Охарактеризуйте кратковременный и продолжительный режимы работы электропри-емников, приведите примеры электрооборудования, работающего в данных режимах

Приведите классификацию электростанций, охарактеризуйте принцип работы ТЭЦ, КЭС, АЭС, гидроэлектростанций

Классификация электростанций:

1 Тепловые А) топливо - сжигающие (КЭС, ТЭЦ, атомные), Б) магнитно - гидравлические (ветровые и прочие)

2 Гидравлические А) приливные, Б)речные, В)гидроаккумулирующие

Электрические станции предназначаются для производства электрической и тепловой энергии. Электроэнергия на электростанциях вырабатывается генераторами. Первичные двигатели и генераторы – основное энергосиловое оборудование электростанций.

КЭС – конденсационная электростанция

В КЭС весь пар за исключением небольших отборов для подогрева воды, используются для вращения турбины, выработки электрической энергии.

Особенности КЭС: удаленность от потребителей электрической энергии, блочный принцип построения приводит к увеличению надежности работы и облегчении эксплуатации, снижение объема строительных и монтажных работ.

КЭС работает на твердом, жидком топливе и газе. Основной пароводяной контур осуществляет следующие процессы: горение топлива сопровождается выделением тепла, которое нагревает воду в турбинах котла. Вода превращается в пар, его подают в турбину, где совершает механическую работу, вращает вал турбины. Отсюда следует -вращается ротор генератора. Отработанный пар поступает в конденсатор, где превращается в воду, которая откачивается насосом в деаэратор. В деаэраторе происходит удаление растворенных газов и прежде всего кислорода. Система циркуляционного водоснабжения обеспечивает охлаждения пара в конденсаторе водой, для компенсации потерь пара подается подпиточная вода. На КЭС имеют место значительные потери энергии, КПД=42%. Электрическая часть КЭС представляет совокупность основного электрооборудования и электрооборудования собственных нужд. Для обеспечения электроэнергии собственных нужд на станции выполняются отпайки от генераторов каждого блока. Для питания мощных электродвигателей используют генераторное напряжение, для питания двигателей меньшей мощности система напряжения 380/ 220В.

ТЭЦ- теплоэлектроцентраль

У ТЭЦ КПДдо 75%, это объясняется тем, что часть отработавшего пара используется для нужд промышленного производства( отопления, водоснабжения). Основное отличие от КЭС состоит в специфике пароводяного контура, обеспечивающего промежуточные отборы пара турбины, а также в способе выдачи энергии. Связь ТЭЦ с другими станциями выполняется на повышенном напряжении, при ремонте или аварийном отключении одного генератора недостающая мощность может быть передана из энергосистемы через эти же трансформаторы. Для увеличения надежности работы предусматривается секционирование сборных шин, при аварии одной из секций вторая секция остается в работе. Турбины ТЭЦ позволяют регулировать количество отбираемого пара. Отобранный пар конденсируется в сетевых подогревателях и передает свою энергию сетевой воде, которая направляется на пиковые водогрейные котельные и тепловые пункты. На ТЭЦ есть возможность перекрывать тепловые отборы пара, в этом случае ТЭЦ становится обычным КЭС. Это дает возможность работать ТЭЦ по двум графикам нагрузки: тепловому и электрическому. При строительстве ТЭЦ необходимо учитывать близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара, так как передача тепла на большие расстояния экономически нецелесообразно.



АЭС- атомная электростанция

АЭС предназначенные для выработки электрической энергии. При этом на многих АЭС есть теплофикационные установки, предназначенные для подогрева сетевой воды, используя тепловые потери станции.

Источник энергии – ядерное топливо. Ядерная реакция происходит в специальных устройствах – ядерных реакторах, состоящих из активной зоны, отражателя, системы охлаждения, регулирования и контроля, корпуса и защиты.

Помимо воды, в различных реакторах в качестве теплоносителя могут применяться также расплавы металлов: натрий, свинец и др. Использование жидкометаллических теплоносителей позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора.

В случае невозможности использования большого количества воды для конденсации пара, вместо использования водохранилища, вода может охлаждаться в специальных охладительных башнях (градирнях), которые благодаря своим размерам обычно являются самой заметной частью атомной станции.



Гидроэлектростанции

ГЭС – электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

ГЭС разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности: мощные – вырабатывают от 25МВ и выше; средние – до 25МВт; малые – до 5МВт.

Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД используемых турбин и генераторов.

Охарактеризуйте требования по надежности обеспечения потребителей электриче-ской энергией. Опишите каждую из трех категорий потребителей, особую группу, приве-дите примеры схем электроснабжения потребителей всех категорий.

1. Электроприемники 1 категории— электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Перерыв в электроснабжении таких ЭП допускается на время автоматического ввода резервного питания (АВР), питание должно осуществляться от двух независимых взаиморезервируемых источников питания .

Пример: устройства автоматической обработки информации, устройства автоматического управления технологическим процессом, сооружения с массовым скоплением людей( театры, стадионы), электрифицированный транспорт, больницы и т.д.

СХЕМА

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Для электроснабжения этой группы ЭП предусматривается дополнительное питание от третьего независимого источника питания.

СХЕМА

2. Электроприемники 2 категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. ЭП этой категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых , взаиморезервируемых источников, перерыв в электроснабжении допускается на время включения резервного питания дежурным персоналом или оперативной выездной бригадой.

К таким потребителям относятся жилые дома с электроплитами, детские учреждения,

3.Электроприемники 3 категории- все остальные электроприемники, электроснабжение которых может выполняться от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении допускается 1 сутки.

Охарактеризуйте кратковременный и продолжительный режимы работы электропри-емников, приведите примеры электрооборудования, работающего в данных режимах.

Продолжительный режим.При нем температура электроприемника возрастает по экспоненте. Если бы отдача теплоты в окружающую среду отсутствовала, температура ЭП и элементов его сети непрерывно повышалась бы. В результате происходящего одновременно процесса охлаждения наступает тепловое равновесие, при котором температура ЭП и элементов его сети становиться установившейся. Практически установившейся называется температура, изменение которой в течение 1 часа не превышает 1˚С при условии, что нагрузка сети и температура окружающей среды остается практически неизменными. Температуру электроустановки при продолжительном режиме можно считать практически установившейся через промежуток времени 3Т0 , где Т0 – постоянная времени нагрева. Постоянная времени нагрева – это время, в течение которого температура ЭП достигла бы установившегося значения, если бы отсутствовала отдача теплоты в окружающую среду. Постоянная времени нагрева представляет собой отношение теплопоглощающей способности тела к его теплоотдающей способности. Она зависит от размеров, поверхности и свойств проводника и не зависит от времени и температуры. Графически постоянную времени можно определить, если построить касательную кривой нагрева в точке начала нагрева(1). В продолжительном режиме работают электроприводы большинства насосов, вентиляторов, компрессоров, нагревательные печи и т.д.

Кратковременный режим характеризуется небольшими по времени периодами работы и длительными паузами с отключением ЭП от сети. За время работы температура ЭП не достигает допустимого установившегося значения. А во время паузы охлаждается до температуры окружающей среды. В кратковременном режиме работают вспомогательные механизмы металлорежущих станков, электроприводы различных задвижек, заслонок .

Охарактеризуйте повторно- кратковременный режим работы электроприемников, дать пояснения показателю продолжительности включения (ПВ), привести примеры электрооборудования, работающего в данном режиме.

.Повторно-коротковременный режим работы характеризуется чередованием коротковременных периодов работы с паузами. При этом ЭП во время работы не достигает установившегося значения температуры нагрева, а при отключении ЭП не охлаждается до первоначальной температура. В результате многократных включений ЭП достигает некоторой средней установившейся величины. Приемники повторно-кратковременного режима работы характеризуются продолжительностью включения

ПВ%=tв /( tв + tп) *100%= tв*100%/ . Tц

ПВ- продолжительность включения. Tц –время цикла. tв –время вкл. tп –время паузы.

Продолжительность включения (ПВ) — понятие из области электропривода, играющее важную роль при выборе электродвигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме, при проектировании привода различных механизмов.

Если Tц>10 мин. То режим считается длительным. По стандарту ПВ=15,25,40,60%.

В ПКР работает подъемно- транспортное оборудование, электросварочное электрооборудование..

5 Охарактеризуйте режим работы сети с глухозаземленной нейтралью. Нарисуйте схему подключения к сети 380/220 В светильника, однофазного сварочного трансформатора, включенного на линейное напряжение, трехфазного двигателя

Сети напряжением до 1 кВ с глухозаземлённой нейтралью выполняются со следующим напряжением:380/220, 220/127.

Нейтраль считается глухозаземлённой, если она присоединена непосредственно к заземляющему устройству. В такой сети должны быть:

1) Заземлитель у источника питания.

2) Ноль рабочий.( N)

3) Нулевой защитный ( PE)

Должно быть повторное заземление нулевого провода. Система с глухозаземленной нейтралью содержит 4 или 5 проводников. PEN – это совмещенный проводник, ноль рабочий и защитный.

При однофазных замыканиях на землю в сетях с глухозаземленной нейтралью протекают большие токи короткого замыкания, быстродействующая защита отключает поврежденный участок и однофазное замыкание не переходит в медуфазное.

Достоинства:

1) Снижается напряжение прикосновения.

2) Упорядочиваются цепи протекания токов в нормальном и аварийных режимах.

3) Возможность подключения в данную сеть однофазных ЭП.

4) Изоляция фазных проводников рассчитывается на фазное напряжение, а не на межфазное.

5) В случае однофазного К.З. происходит быстрое отключение сети.

Недостатки:

1) Удорожание сетей за счет 4 и 5 проводников.

2) Возникновение токов утечки за счет старения изоляции. Неоходимо устройство УЗО.

Поясните структуру передачи электроэнергии к электроприемникам. Приведите схемы распределения электроэнергии в сетях, охарактеризуйте достоинства и недостатки радиальных и магистральных схем.

Структурная схема электроснабжения приемников промышленного предприятия

Электроэнергия вырабатывается на электростанции (ЭЭС- электроэнергетическая система) на генераторном напряжении, с помощью повышающего трансформатора происходит повышение напряжения (110-220кВ и выше) и передача его на расстояния до приемного пункта(ПП), в качестве которого может выступать УРП — узловая распределительная подстанция; ГПП- главная понизительная подстанция; ПГВ- подстанция глубокого ввода, ГРП- главный распределительный пункт; Э/ст — местная (собственная) электростанция; Распределение электрической электроэнергии на более низком напряжении происходит по трансформаторным подстанциям( ТП) или цеховым КТП- комплектным трансформаторным подстанциям, от ТП или КТП на напряжении ниже 1кВ происходит подключение узлов питания в виде: ВРУ- вводно-распределительного устройства; ШМА – магистрального шинопровода; ШРА — распределительного шинопровода; ШР - распределительного шкафа или напрямую подключение отдельных крупных электроприемников -ЭП

В современных промышленных электроустановках используются магистральная, радиальная и комбинированная схемы распределения электроэнергии.

Под радиальной схемой понимается такой способ распределения энергии, при котором каждая отдельная нагрузка или сосредоточенная группа нагрузок питается отдельной линией от подстанции или РП. Радиальные схемы обеспечивают относительно высокую надежность питания (повреждение одной линии не вызывает перерыв электроснабжения по другой); в них легко могут быть применены элементы автоматики и защиты.

Достоинства радиальных схем: максимальная простота, аварийное отключение линии не отражается на электроснабжении остальных потребителей.

Недостатки радиальных схем таковы: повышенный расход проводов и кабелей; большое количество защитных и коммутационных аппаратов; необходимость в дополнительных площадях для размещения щитов, распределительных шкафов; трудности в перемещении технологического оборудования; невозможность применения комплектных шинопроводов

Радиальная схема питания электроприемников

При магистральной схеме электроснабжения одна линия (магистраль) обслуживает несколько распределительных пунктов или электроприемников, присоединенных к ней в различных ее точках. Магистральные схемы находят наибольшее применение при равномерном распределении нагрузок по площади помещения.

Чисто магистральная сеть выполняется по так называемой схеме «блок трансформатор-магистраль» (БТМ) (рис. 2.9, в). В этом случае на ТП распределительный щит отсутствует, магистраль запитывается через автоматический выключатель или рубильник. На рис. 2.9, а, б приведены также магистральные схемы при наличии распределительного устройства до 1 кВ ТП. Для питания неответственньих электроприемников, а также приемников, связанных общностью технологического процесса, удаленных от распределительных пунктов или шинопроводов, применяется так называемая схема цепочки (рис. 2.9, г). В цепочку не рекомендуется соединять более трех—четырех электроприемников.

Достоинства: экономия проводникового материала, на распределительном пункте устанавливается меньшее количество выключателей. Магистральные схемы позволяют применять комплектные шинопроводы, обеспечивающие скоростной монтаж сети. Как правило, в магистральных сетях меньше, чем в радиальных, потери напряжения и мощности. Кроме того, магистральная схема характеризуется большей гибкостью, дающей возможность перемещать технологическое оборудование без существенной переделки электрической сети.

Недостатки магистральных схем: а) несколько пониженная по сравнению с радиальными надежность электроснабжения, так как при повреждении магистрали все ее электроприемники теряют питание. Однако у современных магистральных шинопроводов надежность весьма высокая; б) в магистральных сетях в сравнении с радиальными, большие токи короткого замыкания.в)-более сложное согласование защит.

7 Опишите конструктивное выполнение кабелей и проводов, способы их прокладки, дайте примеры расшифровки кабелей и проводов. Конструкция

1 - токопроводящие жилы 2 - фазная изоляция 3 - оболочка из полимерных материалов 4 - заполнение в центре 5 - подушка под броню (если есть) 6 - броня из 2-х стальных не оцинкованных или оцинкованных лент (Б) 7 - наружный покров (если есть)

Кабель – одна или более изолированных жил (проводников, заключенных, как правило, в оболочку( металлическую, резиновую , пластмассовую), поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может накладываться броня с наружным покровом или без него.

Провод- одна неизолированная или одна и более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может быть неметаллическая оболочка и (или) оплетка волокнистыми материалами или проволокой.

Основными элементами всех типов кабельной продукции являются токопроводящие жилы, изоляция, экраны, оболочка, наружные покровы. В зависимости от назначения и условий эксплуатации экран и наружные покровы могут отсутствовать.

Марки кабелей формируются слева направа из букв русского алфавита, начиная с токопроводящей жилы: А – алюминиевая жила ( отсутствие ее означает – жилу медную

Вторая буква означает материал изоляции: В — ПВХ пластикат, П — полиэтилен, Пс — самозатухающий полиэтилен, Пв — вулканизирующийся полиэтилен, Р — резиновая

Третья буква означает материал оболочки: , С — свинцовая, А –алюминиевая, В — ПВХ-пластикат, Р — резиновая. Буква Г в конце обозначает, что кабель небронированный.

Далее идет – броня: Б, П- стальная лента, броня из стальных проволок, Шв - шланг из поливинилхлотидного материала.

После буквх цифрами записывают число и площадь сечения токопроводящих жил.

Провода неизолированные применяются для воздушных линий электропередач.

Провода силовые изолированные предназначены для электроснабжения силовых и осветительных установок. Изоляция может быть резина, пластмасса и др. Токопроводящая жила из алюминия, меди. Пример: АПВ – алюминиевая жила-А; П – провод; В- изоляция из ПВХ..

Для электропроводок можно использовать силовые небронированные кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией. Для защиты изоляции жил от света, влаги, химических веществ, а также механических повреждений кабели покрывают оболочками из различных материалов. Металлические оболочки из свинца, алюминия и стали не являются защитным покровом кабелей (бронью). При изоляции кабелей, изготовленной из влагонепроницаемых материалов (пластмассы и резины), вместо металлической оболочки может изготавливаться пластмассовая или резиновая оболочка.

Марки кабелей с резиновой изоляцией — АСРГ, СРГ, ВРГ, АВРГ, АНРГ, НРГ; с пластмассовой изоляцией — АВВГ, ВВГ, АПВГ, ПВГ, АПсВГ, ПсВГ, АПвВГ, ПвВГ.

Силовые кабели указанных марок предназначены для эксплуатации в стационарном состоянии при температуре окружающей среды от - 50 до + 50 гр. с относительной влажностью воздуха до 98 %. Кабели рассчитаны на длительно допустимую температуру их жил до 70°С.

Кабели марок АНРГ и НРГ имеют резиновую негорючую оболочку. Для подключения переносных ламп, передвижных электрифицированных машин и переносных электроприборов к сети применяют гибкие кабели с резиновой изоляцией типа КГ, КГН, КЛГ, КПГСН.

Провода могут прокладываться

-открыто : на роликах, изоляторах, на струнах, в коробах, в трубах , в металлоруковах и др.

- скрыто: в слое штукатурки. в трубах, в каналах строительных конструкций

Кабельные линии прокладываются

-открыто: по конструкциям зданий, по эстакадам и галереям

-в кабельных сооружениях: в блоках, каналах, туннелях, в кабельных полуэтажах. По кабельным эстакадам, галереям.

- скрыто: в земле в траншеях, в полах и фундаментах, трубах и коробах..


6084126246101226.html
6084168613658818.html
    PR.RU™