Характеристики электрического оборудования станций и подстанции


Герметичные комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией



страница9/9
Дата31.07.2016
Размер0.54 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

18.Герметичные комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией.


КРУЭ представляет собой совокупность коммутационных, измерительных и других аппаратов и устройств, заключенных в герметичную металлическую оболочку цилиндрической или шаровой формы, заполненной элегазом или смесью азота с элегазом. Каждый аппарат (устройство), представляет собой элемент КРУЭ. Для сочленения между собой отдельных элементов оболочки каждого из них имеют изоляторы, фланцы или патрубки, контакты и уплотнения. КРУЭ изготавливается либо как комплекс различных функциональных единиц (ячеек), каждая из которых выполняет функцию какой-либо электрической схемы распределительного устройства, либо как комплекс всех необходимых элементов в соответствии с заданной схемой.

По функциональному назначению ячейки КРУЭ могут быть линейные, шиносоединительные, трансформаторов напряжения и секционные, с одной или двумя системами сборных шин.

В настоящее время имеется тенденция к объединению в одном герметизированном отсеке разных аппаратов, например выключателя с трансформаторами тока, сборных шин с разъединителями и заземлителями и т.д.

Вопрос объединения разных элементов имеет только критерий надежности и удобства эксплуатации, так как подчас вообще исключает возможность вывода отдельных элементов в ремонт.

Применение комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) позволяет значительно уменьшить площади и объемы, занимаемые распределительным устройством и обеспечить возможность более легкого расширения КРУЭ по сравнению с традиционными РУ. К другим преимуществам КРУЭ можно отнести:

• многофункциональность — в одном корпусе совмещены сборные шины, выключатель, разъединители с заземляющими разъединителями, трансформаторы тока, что существенно уменьшает размеры и повышает надежность ОРУ;

• взрыво- и пожаробезопасность;

• высокая надежность и стойкость к воздействию внешней среды;

• возможность установки в сейсмически активных районах и зонах с повышенной загрязненностью;

• отсутствие электрических и магнитных полей;

• безопасность и удобство эксплуатации, простота монтажа и демонтажа.

Ячейки КРУЭ, отдельные модули и элементы допускают возможность компоновки распределительных устройств по любым схемам. В зависимости от применяемой схемы распределительное устройство может состоять из одной и более ячеек.




19.Трансформаторы тока. Назначение классификация и основные параметры. Конструкции обмоток трансформаторов тока.


Трансформатором тока (ТТ) называется измерительный аппарат, служащий для преобразования тока, у которого первичная обмотка включается в цепь последовательно, а вторичная — содержит измерительные приборы и реле защиты и автоматики.
Трансформатор тока — основное измерительное устройство в электроэнергетике. Оно отличается от применяемых в прибора низкого напряжения на сильные токи уровнем изоляции между первичной и вторичной обмотками. В ТТ первичная обмотка изолирована от вторичной на полное напряжение. Вторичная обмотка в эксплуатации имеет потенциал близкий к потенциалу земли, так как один конец этой обмотки обычно заземлен. С помощью ТТ можно измерять и учитывать ток высокого напряжения приборами низкого напряжения, доступными для непосредственного наблюдения персонала, и свести к измерению любого первичного тока, например 5 или 1А.

Классификация трансформаторов тока

Трансформаторы тока классифицируются по различным признакам:

 1. По назначению трансформаторы тока можно разделить на измерительные, защитные, промежуточные (для включения измерительных приборов в токовые цепи релейной защиты, для выравнивания токов в схемах дифференциальных защит и т. д.) и лабораторные (высокой точности, а такжесо многими коэффициентами трансформации).

 2. По роду установки различают трансформаторы тока:

 а) для наружной установки (в открытых распределительных устройствах);

б) для внутренней установки;

в) встроенные в электрические аппараты и машины: выключатели, трансформаторы, генераторы..

г) накладные — одевающиеся сверху на проходной изолятор (например, на высоковольтный ввод силового трансформатора);

д) переносные (для контрольных измерений и лабораторных испытаний).

 3. По конструкции первичной обмотки трансформаторы тока делятся на:

 а) многовитковые (катушечные, с петлевой обмоткой и с восьмерочной обмоткой);

б) одновитковые (стержневые);

в) шинные.

 4. По способу установки трансформаторы тока для внутренней и наружной установки разделяются на:

 а) проходные;

б) опорные.

 5. По выполнению изоляции трансформаторы тока можно разбить на группы:

а) с сухой изоляцией (фарфор, бакелит, литая эпоксидная изоляция и т. д.);

б) с бумажно-масляной изоляцией и с конденсаторной бумажно-масляной изоляцией;

в) с заливкой компаундом.

 6. По числу ступеней трансформации имеются трансформаторы тока:

 а) одноступенчатые;

б) двухступенчатые (каскадные).

 7. По рабочему напряжению различают трансформаторы:

 а) на номинальное напряжение выше 1000 В;

б) на номинальное напряжение до 1000 В.



8. По назначению первичных обмоток:

а) для измерения;

б) для защиты;

в) для измерения и защиты.



9. По числу коэффициентов трансформации:

а) с одним коэффициентом трансформации;

б) с несколькими коэффициентами трансформации (изменением числа витков первичной или вторичной обмоток, с несколькими вторичными обмотками).
Основные параметры и характеристики ТТ


  1. Номинальное напряжение

  2. Номинальная частота

  3. Номинальный ток первичной обмотки

  4. Номинальный ток вторичной обмотки (1 или 5 А. По согласованию с заказчиком допускается 2 и 2,5 А.)

  5. Коэффициент трансформации

  6. Вторичная нагрузка ТТ — соответствует полному сопротивлению его внешней вторичной цепи, выраженному в омах, с указанием коэффициента мощности cos-фи = 0,8, при которой гарантируется установленный класс точности ТТ или предельная кратность первичного тока относительно его номинального значения, называемая номинальной вторичной нагрузкой ТТ

описание: http://leg.co.ua/images/oborudovanie/tt-tn/tt-1.gif

Конструкции обмоток трансформаторов тока.

По конструкции первичной обмотки трансформаторы тока бывают: одновитковые стержневые с первичной обмоткой в виде прямолинейного стержня с линейными зажимами на концах; одновитковые шинные, в которых роль первичной обмотки выполняют шины электроустановок, пропускаемые при монтаже через внутренние отверстия трансформаторов тока; многовитковые с первичными обмотками петлевого, звеньевого и катушечного типов.




20.Трансформаторы напряжения. Назначение классификация и основные параметры по типоисполнениям. Конструкции обмоток трансформаторов напряжения.


Трансформатором напряжения (ТН) называется измерительный трансформатор, в котором при нормальных условиях вторичное напряжение практически пропорционально первичному и фазовый сдвиг между ними близок к нулю.

ТН осуществляет:

1) Преобразование высокого напряжения переменного напряжения в напряжение, приемлемое для непосредственного измерения измерительными приборами, для работы релейной защиты или устройств автоматики и сигнализации.

2) Изоляцию измерительных приборов и защитных реле, к которым имеет доступ обслуживающий персонал, от цепи высокого напряжения.

ТН подключается одним концом к фазному проводу, а другим - к земле, либо обоими концами первичной обмотки — к фазовым проводам линии.

Первичная обмотка ТН включается в цепь высокого напряжения параллельно, а ко вторичной обмотке подключаются измерительные приборы, цепи автоматики, релейной защиты и сигнализации.

В ТН первичная обмотка изолирована от вторичной на полное напряжение.

Первичная обмотка может иметь один или оба выводных конца изолированными от земли на полное рабочее напряжение.



Один выводной конец вторичной обмотки всегда заземляется.

Классификация ТН производится по следующим признакам:

По способу подключения к цепи:

а) непосредственному (электромагнитные ТН);

б) через емкость (емкостные ТН).

По числу ступеней трансформации:

а) одноступенчатые;

б) многоступенчатые (каскадные).

Одноступенчатые ТН изготавливаются на напряжение до 35 кВ, многоступенчатые — 110 кВ и выше.

По числу обмоток:

а) двух обмоточные;

б) трехобмоточные.

По числу фаз:

а) однофазные;

б)трехфазные.

Трехфазные ТН изготавливают на напряжение до 35 кВ.

По способу охлаждения:

а) сухие (с естественным воздушным охлаждением);

б) масляные.

По роду установки:

а) внутренней;

б) наружной.

Основные номинальные параметры ТН

1. Номинальное первичное напряжение.

2. Номинальная частота.

3. Номинальное вторичное напряжение.



Номинальные напряжения основных вторичных обмоток 100 В для однофазных ТН, включаемых на напряжение между фазами, и

для однофазных ТН, включаемых на напряжение между фазой и землей.

4. Номинальный коэффициент трансформации, равный отношению первичного и вторичного номинальных напряжений.

5. Нагрузка ТН — это суммарная полная мощность, потребляемая приборами, подключенными ко вторичной обмотке.

6. Номинальная нагрузка — это мощность нагрузки, при которой погрешности ТН не выходят за установленные пределы.

7. Класс точности. По ГОСТ 1983-77 для ТН установлены классы точности: 0,2; 0,5; 1; 3.

ТН класса точности 3 и грубее используются в цепях релейной защиты.

Конструкции трансформаторов напряжения

ТН до 35 кВ включительно предназначены для сетей с изолированной нейтралью.

Обозначение ТН содержит буквенную часть:



Н — трансформатор напряжения; О — однофазный; Т — трехфазный; С — с естественным воздушным охлаждением; Л — с литой изоляцией; Г — с газовой изоляцией; М — с естественным масляным охлаждением; Ф — в фарфоровой покрышке; З — с заземленным выводом первичной обмотки; И — с обмоткой для контроля изоляции; К — электромагнитный каскадный; ДУ — с емкостным делителем; В — водозащищенное исполнение; А — антирезонансная конструкция; П — с встроенным предохранителем. Э — для установки на экскаватор; К — в серии НОСК — для КРУ; К — в серии НКФ — каскадный; К — в серии НТМК — с компенсацией угловой погрешности.

В большинстве случаев цифровая часть означает:



первое число — класс напряжения;

второе (если есть) — год разработки.

Всего в нашей стране выпускается более 40 типов ТН.

1 – трансформатор

2 – целевое назначение

3 – конструктивный признак, характеризующий число фаз

4 – конструктивный признак, характеризующий принцип действия

5 – вид изоляции

6 – другие конструктивные признаки

7 – класс напряжения первичной обмотки, кВ

8 – категория в зависимости от длины пути утечки внешней изоляции по ГОСТ 9920

9 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150

В зависимости от назначения могут применяться трансформаторы напряжения с различными схемами соединения обмоток.




21.Высоковольтные испытательные установки: высоковольтные испытательные трансформаторы.


Электрический однофазный трансформатор, предназначенный для испытания электрической прочности изоляции электрических машин, силовых и измерительных трансформаторов, выключателей, изоляторов и оборудования электрических установок с напряжением промышленной частоты. Трансформатор высоковольтный испытательный имеет высокопрочную изоляцию (масляную, реже воздушную) вторичной (высоковольтной) обмотки и обеспечивает сохранение в заданных пределах синусоидальной формы вторичного напряжения при изменении первичного синусоидального напряжения. Один трансформатор высоковольтный испытательный обеспечивает напряжение порядка 750 - 1000 кВ; более высокие испытательные напряжения получают при каскадном включении нескольких трансформатор высоковольтный испытательный статическое (не имеющее подвижных частей) устройство, преобразующее переменный ток одного порядка в переменный ток другого порядка (при неизменной частоте).

Испытательные трансформаторы в зависимости от мощности, потребляемой объектами испытания, могут быть разделены на две группы: трансформаторы, применяемые для испытания изоляции подстанционного оборудования, т. е. объектов с емкостью до 10 000 пФ и с номинальным напряжением 6, 10, 35 кВ и более; трансформаторы, применяемые для испытания изоляции вращающихся машин, номинальное напряжение которых не превышает 24 кВ, но емкость весьма значительна.

Меняя схему соединения катушек и сочетание их, можно получать от испытательного трансформатора рабочий ток от 2 А при напряжении 12,5 кВ до 0,25 А при напряжении 100 кВ. Для этого необходима установка на крышке бака трансформатора нескольких дополнительных проходных изоляторов. На крышку бака трансформатора выведены отводы от катушек

Пересоединение этих отводов позволяет получить от испытательного трансформатора значения напряжений: 100, 75, 50 и 25 кВ



что обеспечивает с его помощью испытание напряжением промышленной частоты объектов емкостью до 0,3 мкФ


22.Высоковольтные испытательные установки: генераторы для испытания коммутационного оборудования.


Генераторы коммутационных импульсов

При коммутациях высоковольтных цепей возникают импульсы перенапряжений, имеющие время нарастания до 1000 микросекунд и длительность до полуспада порядка нескольких миллисекунд. Для испытаний устойчивости изоляции к таким перенапряжениям используются генераторы коммутационных импульсов, построенные по разнообразным схемам. Одна из простейших схем генератора коммутационных импульсов показана на рис. 10.1. Конденсаторы С1 и С2 этой схемы заряжаются от высоковольтного выпрямителя V1. Запуск производится путем подачи поджигающего импульса напряжения на искровой промежуток ИП. После пробоя этого промежутка в двух отдельных контурах L1 C1 и L2 C2 начинаются затухающие колебания. Частоты контуров выбраны таким образом, чтобы f2=(3..5)f1. Импульсный трансформатор T2 дополнительно увеличивает напряжение, причем на его вторичной обмотке создается разность напряжений двух контуров (рис. 10.2). Длительность фронта такого импульса немного меньше половины периода второго контура, то естьописание: tvn01002.

описание: tvn01004

Рис. 10.1. Схема генератора коммутационных импульсов

описание: tvn01006

Рис. 10.2. Форма выходного импульса генератора

Испытания коммутационными импульсами проводятся аналогично испытаниям грозовыми импульсами. Стандартными коммутационными импульсами по ГОСТ 1516.2-97 являются апериодический импульс длительностью 2.5 описание: tvn01008 0.5 мс с фронтом 250 описание: tvn01009 50 мкс и колебательный импульс длительностью 7.5 описание: tvn01010 2.5 мс с фронтом 4.0 описание: tvn010111.0 мс.

23.Высоковольтные испытательные установки: генераторы импульсного напряжения.


Генератор импульсного напряжения (ГИН) представляет собой специальную схему, в которой параллельно соединенные конденсаторы C (в общем случае n штук) заряжаются через зарядные резисторы R0 и R1 до напряжения (рис.5), от общего источника выпрямленного напряжения. А затем коммутируются специальными искровыми разрядниками таким образом, что все конденсаторы оказываются соединенными последовательно. Коммутация происходит следующим образом. При пробое запускающего разрядника F1 происходит импульсная перезарядка паразитных емкостей и осуществляется пробой очередного промежутка с прогрессивно нарастающим напряжением. В итоге конденсаторы оказываются соединенными последовательно, а на выходе получается напряжение U=nU0 , где n – число каскадов. Постоянная времени заряда разных конденсаторов примерно одинакова , где i – номер каскада, в связи с чем (подбором сопротивлений) можно добиться синхронного увеличения напряжения на конденсаторах до величины пробивного. Для обеспечения более устойчивого и надежного режима пробоя запускающий разрядник пробивается при меньшем напряжении, чем остальные, вследствие чего напряжение на соседних разрядниках скачком увеличивается примерно в два раза и оставшиеся разрядники быстро пробиваются. С целью увеличения напряжения на одной ступени схемы Маркса до 2U0 и, соответственно, увеличения амплитуды импульса на выходе до 2nU0 используется схема ГИН с двусторонней зарядкой. Тогда для заряда конденсаторов используются оба полупериода выпрямленного напряжения. 0 2U 0 2nU

В данной схеме нет принципиальных ограничений на достижимое напряжение (все ограничивается геометрическими размерами). Основной недостаток генератора Маркса состоит в том, что при уровне зарядного напряжения порядка (50-100)×103 В он должен содержать 5-8 ступеней с таким же количеством искровых коммутаторов, что связано с ухудшением удельных энергетических и массо-габаритных параметров, а также снижением КПД. В режиме разряда генератора Маркса потери складываются из потерь в конденсаторах и искровых промежутках и сопротивления нагрузки, например канала разряда в главном разрядном промежутке. Для уменьшения потерь стремятся снижать сопротивления искровых коммутаторов, например, помещением их в электрически прочный газ под давлением, применяют конденсаторы с повышенной добротностью, оптимизируют инициирование пробоя для достижения минимальных пробивных градиентов и т.п. Для снижения потерь в качестве защитных и разделительных элементов генератора вместо резисторов в некоторых случаях применяют высокодобротные дроссели.

После зарядки конденсаторов запуск генератора обычно производится после срабатывания первого разрядника, перенапряжение на разрядниках заставляет срабатывать все разрядники одновременно, чем и производится последовательное соединение заряженных конденсаторов. В качестве разрядников применяют воздушные разрядники на напряжение до 100 кВ и ток до 103 кА, вакуумные разрядники, тиратроны1 и тригатроны2. Все виды разрядников отличаются теми или иными различными недостатками (эррозией элекродов, недостаточным быстродействием, незначительным сроком службы и т.д.) либо дороги, как, например, водородные тиратроны.

К достоинствам генераторов импульсного напряжения, собранных по схеме Маркса относятся:

- простота конструкции;

- только несколько первых разрядников (не более 3-4) должны быть управляемыми, остальные разрядники срабатывают за счет перенапряжения на них.

К недостаткам относятся:

- непрямоугольная форма импульса выходного напряжения, что приводит к увеличению энергетического разброса пучка;

- большое количество разрядников (по одному на каждый каскад);

- амплитуда импульса напряжения чувствительна к временному разбросу срабатывания разрядника;



- через разрядники течет рабочий ток (такой же, что и через нагрузку).

24.Влияние работы высоковольтного оборудования на окружающую среду.


Электрические сети высокого напряжения оказывают разнообразное неблагоприятное влияние на техно- и биосферу. Напряжения и токи в проводах линий электропередачи создают в окружающем пространстве электромагнитные поля, а в земле - блуждающие токи. Вследствие этого могут возникнуть мешающие и даже опасные влияния на биосферу (людей и животных) и техносферу (линии связи, сигнализации, трубопроводы и другие инженерные сооружения). Блуждающие токи в земле вызывают усиленную коррозию оболочек кабелей, трубопроводов, заземлителей и других подземных протяженных устройств. Сооружение электрических станций, линий и подстанций требует отчуждения определенных участков земли, создает другие негативные экологические последствия:



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница