- •2011-02-01 Государственный экзамен по специальности Билет №29
- •1.Механическая характеристика асинхронного двигателя в двигательном режиме. Ее характерные точки и электрические параметры, влияющие на координаты этих точек.
- •2.Какие защиты устанавливаются на силовых трансформаторах, и от каких повреждений?
- •2.Виды оперативного тока используемые для защит силового трансформатора (автотрансформатора). Достоинства и недостатки. Блоки питания и заряда.
- •3.Влияние показателей качества электроэнергии на работу сетей и электроприемников.
3.Влияние показателей качества электроэнергии на работу сетей и электроприемников.
Для нормальной работы любого промышленного предприятия должно быть обеспечено надежное снабжение его приемников электрической энергией в необходимом количестве и определенного качества. Качество электрической энергии потребителей, присоединенных к электрическим сетям общего назначения, регламентируется ГОСТ. Показателями качества электрической энергии у приемников являются:
при питании от электрических сетей однофазного тока — отклонения частоты напряжения, колебания частоты и напряжения и несинусоидальность формы кривой напряжения;
при питании от электрических сетей трехфазного тока — отклонения частоты напряжения, колебания частоты и напряжения, несинусоидальность формы кривой напряжения, смещение нейтрали и несимметрии напряжений основной частоты;
при питании от электрических сетей постоянного тока — отклонения напряжения, колебания напряжения и коэффициент пульсации напряжения.
Отклонение частоты - разность, усредненная за 10 мин между фактическим значением основной частоты и номинальным ее значением. Отклонения частоты от номинального значения в нормальном режиме работы допускаются пределах 0,1 Гц.
Колебание частоты - разность между наибольшим и наименьшим значениями основной частоты в процессе достаточно быстрого изменения параметров режима, когда скорость изменения частоты не меньше 0,2 Гц в секунду. Колебания частоты не должны превышать 0,2 Гц сверх допускаемых отклонений 0,1 Гц.
Отклонение напряжения - разность между фактическим значением напряжения и его номинальным значением для сети, возникающая при сравнительно медленном изменении режима работы, когда скорость изменения напряжения меньше 1% в секунду.
Согласно ГОСТ на зажимах приборов рабочего освещения, установленных в производственных помещениях и общественных зданиях, где требуется значительное зрительное напряжение, а также в прожекторных установках наружного освещения допускаются отклонения напряжения в пределах от минус 2,5 до плюс 5% номинального.
На зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления допускаются отклонения напряжения в пределах от минус 5 до плюс 10% номинального. На зажимах остальных приемников электроэнергии допускаются отклонения напряжения в пределах ± 5% номинального.
Колебание напряжения - разность между наибольшим и наименьшим действующими значениями напряжения в процессе достаточно быстрого изменения параметров режима, когда скорость изменения напряжения не меньше 1% в секунду.
Отклонения и колебания напряжения в питающей сети нарушают нормальный режим работы промышленных установок, вызывают снижение их производительности, увеличивают удельные расходы электроэнергии, сырья и вспомогательных материалов, приводят к порче технологического оборудования и снижению межремонтных сроков работы. Эксперименты показали, что снижение напряжения по отношению к номинальному даже в технически допустимых пределах приводит к уменьшению производительности установленного оборудования, ведет к значительному убытку. Так, например, снижение напряжения от номинального на минус 2% в электрической сети 0,4 кВ узла фильтрации красного шлама глиноземного производства приводит к убытку. Напряжение в таких сетях должно быть 1 - 1,05 номинального.
Смещение нейтрали характеризуется напряжением нулевой последовательности основной частоты и выражается в процентах номинального фазного напряжения.
Несинусоидальность формы кривой напряжения характеризуется:
а) составом высших гармоник, каждая из которых определяется действующим значением;
б) действующим значением всех высших гармоник.
Наличие высокого уровня гармонических составляющих в сетях электроснабжения предприятий приводит к ряду отрицательных явлений:
1)появление дополнительных потерь активной мощности и электроэнергии в элементах сети;
2)снижение коэффициента мощности;
3)ограничение области применения косинусных конденсаторных батарей вследствие возможности появления резонансных или близких к ним режимов на частотах высших гармоник;
4)ускоренное старение изоляции электрооборудования как вследствие диэлектрического, так и дополнительного ее нагрева;
5)повышенная вероятность перехода однофазного замыкания в междуфазное вследствие увеличения полного тока или остаточного после компенсации тока замыкания на землю;
6)наличие высших гармоник тока в сети выпрямленного напряжения;
7)наличие высших гармоник токов и напряжений существенно увеличивает погрешности счетчиков для учета активной и реактивной энергии, а также вносит погрешности при измерениях токов и напряжений;
8)гармоники оказывают вредное действие на коммутацию трехфазных коллекторных двигателей;
9)токи высших гармоник вызывают неправильное действие некоторых видов релейных защит, ухудшают качество, а в некоторых случаях приводят к сбоям в работе систем контроля, автоматики, телемеханики и связи.
Устранение высших гармоник в электрической системе возможно за счет увеличения числа фаз или за счет применения средств, ограничивающих проникновение токов высших гармоник в электрическую сеть. Все средства, ограничивающие токи и напряжения высших гармоник, условно можно разделить на основные и дополнительные. К основным можно отнести средства, не требующие установки дополнительного оборудования, а к дополнительным - требующие таких установок, причем дополнительные средства применяются в тех случаях, когда в системе или в отдельных ее узлах напряжения или токи высших гармоник недопустимы по техническим или экономическим условиям.
Коэффициент пульсации постоянного (выпрямленного) напряжения - выраженное в процентах отношение действующего значения всех гармонических составляющих выпрямленного напряжения к постоянной составляющей того напряжения. Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения на зажимах электродвигателей постоянного тока не должен превышать 8%. Высшие гармоники оказывают значительное влияние на технологический процесс и режим работы электролизеров и т. п. Наличие пульсирующего напряжения с большим содержанием высших гармоник способствует увеличению обратимых восстановительных процессов в электролите, влияет на подвижность ионов, на перенос заряда от катода к аноду и, следовательно, приводит к снижению коэффициента полезного действия электролизных установок, к ухудшению качества продукции
Задача:
Билет 29
Пример
Определить годовые потери электроэнергии в воздушной линии электропередачи и трансформаторах подстанции районной электрической сети, схема которой приведена на рисунке 1; данные для расчета в таблице 1.
Рис.1
Таблица 2
.
|
Параметры линии №1 |
Нагрузка SH | ||||||
l, км |
F, мм2 |
r0, Ом/км |
X0, Ом/км |
В0·10-6 Ом/км |
SН, МВА |
Cos φ | ||
|
30 |
150 |
0,20 |
0,40 |
2,8 |
22 |
0,9 | |
|
|
|
|
|
|
|
|
Дополнительные данные:
Напряжение в точке А: UA=121кВ
ТНБ=5000ч
Параметры трансформаторов: ТДН – 10000/115/11, ST=10мВА, UK=10.5%, =60кВт,=14кВт,IХХ=0,9%.
ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ