Суммарные реактивные потери электроэнергии.

Эти потери определяют по реактивным потерям мощности с учетом времени потерь и времени включения трансформатора:

 

12. Способы регулирования реактивных нагрузок потребителей.

Напряжение сети постоянно меняется вместе с изменением нагрузки, режима работы источника питания, сопротивлений цепи. Отклонения напряжения не всегда находятся в интервалах допустимых значений. Причинами этого являются:

а) потери напряжения, вызываемые токами нагрузки, протекающими по элементам сети;

б) неправильный выбор сечений токоведущих элементов и мощности силовых трансформаторов;

в) неправильно построенные схемы сети.

Контроль за отклонениями напряжения проводится тремя способами:

1) по уровню – ведется путем сравнения реальных отклонений напряжения с допустимыми значениями;

2) по месту в электрической системе – ведется в определенных точках сети, например в начале или конце линии, на районной подстанции;

3) по длительности существования отклонения напряжения.

Регулированием напряжения называют процесс изменения уровней напряжения в характерных точках электрической системы с помощью специальных технических средств. Исторически развитие методов и способов регулирования напряжения и реактивной мощности происходило от низших иерархических уровней управления энергосистемами к высшим. В частности, вначале использовалось регулирование напряжения в центрах питания распределительных сетей – на районных подстанциях, где изменением коэффициента трансформации поддерживалось напряжением у потребителей при изменении режима их работы. Регулирование напряжения вначале применялось также непосредственно у потребителей и на энергетических объектах (электростанциях, подстанциях).

Эти способы регулирования напряжения сохранились и до настоящего времени и применяются на низших иерархических уровнях автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ). С точки зрения высших уровней АСДУ это локальные способы регулирования. Автоматизированная система диспетчерского управления высших уровней осуществляет координацию работы локальных систем регулирования и оптимизацию режима энергосистемы в целом.

Локальное регулирование напряжений может быть централизованным, т.е. проводиться в центре питания (ЦП), и местным, т.е. проводиться непосредственно у потребителя.

Местное регулирование напряжения можно подразделить на групповое и индивидуальное. Групповое регулирование осуществляется для группы потребителей, а индивидуальное – в основном в специальных цехах

В зависимости от характера изменения нагрузки в каждом из указанных типов регулирование напряжения можно выделить насколько подтипов. Так, например, в централизованном регулировании напряжения можно выделить три подтипа: стабилизация напряжения; двухступенчатое регулирование напряжения; встречное регулирование напряжения.

Стабилизация применяется для потребителей с практически неизменной нагрузкой, например для трехсменных предприятий, где уровень напряжения необходимо поддерживать постоянным. Суточный график нагрузки таких потребителей приведен на рис1, а).

Для потребителей с ярко выраженной двухступенчатостью графика нагрузки (рис.1, б), например для односменных предприятий, применяют двухступенчатое регулирование напряжения. При этом поддерживаются два уровня напряжения в течении суток нагрузки (рис.1, в), осуществляется так называемое встречное регулирование. Для каждого значения нагрузки будут иметь свое значение и потери напряжения, следовательно, и само напряжение будет изменяться с изменением нагрузки. Чтобы отклонения напряжения не выходили за рамки допустимых значений, надо регулировать напряжение, например от тока нагрузки.

Нагрузка меняется не только в течении суток, но и в течении всего года. Например, наибольшая в течении года нагрузка бывает в период осенне – зимнего максимума, наименьшая – в летний период. Встречное регулирование состоит в изменении напряжения в зависимости не только от суточных, но также и от сезонных изменений нагрузки в течении года. Оно предполагает поддержание повышенного напряжения на шинах электрических станций и подстанций в период наибольшей нагрузки и его снижение до номинального в период наименьшей нагрузки.

13. Качество электроэнергии (показатели и нормативы).

Качество электрической энергии — степень соответствия параметров электрической энергии их установленным значениям. В свою очередь, параметр электрической энергии — величина, количественно характеризующая какое-либо свойство электрической энергии. Под параметрами электрической энергии понимают напряжение, частоту, форму кривой электрического тока. Качество электрической энергии является составляющей электромагнитной совместимости, характеризующей электромагнитную среду.

Качество электрической энергии может меняться в зависимости от времени суток, погодных и климатических условий, изменения нагрузки энергосистемы, возникновение аварийных режимов в сети и т.д.

Снижение качества электрической энергии может привести к заметным изменениям режимов работы электроприёмников и в результате уменьшению производительности рабочих механизмов, ухудшению качества продукции, сокращению срока службы электрооборудования, повышению вероятности аварий.

В России показатели и нормы качества электрической энергии в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трёхфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети или электроустановки потребителей устанавливаются ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Согласно ГОСТ 13109-97 существует 11 показателей качества электроэнергии:

• установившееся отклонение напряжения;
• размах изменения напряжения;
• доза фликера;
• коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
• коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения;
• коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
• коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
• отклонение частоты;
• длительность провала напряжения;
• импульсное напряжение;
• коэффициент временного перенапряжения.

В связи с развитием рыночных отношений в электроэнергетике электроэнергию следует рассматривать не только как физическое явление, но и как товар, который должен соответствовать определённому качеству и требованиям рынка. Федеральный закон «Об электроэнергетике» определяет ответственность энергосбытовых организаций и поставщиков электроэнергии перед потребителями за надёжность обеспечения их электрической энергией и её качество в соответствии с техническими регламентами и иными обязательными требованиями.

14. Общие сведения об источниках питания промышленных предприятий – энергетических системах и электростанциях промышленных предприятий.

Энергетическая система – совокупность установок по выработке, распределению и потреблению электроэнергии и тепла, связанных между собой электрическими и тепловыми сетями.

Основную часть электрической энергии вырабатывают:

1) Тепловые электрические станции, ТЭС:

· конденсационные, КЭС (сооружают вблизи мест добычи топлива; наличие источника водоснабжения; η =0, 32-0, 4; режим работы с достаточно равномерной нагрузкой, т.к. время полного запуска установки 3-6 часов).

· теплофикационные, ТЭЦ (используют тепло «отработавшего» в турбинах пара; режим работы – суточный и сезонный; общая доля около 40%).

· с газотурбинными установками, ГТУ.

· с парогазовыми установками, ПГУ.

2) Атомные электрические станции, АЭС (экологичны, но высокие требования по безопасности).

3) Гидравлические электрические станции, ГЭС (затопление территорий).

4) Гидроаккумулирующие электрические станции, ГАЭС (в часы минимальной нагрузки системы они работают в насосном режиме, перекачивая воду из нижнего водохранилища в верхнее и увеличивая нагрузку на ТЭС и АЭС, а в часы максимума – в турбинном режиме, срабатывая воду из верхнего водохранилища и разгружая ТЭС и АЭС от кратковременной пиковой нагрузки; сооружаются в системах, где отсутствуют ГЭС или их мощность недостаточна для покрытия в часы максимальной нагрузки; η =70-75 %; нужны источники водоснабжения и напорное водохранилище).

5) Дизельные электрические станции, ДЭС.

6) Электростанции на возобновляемых источниках энергии:

· солнечные, СЭС.

· ветровые, ВЭС.

· геотермальные, ГЕОТЭС.

· приливные, ПЭС.

Нагрузка энергосистемы:

· нагрузки потребителей, присоединенных к сетям системы.

· мощность собственных производственных нужд электростанций.

· потери мощности в сетях.

Дневной максимум – 8-11 ч, минимум – 11-13 ч; Вечерний максимум – 16-20 ч, минимум – 0-6 ч.

Покрытие базовой части суточного графика: АЭС, ТЭЦ, ГЭС (минимальный пропуск воды).

Покрытие пиковой части суточного графика: ГЭС, ГАЭС.

Резервная мощность – не менее 10-15 % суммарной установленной мощности.

Агрегаты аварийного питания ставят на основании:

· невозможности питания потребителей от энергосистемы.

· сооружения ТЭЦ, работающей на отходах производства.

· повышенных требований по надежности электроснабжения.

· дешевле производить электроэнергию на своей ТЭЦ.

15. Условия пользования электроэнергией и расчеты за электроэнергию.

Правила (законы 2004 г)

1. Условия по передачи электроэнергии

2. Правила дискриминационного доступа к услугам по информ. доступу к энергетике и оказание этих услуг

3. Недискриминац. доступа к услугам администратора оптового рынка и оказание этих услуг

4. Экономичность присоединения эн.установок

5. Функц. розничного рынка эл.энергии.

6. Правила функционирования оптового рынка

В технических условиях указывается:

-источник эл.энергии, U в точке присоединения, I кз, требования к автоматике, релейной защите и учету эл.энергии, включая рекомендации по компенсации реак. мощности. Все установки должны соответствовать ПУЭ, должны быть выполнены испытания оборудования.

Тарифы:

1. Двухставочные для U> 1000B, P> 750 kBт. Плата идет за заявленную мощность.

2. Тарифы для минимальных нагрузок (ночные, полупиковые)

3. Средний тариф.

16. Выбор схемы системы промышленного электроснабжения и местоположения ГПП (ЦРП).

- Схемы электроснабжения промышленных предприятий делятся на схемы внешнего и внутреннего электроснабжения. Схема выбирается из соображения надежности и экономичности. Надежность определяется в зависимости от категории приемника. Если в числе приемников или потребителей предприятия имеется хотя бы один, относящийся к первой категории, то количество источников питания должно быть не менее двух.В зависимости от установленной мощности приемников электроэнергии различают объекты большой (75-100 МВт и более), средней (от 5-7 до 75 МВт) и малой (до 5 МВт) мощности. Для предприятий малой и средней мощности, как правило, применяют схемы электроснабжения с одним приемным пунктом электроэнергии (ГПП, ГРП, ТП). Если имеются потребители первой категории, то предусматривают секционирование шин приемного пункта и питание каждой секции по отдельной линии.Наиболее дешевыми являются схемы с отделителями и короткозамыкателями. Внутреннее и внешнее электроснабжение потребителей электроэнергии осуществляют с помощью радиальных, магистральных и смешанных схем питания. Радиальными называют такие схемы, в которых электроэнергию от источника питания (электростанции предприятия, энергосистемы и так далее) передают непосредственно к ПС, без ответвлений на пути для питания других потребителей. Эти схемы применяют только для питания достаточно мощных потребителей. Магистральными называют такие схемы, в которых электроэнергию от источника питания передают к ПС не непосредственно, а с ответвлениями на пути для питания других потребителей. Схемы характеризуются пониженной надежностью, имеют меньшее количество отключающих аппаратов, дают возможность более рационально скомпоновать потребителей.

- Главной понизительной подстанцией (ГПП) называется подстанция, получающая питание напряжением 35 - 220 кВ непосредственно от районной энергосистемы и распределяющее электроэнергию на более низкое напряжение 6 - 35 кВ по всему объекту или отдельному его району, т.е. по ТП предприятия, включая и питание крупных ЭП на 6, 10 и 35 кВ.

Для определения местоположения ГПП при проектировании системы электроснабжения на генеральный план промышленного предприятия наносится картограмма нагрузок.

Главную понизительную, распределительную и цеховые подстанции следует располагать как можно ближе к центру нагрузок, так как это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электрической энергии и значительно сократить протяженность как распределительных сетей высокого напряжения предприятия, так и цеховых электрических сетей низкого напряжения, уменьшить расход проводникового материала и снизить потери электрической энергии.

Центр электрической нагрузки предприятия, а значит и теоретического расположения ГПП определяется с помощью аналогии системы масс и электрическими нагрузками цехов Р.

17. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций и места их расположения.

В цеховых ТП, как правило, применяются трансформаторы мощно­стью до 2500 кВА с первичным напряжением 6—10 кВ и естествен­ным охлаждением, заполненные маслом или негорючим жидким ди­электриком (совтолом), естественным воздушным охлаждением и су­хой изоляцией, а также с литой изоляцией. При установке в специаль­ных камерах применяются трансформаторы с открытыми изолятора­ми и расширителем для масла. В КТП устанавливаются трансформа­торы без расширителя в защищенном исполнении, у которых изолято­ры закрыты кожухом и в баке под небольшим избыточным давлени­ем имеется азотная подушка для защиты жидкого диэлектрика (мас­ла, совтола и т.п.) от воздействия окружающей среды. Такие транс­форматоры допускается устанавливать как внутри, так и вне зданий.

Трансформаторы цеховых подстанций допускают регулирование вторичного напряжения в диапазоне ±5 % относительного номиналь­ного значения с помощью переключателя без возбуждения (ПБВ).

Для внутрицеховых ТП рекомендуется преимущественно примене­ние сухих трансформаторов, для встроенных и пристроенных — мас­ляных при условии выкатки их на улицу. Применение совтоловых трансформаторов не рекомендуется по экологическим соображениям. Питание однофазных электроприемников на напряжении до 1 кВ на промышленных предприятиях осуществляется от трехфазных трансформаторов.

Выбор мощности трансформаторов осуществляется на основе тех­нико-экономических расчетов, исходя из полной расчетной нагрузки объекта, удельной плотности нагрузки, затрат на питающую сеть до 1 кВ, стоимости потерь электроэнергии в трансформаторах и питаю­щей сети до 1 кВ, а также других факторов.

Размещение.

Отдельно стоящие ТП на промышленных предприятиях применя­ются достаточно редко. Они могут оказаться целесообразными для электроснабжения нескольких вспомогательных объектов на террито­рии предприятия при невозможности размещения ТП внутри цехов или у наружных стен по соображениям производственного или архитек­турного характера, а также при наличии в цехах неблагоприятных сред. В некоторых случаях отдельно стоящие ТП блокируются с одним из производственных объектов. Могут также применяться КТП наружной установки.

Пристроенная ТП непосредственно примыкает к основному зда­нию и имеет с ним общую стену. Подстанция считается встроенной, если ее помещение вписано в контур основного здания и имеет с ним совместную стену (или несколько стен). На этих ТП выкатка основ­ного оборудования может осуществляться наружу (что является бо­лее предпочтительным) или внутрь здания.

Внутрицеховой называют подстанцию, расположенную открыто или в отдельном помещении внутри производственного здания.

18. Заземляющие устройства в электроустановках (рабочее, защитное заземление, зануление), допустимое сопротивление заземляющего устройства.

При прикосновении человека к токоведущим частям электри­ческой установки, нормально находящимся под напряжением, или к металлическим конструктивным частям, которые оказываются под напряжением вследствие пробоя или неисправности изоляции, может произойти поражение человека электрическим током.

Поражение человека током проявляется в виде электрического удара и электрических травм (ожогов и др.).

Для обеспечения безопасности людей в установках напряжением до 1000 В и выше должны быть сооружены заземляющие устрой­ства и заземлены металлические части электрического оборудова­ния и электрических установок.

Заземление - преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Защитное заземление - заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

Рабочее (функциональное) заземление - заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).

Защитное зануление в электроустановках напряжением до 1 кВ - преднамеренное соединение открытых проводящих частей с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Заземлитель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Искусственный заземлитель - заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

Естественный заземлитель - сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.

3аземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Глухозаземленная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству. Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.

Допустимое сопротивление заземляющего устройства

Электроустановки до 1000 В. Для электроустановок напряжением до 1000 В с глухим заземлением нейтрали, сог­ласно ПУЭ, сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов и трансформаторов, должно быть не более 4 Ом.

Заземляющие устройства, к которым присоединяются нейтрали генераторов и трансформаторов мощностью 100 кВа и менее, могут иметь сопротивление не более 10 Ом. Если генераторы или трансфор­маторы работают параллельно, то сопротивление 10 Ом допускается при суммарной их мощности не более 100 кВа.

Сопротивление заземляющих устройств каждого из повторных заземлений должно быть не более 10 Ом. В сетях, для которых допу­щено сопротивление заземляющих устройств генераторов и транс­форматоров 10 Ом, сопротивление заземляю­щих устройств каждого из повторных заземле­ний должно быть не бо­лее 30 Ом при числе их не менее трех.

Электроустановки выше 1000 В. Для электроустановок напряже­нием выше 1000 В с большими токами замыкания на землю сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 0, 5 Ом: для электроустановок напряжением выше 1000 В с малыми токами замыкания на землю сопротивление должно удовлетворять условию

где U ₃ принимается равным 250 В, если заземляющее устрой­ство используется только для установок напряжением выше 1000 В, и 125 В, если заземляющее устройство одновременно используется и для установок до 1000 В; I₃ — расчетный ток замыкания на землю, А.

При этом сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 10 Ом.

19. Устройство линий электрических сетей промышленных предприятий и цехов.

Эл.сеть- это совокупность, соединенных между собой линий одного напряжения, для передачи эл.энергии от ее источников к присоединенным к ней эл.приемникам, включающая узлы распределения и ответвления линий

Сети пром.предприятий делятся на:

-цеховые(силовые, осветительные)

-распределительные (трансформаторные подстанции, питающие установки)

Сети имеют один или несколько источников питания

-трансформаторные подстанции

-преобразовательные установки

-источники реактивной мощности

Источники:

-основные и резервные

Основные эл.сети: ответвления распределительного узла основной линии провода, кабели, шинопроводы и др. проводники. Совокупность проводников или ее частей- проводка

Проводки могут быть одножильные или из многих изолированных друг от друга жил

Проводники (жилы: рабочие и фазные, нейтральные, защитные, выравнивающие ф и заземляющие заземлители и вспомогательные (контрольные и сигнальные)

Нейтральные используются в качестве защитного заземления в сети до 1000В- нулевой

Совокупность нейтральных проводников и точек- нейтральная сеть.

В распределительных узлах размещены распределительные аппараты, защитные и контрольно-измерительные приборы.

Сеть, не связанная с другими системами- изолированная

Кабельные линии применяются внутри пром.зданий:

-открытая по стенам и конструкциям

-в открыто или скрыто проложенных трубах

-в кабельных лотках или коробах

-в кабельных каналах

-на несущем тросе

-по воздуху с тросовыми кабелями

-в кабельных сооружениях (шахты, тоннели), которые являются частью зданий

В местах перехода кабелей из помещений пожароспециальные материалы в специальном уплотнении

Шинопроводы- линии эл.передачи, проводниками котрых служат жесткие шины

-открытые

-закрытые в кожухе

-с ответвлениями

-без ответвлений

ВЛ-устройства для передачи энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным с помощью изоляторов и арматуры к опорам

Провода одно- и многопроволочны (алюминевые- пониженное сопротивление, медные-высокая проводимость, стальные-линии до 10кВ)

Изоляторы: 6-10кВ- штыревые фарфоровые и стеклянные ШФ6-А, 20-35кВ-штыревые форфоровые ШФ20-А, выше 35кВ- подвесные форфоровые ПФ6-А

Опоры: деревянные, металлические, железобетонные и комбинированные

-промежуточные, анкерные, ответвительные, угловые, концевые, одноцепные и двухцепные, с тросом для защиты от перенапряжений и без троса

20. Способы регулирования напряжения в системах промышленного электроснабжения.

Рассмотрим, способы регулирования напряжения, применяемые в электрических сетях.

1 Регулирование напряжений в сетях генераторами эл. станций. Генераторы электростанций энергетических систем работают на общую электрическую сеть и поэтому режим их работы подчинен общим требованиям, предъявляемым к электрическим системам. Так, например, исходя из условия обеспечения расчетного уровня напряжения в узловых точках электрических сетей, электростанциям наряду с заданием по выработке активной мощности задаются также графики генерации реактивной мощности: максимальной — в утренний и вечерний максимумы активной нагрузки и минимальной—в ночное время.

2 Регулирование напряжения изменением коэффициента трансформации трансформаторов, изменением параметров сети, изменением величины реактивной мощности. Городские и сельские распределительные сети напряжением б—10 кВ, как правило, оборудованы трансформаторами небольшой мощности (до 400—630 кВ А), у которых коэффициент трансформации в пределах ±5% изменяется переключением ответвлений обмотки ВН при отключенном от сети трансформаторе, т. е. без возбуждения трансформатора (ПБВ). Поэтому коэффициент трансформации этих трансформаторов изменяют только либо при изменении схемы электроснабжения, либо при переходе от сезонных максимальных нагрузок к минимальным и наоборот, т. е. осуществляется сезонное регулирование..Для обеспечения централизованного суточного регулирования напряжения на подстанциях, питающих распределительные сети, устанавливают трансформаторы с РПН, переключение ответвлений у которых производится без перерыва электроснабжения потребителей. Трансформаторы снабжаются аппаратурой автоматического регулирования — регуляторами напряжения, которые входят в комплектную поставку.

3.Регулирование напряжения в сетях изменением параметров сети.

В некоторых пределах напряжение можно регулировать, изменяя сопротивление питающей сети. Так, если питающая сеть или ее участок состоит из нескольких параллельных линий, то, отключая в часы минимальных нагрузок одну из таких линий, можно увеличить потерю напряжения в питающей сети и тем понизить напряжение у потребителя.Снижения реактивного сопротивления цепи и, следовательно, увеличения напряжения при максимальных нагрузках можно добиться, применяя продольную компенсацию индуктивности линии.

4.Регулирование напряжения в сетях изменением величины реактивной мощности в них. Эффективно регулировать напряжение путем изменения реактивной мощности в сети можно с помощью синхронных компенсаторов или батарей конденсаторов при включении их параллельно нагрузке. Синхронный компенсатор (СК) устанавливают на приемной подстанции и присоединяют к шинам НН подстанции или к обмотке НН автотрансформатора. Такой компенсатор представляет собой синхронный электродвигатель и при перевозбуждении является емкостной нагрузкой для сети или, что все равно, генератором реактивной индуктивной мощности, а при его возбуждении становится потребителем реактивной мощности. Таким образом, изменяя возбуждение синхронного компенсатора, непосредственно влияют на величину реактивной мощности, протекающей по сети, и следовательно, на напряжение у потребителя

21. Схемы подключения конденсаторных установок в электросетях. Регулирование напряжения в электросети с помощью конденсаторных установок.

Электростанции рассматриваемого типа в большинстве случаев выдают вырабатываемую энергию в сети двух ступеней напряжения, а именно, 330, 500, 750, кВ и сеть среднего напряжения- 110, 150, 220 кВ. электростанция с тремя напряжениями, например 500, 220, и 110 кВ, встречаются значительно реже. вопросы выбора номинальных напряжений схемы сетей, числа линий, подлежащих присоединению к сборочным шинам, решаются в проекте развития системы. при проектировании электрической схемы станции возникает вопрос о распределении блоков между РУ высшего и среднего напряжений и связи между ними. Эти вопросы решаются различно в зависимости от единичной мощности блоков и нагрузок сетей высшего и среднего напряжений. Наибольшее распространение получила схема, в которой сборные шины высшего и среднего напряжения связаны через автотрансформаторы (рис. 24.2, а). применение получили следующие варианты связи: а) с одним трехфазным автотрансформатором на полную мощность; б) с двумя автотрансформаторами, каждый из которых рассчитан на половину передаваемой мощности. Выбор варианта связи должен быть сделан с учетом режима электростанции, наличнго резерва мощности частей системы высшего и среднего напряжений, перспектив развития энергосистемы и надежности связи. связь двух частей станции осуществляется через сеть на подстанциях (рис. 24.2, б). Это при условии, что пропускная способность линий соответствует режиму станции. На некоторых отечественных станциях с блоками 200 и 300 МВт для первых двух блоков в качестве повышающих трансформаторов применены автотрансформаторы, используемые также для связи РУ высшего и среднего напряжений (рис.24.2, в). мощность обмотки низшего напряжения должна соответствовать мощности генератора. В этой схеме автотрансформаторы могут пропустить мощность генераторов, присоединенных к обмоткам низшего напряжения, на сборные шины высшего напряжения и передать дополнительную мощность, ограниченную мощность последовательной обмотки, от шин среднего напряжения на сборные шины высшего напряжения.(режи 1). Автрсфр. могут также пропустить мощность генераторов на сборные шины среднего напряжения, но не могут одновременно пропустить дополнительную мощность от сборных шин высшего напряжения на сборные шины среднего напряжения (режим 2). Также электроснабжение потребетилей может быть обеспечено через понижающие мощности, присоединенные к сборным шинам высшего напряжения (рис. 24.2 г).  При использовании конденсаторных установок для регулирования напряжения следует иметь в виду, что: при увеличении мощности конденсаторной установки напряжение повышается, и наоборот, уменьшение мощности установки при наличии прежнего потребления реактивной энергии приводит к снижению напряжения;
регулирование мощности конденсаторных установок практически осуществляется только ступенями, следовательно, и регулирование напряжения будет осуществляться не плавно, а ступенями;
при снижении напряжения мощность конденсаторной установки снижается пропорционально квадрату напряжения, в то время как желательно было бы иметь в этом случае повышение мощности;
конденсаторная установка не является потребителем реактивной мощности и поэтому возможности регулирования ее напряжения в сторону снижения напряжения отсутствуют. Регулирование мощности только одной конденсаторной установки дает незначительное изменение напряжения, но регулирование мощности всех или большинства конденсаторных установок в данном сетевом районе может дать весьма существенный эффект по регулированию напряжения в сети. Применение дорогостоящих систем регулирования по напряжению для большинства конденсаторных установок напряжением до 1000 В и выше небольшой мощности, устанавливаемых на промышленных предприятиях, экономически не оправдано. В случае применения для регулирования напряжения на предприятии силовых трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой и конденсаторных установок с автоматическим регулированием по напряжению уставки напряжения в схемах регулирования должны быть такими, чтобы обеспечивалось минимальное количество переключений. РИС. а) связь через автотрансформаторы. б) связь через сеть.                 

  в) связь через блочные повышающие автотрансформаторы. г) связь через понижающие автотрансформаторы.

22. Способы расчета токов короткого замыкания.

 

 

 

 

23. Расчет токов КЗ с неизменной периодической составляющей. Особенности расчета токов КЗ в сетях напряжением до 1000 В.

При вычислении мощностей и токов к.з. в сетях напряжением до 1000 В используют

величины в именованных единицах: мощность (кВ*А), ток (А или кА), напряжение

 (В или кВ), сопротивление (мОм) или в базисных относительных единицах при

произвольной базисной мощности.

Большинство из приведенных выше положений о расчете токов КЗ в установках высокого напряжения справедливы применительно и к установкам низкого напряжения. Однако расчет токов КЗ в установках низкого напряжения отличается некоторыми особенностями.

Характерной особенностью расчета токов КЗ в установках низкого напряжения является необходимость учета не только индуктивного сопротивления элементов короткозамкнутой цепи, но и активного сопротивления этих элементов, поскольку в установках низкого напряжения активные сопротивления токоведущих частей и аппаратов обычно значительны. Активные сопротивления короткозамкнутой цепи можно не учитывать при условии, если

(24)

где r_рез и х_рез – результирующие активное и индуктивное сопротивления короткозамкнутой цепи.

Пренебрежение активным сопротивлением r_рез приводит в этом случае к преувеличению периодической слагающей тока КЗ не более чем на 10%, что вполне допустимо. Следует иметь в виду, что учет активных сопротивлений приводит к значительному усложнению вычисления токов КЗ даже при условии, что величина активного сопротивления элементов цепи принимается постоянной в течение всего процесса короткого замыкания.

В действительности активное сопротивление короткозамкнутой цепи в процессе короткого замыкания является величиной переменной, вследствие нагрева токоведущих частей и аппаратов током КЗ Увеличение их активного сопротивления при нагреве приводит к уменьшению величины тока КЗ. Это явление называется тепловым спаданием тока КЗ. Вполне понятно, что явление теплового спадания не оказывает влияния на начальные значения тока короткого замыкания, но сказывается на величине тока КЗ последующих моментов времени и установившегося режима короткого замыкания. В обычно выполняемых на практике приближенных расчетах токов к з явление теплового спадания не учитывается. Это приводит к некоторому преувеличению значений токов КЗ по сравнению с их истинными значениями.

Другой важной особенностью расчета токов КЗ в установках низкого напряжения является необходимость учета сопротивлений не только основных элементов короткозамкнутой цепи – генераторов, силовых трансформаторов, воздушных и кабельных линий, но и таких элементов, как кабели и шины длиной порядка 10—15 м и более, первичных обмоток многовитковых трансформаторов тока, катушек максимального тока автоматов, контактов рубильников и автоматов и т.д.

Вместе с тем, учет сопротивлений вспомогательных элементов цепи короткого замыкания в установках низкого напряжения можно не производить при вычислении токов КЗ в случае питания этих установок от источников относительно малой мощности, так как сопротивление самих источников малой мощности является преобладающим в расчетной схеме.

При этом значение периодической слагающей тока КЗ для любого момента времени процесса короткого замыкания определяется по выражению:

 или .

24. Электродинамическое и термическое действие токов КЗ. Ограничение токов КЗ.

В электрических установках могут возникать различные виды коротких замыканий, которые сопровождаются резким увеличением тока.

Все установленное электрооборудование в системах электроснабжения должно быть устойчивым к токам короткого замыкания и выбираются с учетом этих токов.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: