұйықталып тұрады. Шарғымен тоқ жүргенде, яғни
шарғыға кернеу бергенде, өзекте магнит өрісі пайда болады, якорь өзекке
тартылып, ажырап тұрған түйіскілер тұйықталады, ал тұйықталып тұрған
түйіскілер ажырайды.

1.6-сурет. Түйістіргіштің сұлбалық құрылысы (а) мен түйіскілердің және
шарғының графикалық шартты белгілері (б)

Түйістіргіштер түйіскілердің номинал тоғына байланысты таңдап алынады.

Магниттік жібергіш (жүргізіп жібергіш) – электрлік қондырғыларды
(көбіне электрлік қозғалтқыштарды) автоматтық жүргізіп жіберу, тоқтату,
айналу бағытын өзгерту және асқын жүктелуден қорғау үшін қолданылатын
аспап. Магниттік жібергіш бір немесе екі түйістіргіштен және екі фазаға
(кейде үш фазаға да) қойылатын жылулық релелерден тұрады. Бір түйістіргішті
магниттік жібергіш реверссіз, екі түйістіргішті магниттік жібергіш
реверісті деп аталады. Реверссіз магниттік жібергіш қозғалтқыштарды бір
бағытта, ал реверісті магниттік жібергіш қозғалтқышты екі бағытта (алға
және артқа) айналдыруға арналған.
Магниттік жібергіште қолданылатын түйістіргіш пен жылулық реленің
әрекеттік парқының жоғарыда қарастырылған түйістіргіш пен жылулық реленің
әрекеттік парқынан ешқандай айырмашылығы болмайды: түйістірігіш оның
шарғысына кернеу беру арқылы іске қосылса, жылулық реле оның қыздырғыш
элементімен жүретін асқын токтың шамасына байланысты іске қосылады.
Түйістіргіш пен магниттік жібергішті басқару батырмаларға немесе батырма
стансаларына қолмен әрекет ету арқылы немесе басқа, қандай да болмасын, бір
сигналдың әсерімен автоматтық түрде іске асырылады.

Автоматты емес ажыратқыштар мен басқару тізбегінің кейбір элементтері

Автоматтық емес ажыраттырғыштарға шаппақы және әр түрлі ауыстырып
қосқыштар жатады.
Шаппақы деп төмен кернеулі электр тізбектерін қолмен қосып-ажыратуға
арналған аспапты айтады.
Шаппақылар, жалпы алғанда, 1000 А-ге дейінгі ток күшіне есептеліп,
бір, екі және үш полюсті етіп жасалады. Оның негізгі эелементтері (1.7-
сурет) қозғалмайтын (1) және қозғалмалы (4) түйіскілер болып табылады.
Әдетте, қозғалмайтын түйіскі тілікше серіппемен өзара қысылып тұратын
екі ерінді құрайды. Қозғалмалы негізгі түйіскі (4) түйіскілік пышақ деп
аталады. Түйіскілердің ажырау жылдамдығы диэлектрлік материалдан жасалған
тұтқаның (5) қозғалу жылдамдығына, яғни оператордың қолының жылдамдығынан
тәуелсіз болу үшін шаппа пышақ деп аталатын түйіскі (2) қолданылады.
Шаппақыны ажыратқан кезде, әуелі негізгі түйіскі (4) ажырайды да, кейін
серіппенің (3) әрекетінен үзуші түйіскі (2) ажырайды. Үзуші түйіскі тез
ажырайтындықтан, электрлік доға да созылып барып тез сөнеді. Ал кейбір
шаппақылар арнаулы доға сөндіргіштермен жабдықталады.

1.7-сурет. Шаппақының сұлбалық құрылысы (а) мен графикалық шартты белгісі
(б)

Ауыстырып қосқыштар құрылысы жағынан және баптарының саны бойынша да
әр түрлі болып келеді. Солардың ішінен жұдырықшалы механизмге негізделген
ауыстырып қосқыштар (1.8-сурет) кеңірек тараған.
Бірнеше жұдырықша Ж төртбұрыш немесе көпбұрыш тәрізді білікке
отырғызылған. Біліктің тұтұасын Т айналдырғанда ауыстырып қосқыштың бабы,
яғни түйіскілердің түйісіп немесе ажырап тұру күйі, фиксатормен Ф
бекітіледі. Мысалы, суретте келтірілген ауыстырып қосқыштың 1-бабында оң
жақ түйіскі ОТ түйіске де, сол жақ түйіскі СТ ажыраған, 2-бабында екуі де
түйіседі, 3-бабында сол жақ түйіскі түйісіп, оң жақ түйіскі ажырайды, ал 4-
бабында екуі қайтадан түйіседі (1.8,б-сурет). Жұдырықшалар және олардың
баптары да әр түрлі болатындықтан, бір ауыстырып қосқышпен бірнеше тізбекті
басқаруға болады.

1.8-сурет. Ауыстырып қосқыштың сұлбалық құрылысы (а) мен түйісу кестесі (б)
және графикалық шартты белгілері (в)

Батырма (1.9-сурет) деп қолмен штокты (1) батыру арқылы түйіскілерді
(2) түйістіретін немесе ажырататын аспапты айтады. Батырмалар тек қана
басқару тізбектерін қосып және ажыратуға арналған. Батырмалық түйіскілер
тұйықталушы (1.9, а, б-сурет) және ажыратушы (1.9, в, г-суреттер) болып
бөлінеді.

1.9-сурет. Тұйықтаушы (а) және ажыратушы (в) батырмалар мен олардың
графикалық шартты белгілері (б,г)

Бірнеше батырмалық түйіскілерден тұратын аспапты батырмалық станса деп
атайды. Екі батырмалы стансада тұықталушы батырма Жүр деп, ажыратушы
батырма Тоқта деп белгіленеді. Үш батырмалы станса қозғалтқыштарды
реверсті басқаруға арналған, сондықтан онда екі тұйықтаушы, бір ажыратушы
батырма болады. Тұйықтаушы батырманың бірі Алға, екіншісі Артқа деп
белгіленеді де, ал ажыратушы батырма Тоқа деп белгіленеді.
Батырмалық түйіскілер, әдетте, өздігінен қайтымды етіп жасалады.
Электрлік қозғалтқыштарды жүргізіп жіберу және айналу жылдамдығын
реттеу үшін әр түрлі реостаттар қолданылады. Реостат деп тізбектің
кедергісін өзгертуге арналған бірнеше резистордан тұратын аспапты айтады.
Атқаратын міндетіне қарай реостаттар жүргізіп жіберу, жіберу-реттеу,
қоздыру, жүктеуіштік, балластық т.с.с. болып бөлінеді. Қондырылған
кедергілік материалға байланысты реостаттар металл, көмір, керамика және
сұйықты болады. Таза металдың кедергісі аз болғандықтан, шойыннан жасалған
резисторлардан құрастырылатын реостат кең тараған (1.10, а-сурет).
Әдетте, реостаттың кедергісі қозғалмалы түйіскінің көмегімен сатылы
өзгертіледі (1.10, б-сурет). Қолданылатын тізбегіне байланысты реостаттың
кедергісі бастапқыда толық қосылып, кейін біртіндеп шығарылады немесе үнемі
өзгертіліп отырады. Мысалы, қозғалтқыштарды жүргізіп жіберу реостаты
бастапқыда толық қосылып, кейін бірітіндеп шығарылса, тұрақты ток
генераторының қоздыру орамасына бірізді жалғанатын реттемелік реостат ЭҚК-
ті өсіруге немес кемітуге мүмкіндік беретіндей бабына қойылған болуы керек.

1.10-сурет. Реостат эелементі (а), реостаттың жалғану сұлбасы (б) және
графикалық шартты белгілері (в)

II. ЭЛЕКТРЖАБДЫҚТАУ ЖОБАСЫН ЕСЕПТЕУ КЕРНЕУІ 1000В ҚОСАЛҚЫ СТАНЦИЯНЫҢ
ЭЛЕКТРҚОНДЫРҒЫЛАРЫН ТАҢДАУ.

Күштік бөлімнің КБ электроқозғалтқыштарын қорғауға арналған
сақтандырғыш (1-сурет) мен электроқозғалтқыштарды қоректендіретін сымдардың
қималарын таңдаймыз.
КБ қоректендіретін желі үшін сақтандырғыш пен аллюминий өзекшелері бар
күштік бронирленген үш өзекшелі кабільді және қоршаған ортаның
температурасы +25°С оқшауламасы қағаздан жасалған кабельдерді таңдаймыз.
Ерекше шарттар:
- жарылысқа және өртке қауіпті емес бөлмеде орналасқан;
- сақтандырғыш қозғалтқыштар мен желілерді тек қысқа тұйықталу
тоқтарынан қорғайды;
- шиналардың кернеуі ~ 380 вольт

1 – сурет. 1 – тапсырмаға арналған сұлба

№ 1 Асинхронды қозғалтқыштарының техникалық мәліметтері
Рном. кВт Cos φ ПӘК Ііске қосу тоғы
20 0,65 0,97 5

№ 2 Асинхронды қозғалтқыштарының техникалық мәліметтері
Рном. кВт Cos φ ПӘК Ііске қосу тоғы
40 0,6 0,94 7

№ 3 Асинхронды қозғалтқыштарының техникалық мәліметтері
Рном. кВт Cos φ ПӘК Ііске қосу тоғы
5,5 0,6 0,94 6,5

№ 4 Асинхронды қозғалтқыштарының техникалық мәліметтері
Рном. кВт Cos φ ПӘК Ііске қосу тоғы
7 0,6 0,97 5

№ 5 Асинхронды қозғалтқыштарының техникалық мәліметтері
Рном. кВт Cos φ ПӘК Ііске қосу тоғы
4,5 0,5 0,97 6,5

Әр бір сақтандырғыш үшін балқылама үстемесін таңдаймыз.
1. АҚ асинхронды қозғалтқыш үшін:

Iном = = = 49,1А.

Үстеме жіберу үшін орнату тоғы
Iүстеме. = = = 98,2 А.

АҚ қозғалтқышы үшін 160А номиналды тоқ таңдаймыз.
FU1 сақтандырғышына ПН-2 қабылдаймыз
2. АҚ асинхронды қозғалтқыш үшін:
Iном = = = 109,7А.

Үстеме жіберу үшін орнату тоғы

Iүстеме. = = = 307,6А.
АҚ2 қозғалтқышы үшін 160А номиналды тоқ таңдаймыз.
FU2 сақтандырғышына ПН-2 қабылдаймыз
3. АД3, АД4, АД5. асинхронды қозғалтқыштар үшін FU3 балқығыш орнатуды талап
етеміз.

Рном. = U· I ·· Cos φ

АҚ3 Iном = = =15,09 А.

АҚ4 Iном = = = 18,6А.

АҚ5 Iном = = = 14,36А.

Қосылған күйдегі есептердің шарттары бойынша үш қозғалтқыш бір уақытта бола
алады. Егер жіберу өңделіп алынса, онда бірден екі қозғалтқыш іске қосыла
алады. Ұзақ тәртіп үшін:

Iв, ном FU4 ≥ Iном FU3 + Iном FU4 + Iном FU5.

АД3 және АД4 қозғалтқыштары бір уақытта ауыр жағдайда жіберілуі:

Iв, ном = 0,4 [ Iе + Iс]

Iе – есепті номиналдық тоқ сызығы, ном қозғалтқышына тең.
Iп – қозғалтқышқа көбірек берілетін тоқ

Iв, ном = 0,4(48,05+93)=56,42 А.

FU3 сақтандырғышына ПН-2 50 А қабылдаймыз
КБ электрқозғалтқышын қорғау үшін FU0 сақтандырғышын таңдаймыз.

Iв, ном = 0,4 [ Iе + Iп]

Iв, ном = 0,4(206,85+767,9)=390 А.

FU0 сақтандырғышына ПН-2 250 А қабылдаймыз.
Қорғасын немесе алюмини облочкесіндегі изоляциясының қағаздан жасалған
конифоль ағып кетпейтін массаларымен алюмини желілері бар ауада салатын
кабелдер үшін ұзақ тоқ. Кабел және кабелдік түрде болатын қиманы
анықтаймыз.

1. АҚ1 қозғалтқыш, кабель ААБГ 3×10мм²
2. АҚ2 қозғалтқыш, кабель ААБГ 3×10 мм²
3. АҚ3 қозғалтқыш, кабель ААБГ 3×6мм²
4. АҚ4 қозғалтқыш, кабель ААБГ 3×6мм²
5. ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.