Электр энергиясы сапасына талаптар 1 страница

Электр энергисяның сапасы ретінде кернеу мен жиіліктің нормаланған мәнге сәйкес келуін айтады. Төменде ГОСТ 13109-67* тағайындалған маңызды талаптар келтірілген:

а) кернеудің номиналды мәннен ауытқуы (кернеу өзгеруінің жылдамдығы секундына 1%-тен аспаған жағдайда), %,

б) кернеу тербелісі (кернеу өзгеруінің жылдамдығы секундына 1%-тен асқан

жағдайда), %,

в) синусоидалықемес немесе кернеу қисығының формасын анықтайтын синусоидалықеместік коэффициенті, %.

1 кесте

Электрқабылдағыштар ұшындағы кернеудің мүмкін болатын ауытқуы, %

2 Сурет. Ұзақтығы бойынша құрылған жүктеменің жылдық графигі

Мұндағы - γ-ші гармониканың кернеуі; U₁ – негізгі жиіліктің кернеуі. Егер болса, онда кернеудің қисығы тәжиірбе жүзінде синусоидалы болып саналады;

г) жиіліктің ауытқуы (10 мин. ішінде), %, .

Электрқабылдағыштар ұштарында кернеудің мүмкін болатын ауытқуы 1 кестеде келтірілген.

Жарықтандыру шамдар мен радиоқабылдағыштардың ұштарындағы кернеудің тербелісі келесіден артпайды ,

мұндағы n – 1 сағат ішіндегі тербелістер саны; 1 сағат ішіндегі келесі тербелістер арасындағы интервал, мин.

Үлкен жүктемесі бар қабылдағыштар үшін шектелмеген жиілік кезінде кернеу тербелістері 1,5% дейін барады. Электр энергиясының басқа қабылдағыштары үшін кернеудің тербелістері нормаланбайды.

Электр мен қамтамасыздандыру сенімділігіне қойылатын талаптар

Электр қондырғыларының құрылысы Ережесіне сәйкес Электр энергиясының қабылдағыштары келесі үш категорияға бөлінеді:

I категориядағы электр қабылдағыштары – бұл категорияға электрмен қамтамасыздандыруды доғарған кезде адам өміріне қауіп төндіретін, шаруашылыққа едәуір зиянын тигізетін қымбат тұратын негізгі жабдықтардың бұзылуына алып келетін, өнімнің жалпы жарамсыздығын тудыратын, күрделі тезхнологиялық процесстің бұзылуына, коммуналдық шаруашылықтың ерекше маңызды элементтерінің жұмысына зиянын тигізетін электр қабылдағыштары жатады.

I категориядағы электр қабылдағыштарының құрамынан электр қабылдағыштарының жеке тобын бөліп алуға болады, оларға – адам өміріне қауіп төнуін адын алу мақсатында, жарылуды, өрттің және қымбат тұратын негізгі жабдықтардың бұзылуын болдырмау мақсатында өндірісі авариясыз, мүлтіксіз жұмыс істеу үшін үздіксіз жұмыс істейтін электр қабылдағыштары жатады;

II категориядағы электр қабылдағыштарға - электрмен қамтамасыздандыруды доғарған кезде өнімнің массалық түрде шықпауына, жұмысшылардың, механизмдердің және өндіріс транспортының босқа тұрып қалуына, қала және ауыл тұрғындарының шаруасының тұрып қалуына алып келетін қабылдағыштар жатады;

III категориядағы электр қабылдағыштарға - I және II категориялы қабылдағыштарға келмейтін, электр қабылдағыштарының барлығы жатады.

I категориядағы электр қабылдағыштары электр энергиясымен екі тәуелсіз бірін бірі өзара резервтейтін энергия көзімен қамтамысздандырылуы қажет, және энергия көзінің біреуімен электрмен қаматасыздандыру бұзылуы кезінде оларды электрмен қамтамсындарудың үзілісі қоректі автоматты түрде қалпына келтіру кезінде ғана мүмкін болады.

I категориядағы электр қабылдағыштарының ерекше тобын электр энергиясымен қамтамсыздандыру үшін үшінші тәуелсіз энергия көзі қарастырылуы қажет. I категориядағы электр қабылдағыштарының ерекше тобы үшін үшінші тәуелсіз энергия көзі ретінде және екінші тәуелсіз энергия көзі ретінде жергілікті электр станциялары, энергия жүйе электр станциялары (в частности, сборные шины генераторного напряжения), үздіксіз қамтамасыздандырудың арнайы агрегаттары, аккумуляторлы батареялары және т.б. қолданылады.

Электр станцияларының типтері мен сипаттамалары

Электр энергиясының негізгі бөлігін өндіретіндер:

1) Жылу станциялары (ТЭС), конденсациялық (КЭС) және жылуфикациялық (ТЭЦ);

2) атом электр станциялары (АЭС);

3) гидро электр станциялары (ГЭС) және гидроаккумаляциялық станциялар (ГАЭС).

Энергияның аздаған бөлігін дизель электр станциялары өндіреді (ДЭС), сондай-ақ газтрубиналы (ГТУ) және бугазды қондырғылармен (ПГУ) өндіріледі.

Жандандыратын энергия көзінде жұмыс істейтін электр станциялары ерекше орын алады: күн (СЭС), жел (ВЭС), геотерменалды (ГЕОТЭС) және су толқу станциялары (ПЭС). Бәрақта бұл станциялардың суммалық қуаты мәнсіз.

Мощность электрических станций различного типа зависит от наличия и размещения на территории страны теплоэнергетических и гидроэнерге­тических ресурсов, их технико-экономи­ческих характеристик, включая затраты на транспорт топлива, и от технико-экономических показателей станций.

Электр станциялар типтері........................................... КЭС ТЭЦ

Меншікті капитал салу, тен/ кВт.............................. 100-150 165-200

Электр энергиясының өзіндік құны, тиын/(кВт-ч)…. 0.5-1,0 0.3-0,8

Электр станциялар типтері............................................ АЭС ГЭС

Удельные капита­ловложения, тен/ кВт............. 200-300 190-350

Меншікті капитал салу, тиын(кВт-ч)…. 0,45-0,8 0,04-0,2

Негізгі әдебиеттер: 1 [12-21]

Қосымша әдебиеттер: 1 [430-440]

Бақылау сұрақтары:

1. Электр энергиясын тұтыну.
2. Энергия сапасына және сенімділігіне қойылатын талаптар.
3. Электр станцияларының типтері және сипаттамалары.
4. Энергия жүйе режимдері және электр энергиясын өндіруде электр энергиясының үлесі.

№2 дәріс конспектісі.

Дәріс тақырыбы: Өткізгіштер, айырғыштар, кабельдер – айырылмаған қатты өткізгіштер, иілгіш өткізгіштер. Өткізгіштер мен аппараттарды қыздыру. Магнит өрістерінде орналасқан болат құрылғыларды қыздыру.

Дәріс жоспары: 1. Сыртқы әсер

2. Шинаның түрлері

3. Өңделген иілгіш өткізгіштер

4. Өңделген иілгіш өткізгіштер

5. Оқшаулағыштар

Бұл түрдегі өткізгіштерді шиналар (қызбайтын өткізгіштер) деп атау ұйғарылған. Экономикалық тәртіптің түсініктері бойынша тек қана алюминий мен оның әртүрлі электрлік және механикалық сипаттамалары бар қортпаларынан жасалған шиналарды қолданады. Шинаның түрі мен көлденең қимасының өлшемдерін сыртқы әсерлер құбылысын, сондай-ақ КЗ кезіндегі термикалық және динамикалық мықтылық талаптарын есепке ала отырып, жұмысшы токка сәйкес таңдап алады.

Сыртқы әсер. Белгілі болғандай, айнымалы ток өткізгіштің бетіне ығыстырылып шығарылады, осы кезде қуаттылықтың шығындары көбейеді, бұл кедергінің көбейгендігімен пара-пар. Оңашаланған өткізгіштің айнымалы ток кезіндегі белсенді кедергісінің R_a тұрақты ток кезіндегі және сол температурадағы кедергіге R деген байланысын сыртқы әсер коэффициенті К_{n =} R_a/R деп атайды.

7 сурет. Қимасы тікбұрышты 8 сурет. Қимасы дөңгелек құбырлардағы

шиналардағы сыртқы әсер сыртқы әсер коэффициенті

коэффициенті

9-сурет Алюминий құбырлардың белсенді кедергісінің қабырғаның қалыңдығына тәуелділігі

Ол өткізгіштің түрі мен көлденең қимасының көлемдеріне, және токтың жиілігіне байланысты. 7, 8 суреттерде тікбұрышты және дөңгелек қималы өткізгіштердегі сыртқы әсер коэффициентін анықтау үшін қисық сызықтар көрсетілген. Абцистер өсінің бойында шамасы жинақталған, бұл жерде - жиілік; R – тұрақты ток кезіндегі ұзындығы 1000 м болатын өткізгіштің кедергісі. b/h мен t/D байланысы көрсеткіштер ретінде қабылданған. Суреттерде көрсетілгендей, ұлғайған сайын сыртқы әсер коэффициенті жылдам өседі.

Кедергі R өткізгіш қимасына s кері пропорционалды болғандықтан, қимасы үлкейген сайын сыртқы әсер коэффициенті ұлғайады деп айтуға болады. b/h мен t/D байланысы неғұрлым аз болса, сыртқы әсер коэффициенті соғұрлым аз болады. Дәл сондай құбырларға қарағанда тұтас қималы өткізгіштер үшін ол айтарлықтай үлкен. Мысалы, диаметрі 60 мм болатын дөңгелек алюминий өткізгіштің қимасы мен диаметрі 100 мм болатын алюминий құбырдың қимасы t/D = 0,1 арақатынасы кезінде бірдей болады және 28,3 см²-қа тең. Демек, олардың тұрақты токқа деген кедергісі мен арасындағы байланыс та бірдей болады (R = 0,01225 Ом және = 63,8 Гц^1/2/Ом^1/2). Алайда сыртқы әсер коэффициенті бірінші жағдайда 1,375-ке тең, ал екінші жағдайда – 1,025-ке тең. Демек, көрсетілген өлшемдері бар құбырдың белсенді кедергісі тұтас қималы дөңгелек өткізгіштің кедергісінен 25%-ға кем.

Диаметрлері 50 ден 150 мм-ге дейінгі алюминий құбырлардың белсенді кедергісінің қабырғаның қалыңдығына тәуелділігі 9 суретте көрсетілген. Қабырғаның қалыңдығы ұлғайған сайын, өте аз мағнадан бастап, құбырдың қимасы ұлғаяды, ал оның кедергісі қандай да бір ең аз шамаға жеткенше жылдам азаяды. Қабырғаның қалыңдығы ары қарай өскен кезде құбыр қимасы өсуін жалғастырады, алайда оның белсенді кедергісі азаймай ғана қоймайды, сонымен қоймай тіпті сыртқы әсер коэффициентінің тез өсуінің салдарынан біршама өседі. Белсенді кедергінің ең төменгі мөлшеріне сәйкес келетін құбыр қабырғасының аумалы қалыңдығы диаметрге емес, тек қана материалдығң салыстырмалы кедергісі мен жиілігіне байланысты. Дөңгелек қималы алюминий құбырлар үшін 50 Гц жиілікте қабырғаның аумалы қалыңдығы 20 мм-ге, ал мыс құбырлар үшін 14 мм-ге таяу болады. Қабырғасының қалыңдығы аумалы деңгейден асып кететін құбырларды қолданудың орынсыз екендігі аитпаса да түсінікті.

10 сурет. Шиналардың кең тараған түрлері.

Шиналардың көлденең қимасының көп тараған түрлері. Шинаның көлденең қимасының қарапайым түрі – жақтарының байланысымен тікбұрышты b/h 1/8-ден 1/12-ге дейін (10, а суреті). Бұлар жалпақ шиналар деп аталады. Олар қоршаған ортаға жылудың жақсы бөлініп жіберілуін қамтамасыз етеді, өйткені салқындау бетінің көлемге деген байланысы бұл жерде кез-келген басқа түрдегі шиналарға қарағанда үлкенірек. Z өсіне қатысты бұрылыс кедергісінің кезеңі у өсіне қарағанда көптеген есе артық. Демек, үш фазаның өткізгіштерін у жазықтығына орналастырған кезде – у жалпақ шиналар КЗ кезіндегі біршама электродинамикалық күштерге қарсы тұруға қабылетті.

Жалпақ шиналарды 120 x 10 = 1200мм²-қа дейінгі көлденең қимамен жасайды. Мұндай алюминийден жасалған шиналардың рұқсат етілген ұзаққа созылғандағы ағысы ауаның қалыпқа келтірілген 25⁰ температурасында 2070 А-ге тең. Үлкен жұмысшы ағысы кезінде арасында саңылауы бар екі немесе үш жолақтан тұратын құрамдас өткізгіштерді қолдануға болады (10, б, в суреттері). Рұқсат етілген ток осы кезде сәйкесінше 3200 және 4100А-ге дейін, яғни жолақтардың санына мүлде пропорционалды түрде емес болып өседі. Бұл сыртқы әсермен – айнымалы токты құрамдас өткізгіштің бетіне ығыстырумен түсіндіріледі. Токтың құрамдас өткізгіш жолақтарының арасына бөлініп таратылуы біркелкі емес, қуаттылық шығындары айтарлықтай көбейеді.

Құрамдас өткізгіштердің жетіспеушілігі сондай-ақ орнатудың қиындықтары мен механикалық төзімділіктің жеткіліксіздігінде болып отыр. Соңғысы КЗ кезіндегі жолақтардың өзара әсерлесуімен түсіндіріледі. Жолақтардағы токтар біркелкі бағытталғандықтан олар жақындасуға талпынады. КЗ кезінде жолақтардың бірігуін болдырмау үшін, олардың арасында тиісті бекітпесі бар аралық төсеніштердің болуы қажет. Үш және төрт жолақтардан тұратын өткізгіштердің айнымалы ток кезінде сөзсіз қажеті жоқ. Екі жолақтан тұратын өткізгіштердің қолданылуы шектеулі.

Үлкен жұмысшы токтар кезінде екі оттық өткізгіштерден тұратын құрамдас шиналар қолданылады (10 г суреті).

11 сурет. ПА-640 маркалы іші қуыс алюминий өткізгіш

Бұл жерде сондай-ақ астаулардың арасына аралық төсеніштер қажет.

2000А-ден жоғары болатын жұмысшы ток кезіндегі шинаның көлденең қимасының ең жетілдірілген түрі дөңгелек сақиналы болып табылады (10, д суреті). Қабырға қалыңдығының құбыр диаметріне деген ара-қатынасын дұрыс таңдаған кезде жылудың жақсы бағытталуы, және механикалық төзімділік қамтамасыз етіледі. Бұрылысқа қатысты кедергінің кезеңі кез-келген бағытта да бірдей. Сыртқы диаметрі 250 мм және қабырғасының қалыңдығы 12 мм-ге дейін болатын құбырлар қолданыс тапты.

Өңделген иілгіш өткізгіштер.

РУ 35 кВ-та және жоғарыда қатты шиналар мен қатар иілгіш көпсымды болат пен алюминийден тұратын өткізгіштер, сондай-ақ араларында аралық төсеніштері бар екі, үш және төрт сымнан тұратын бумалар қолданылады. Өткізгіштің мұндай құрылғысы жұмысшы токтың өсуіне және коронирленуді болдырмауға мүмкіндік береді. РУ 50 кВ-да және одан жоғарысында ПА 500 және ПА 640 маркалы іші қуыс алюминий өткізгіштерді (11 сурет) және осындай сымдардан құралған бумаларды қолданады. Бұл иілгіш өткізгіштер диаметрі 45 және 59 мм болатын және сәйкесінше 1340 және 1680 А болатын рұқсат етілген әлеуеті (нагрузкасы) бар фасонды қимадан тұратын сымдардан тоқылған.

Өткізгіштердің қимасы мен олардың фазадағы санын коронирленуді болдырмау үшін келіп қосылатын жұмысшы токқа және нақтылы көрсетілген кернеуге сәйкес таңдап алады. Рұқсат етілген токтық әлеуетті көбейту үшін фазадағы өткізгіштердің жалпы қимасын үлкейтсе болғаны. Коронирленуді өткізгіштердің санын немесе олардың диаметрін өсіру арқылы жоғалтуға болады. ПО-дан 1150 кВ-қа дейінгі нақтылы көрсетілген кернеуі бар РУ үшін коронирленуді болдырмайтын жалғызданған өткізгіштер мен бумадағы өткізгіштердің ең кіші қималары, сондай-ақ рұқсат етілген жұмысшы токтар төменде көрсетілген:

Таблица 2

Келтірілген мәліметтерден көрініп тұрғандай, АС маркалы жалғызданған өткізгіштер қоса санағанда 220 кВ кернеу мен 1050 А-ге дейінгі жұмысшы ток жүрген кезде қолданылуы мүмкін. Үлкен нақтылы көрсетілген кернеу мен үлкен жұмысшы ток жүрген кезде бірнеше сымдардан тұратын бумалар керек. 500 кВ-тық кернеу кезінде АС маркалы 2440 А рұқсат етілген тогі бар екі өткізгіш немесе ПА 640 маркалы 1680А рұқсат етілген тогі бар бір өткізгіш қолдануға болады. Үлкен жұмысшы ток жүрген кезде рұқсат етілген токты 3360А-ге дейін өсіруге мүмкіндік беретін ПА 640 маркалы екі өткізгіш алып қолданған жөн. Осы кезде бумадағы сымдардың саны ең аз болып шығады, алюминий шығыны мен айырғыштардың тізбектерінің саны азаяды, құрастырып орнату жұмыстары жеңілдейді.

Оқшаулағыштар

Айырғыштарды мынадай түрлерге бөледі: тірек болатын, өткелдік және аспалы. Айырғыштар олардың орнатылған ауданындағы тағайындалуына және нақтылы көрсетілген кернеуіне, сондай-ақ ауаның ластануына сәйкес, олардың электрлік және механикалық сипаттамаларын анықтайтын бірқатар талаптарға жауап беруге тиісті. Электрлік сипаттамаларға мыналар жатады: нақтылы көрсетілген кернеу, тесіп өтетін кернеу, өнеркәсіптік жиіліктің құрғақ күйдегі және жауын астындағы ажыратылатын және ұзақ уақыт тұратын кернеулер, екі жағының да полюстері бар импульстық 50%-дық ажыратылатын кернеулер. Айырғыштың басына білікке перпендикуляр бағытта қосылған ең төменгі қиратушы әлеует Н, сондай-ақ айырғыш басына білікке перпендикуляр бағытта қосылған күштің бастың тігінен ауытқуына деген қатынасы немесе қаттылығы Н/мм негізгі механикалық сипаттама болып табылады.

Тіреуіш айырғыштардың қаттылығы олардың құрылысы мен нақтылы көрсетілген кернеуіне байланысты. Қоса алғанда 35 кВ-қа дейінгі кернеуге арналған айырғыштардың биіктігі салыстырмалы түрде аз болғандықтан қаттылығы өте жоғары болады. Анағұрлым жоғары кернеулерге арналған айырғыштардың биіктіктері үлкен және қаттылықтары аз болады. Ол оның құрылысына байланысты ПО кВ 150-200 Н/мм және 220 кВ айырғыштары үшін 300-ден 2000 Н/мм-ге дейінгі көрсеткішті құрайды. Бұл КЗ кезінде айырғыштардың бастары электромагниттік күштердің өткізгіштерге тигізген әсерінен өзінің қалыпты тәртібінен айтарлықтай ауытқиды деген сөз. Алайда айырғыштар олардың басына түсірілген әлеуеті төменгі қиратушы әлеуеттен аспайтын болса бұзылмайды.

Тіреуіш оқшаулағыштар жерге жалғанған металл немесе бетон құрылғылардағы шиналарды немесе аппараттардың ток өткізгіш бөліктерін айыру және бекіту үшін, сондай-ақ бағаналардағы әуе сымдарының өткізгіштерін бекіту үшін арналған. Оларды өзекті (стерженьді) және қазықтық деп бөлуге болады.

ИО серияларын ішкі орнату үшін қажетті өзекті тіреуіш айырғыштарын 6-дан 35 кВ-қа дейінгі нақтылы көрсетілген кернеу үшін жасап дайындайды. Олардың бір шағын қабырғасы бар фарфордан жасалған конус түріндегі тұрпаты бар. Төменгі және жоғарғы жағынан айырғышты негізгі тұғырға және өткізгішті айырғышқа бекіту үшін қажет металл бөлшектер (армировка) қарастырылған. Фарфор дененің биіктігі нақтылы көрсетілген кернеумен анықталады. Дененің диаметрі мен металл бөлшектердің түрі ең төменгі қиратушы әлеуетпен анықталады: соңғысы неғұрлым үлкен болса, соғұрлым негізгі тұғырдағы айырғыш мықты етіліп орнатылуға тиісті. Айтарлықтай механикалық әлеуетке есептелген айырғыштардың төменгі жағында болттарға арналған тесіктері бар төртбұрыш фланецтері бар, ал жоғарғы жағында – шинаны ұстап тұрушы мен өткізгішті бекіту үшін қажет ойылған тесіктері бар металл қалпақтары бар. Арматураның бөлшектері айырғыштың денесін қапсыра орап тұрады және фарформен цемент қоспасы арқылы жалғанған.

12 сурет. Төртбұрыш фланеці мен 13 сурет. ИОС 110 кВ сериясын

қалпағы бар ИО 10 к В с сериясын сыртқа орнатуға арналған тіреуіш

ішке орнатуға арналған тіреуіш өзекті айырғыштары

ИО сериялы айырғыштарды 3,75-тен 30 кН-ға дейінгі ең төменгі қиратушы әлеуетпен жасап дайындайды.

ИОС сериясын (13 сурет) сыртқа орнатуға арналған тіреуіш өзекті айырғыштары жоғарыда суреттелген конструкциядағы айырғыштардан жауын астындағы ажырату кернеуін өсіруге мүмкіндік беретін анағұрлым дамыған қабырғаларымен ерекшеленеді. Оларды 10-нан 210 кВ-қа дейінгі нақтылы көрсетілген кернеулер үшін дайындап жасайды. Ең төменгі қиратушы әлеует 3-тен 20 кН-ға дейінгі аралықта болады.

14 сурет. 245 кВ көпэлементті 15 сурет. ОНШ 35 кВ сериясын

тіреуіш айырғышы (мультикон) сыртқа орнатуға арналған

тіреуіш қазықты айырғыш

Поиск по сайту: