Екзаменаційний білет № 24
1. Електрозахисні засоби , призначення та складові частини.
2. Лінії електропередач. Класифікація основні елементи обслуговування.
3. Силові трансформатори .Призначення ,будова, принцип дії
Відповідь:
Електрозахисними засобами називаються стерпні і транспортовані вироби, що служать для захисту людей, що працюють з електроустановками, від ураження електричним струмом, від дії електричної дуги та електромагнітного поля (ГОСТ 12.1.009-76). За своїм призначенням кошти захисту умовно поділяють на ізолюючі, огороджувальні та допоміжні. Ізолюючі засоби захисту призначені для ізоляції людини від частин електроустановок, що знаходяться під напругою, і від землі, якщо людина одночасно стосується землі або заземлених частин електроустановок та струмоведучих частин або металевих опинилися під напругою корпусів електроустаткування. Існують основні і додаткові ізолюючі засоби. Основні ізолюючі засоби мають ізоляцію, призначену для того, щоб довго витримувати робочу напругу електроустановки, тому з їх допомогою дозволено торкатися струмоведучих частин, що знаходяться під напругою. Ізолюючі властивості основних захисних засобів бувають різними в залежності від напруги електроустановок, де вони застосовуються. Основними ізолюючими захисними засобами для електроустановок напругою до 1000 В служать: ізолюючі штанги, ізолюючі та електровимірювальні кліщі, діелектричні рукавички, слюсарно-монтажний інструмент з ізолюючими рукоятками, покажчики напруги. В електроустановках понад 1000 В ними є: оперативні і вимірювальні штанги, ізолюючі та електровимірювальні кліщі, покажчики напруги, а також кошти для ремонтних робіт під напругою (ізолюючі драбини, майданчики тощо). Додаткові ізолюючі засоби володіють недостатніми ізолюючими властивостями і призначені тільки для посилення захисної дії основних засобів, разом з якими вони повинні застосовуватися. До них відносяться: при роботах з напругою до 1000 В - діелектричні калоші, килимки, ізолюючі підставки; при роботах з напругою понад 1000 В - діелектричні рукавички, боти, килимки, ізолюючі підставки. Для перевірки діелектричних властивостей всі ізолюючі засоби захисту (крім штанг, які призначені для накладення тимчасових заземлень, килимків та підставок) повинні піддаватися електричних випробувань після виготовлення і періодично в процесі експлуатації. Огороджувальні захисні засоби призначені для тимчасового огородження струмоведучих частин, що знаходяться під напругою. До них можна віднести щити, бар'єри, огорожі-клітини, а також тимчасові переносні заземлення, які роблять неможливою появу напруги на відклю-ченном обладнанні.
Лінія електропередачі (ЛЕП) — один з компонентів електричної мережі призначена для передачі електричної енергії.
Розрізняють кабельні та повітряні лінії електропередачі.
Будова
Будова повітряних ліній електропередач може мати різні форми залежно від типу лінії. Каркасом може служити простий дерев’яний стовп, що має одну чи більше поперечок для підтримки проводу. Високовольтні лінії електропередач зазвичай виконуються наступними: Збудовані з ґратчастих стальних опор;
Бетонні опори;
Сталева опора циліндричного типу (в Україні встановлено менше 10 таких опор);
Опори із пластику підвищеної міцності (їхнє застосування обмежене через високу вартість).
ЛЕП у кабельному виконанні найчастіше застосовується у населених пунктах та при необхідності перетину таких перешкод, як залізнична колія або автодорога. Високовольтні КЛ прокладаються на глибині понад 0,7 м та складаються з однофазних ізольованих кабелів при напрузі понад 35 кВ та трифазних -- при нижчих напругах.
Фізичні характеристики ЛЕП
Кожна лінія електропередач фактично є металевим провідником з розподіленими параметрами, а саме:
Імпедансу, що складається з активної та реактивної складової.
Поперечної провідності.
Найбільш точним представленням лінії є врахування одиничних параметрів розподілених по всій довжині лінії. Однак практично для рівнів напруги до 330 кВ при довжині до 300 км, що використовуються на сьогодні, достатнім є використання П-подібної схеми заміщення з нерозподіленими параметрами. Фактична похибка при використанні цієї схеми є несуттєвою та фактично на впливає на результат.
Зміст фізичних параметрів
Активний опір — параметр описує опір металевого провідника, з якого виконана лінія.
Реактивний опір — величина, що виникає під дією ЕРС самоіндукції та ЕРС взаємоіднукції, що протидіє самоіндукції. Залежить у значній мірі від розташування фаз (прямо пропорційно) та радіусу проводів (обернено пропорційно). Також залежить від матеріалу, що застосовується. Має індуктивний характер. У кабельних ліній менше у 2-3 рази, ніж у повітряних через меншу відстань між провідниками.
Активна провідність — величина, що обумовлюється втратами активної енергії через недосконалість ізоляції та на коронний розряд. Фактично може не враховуватись за нормальної вологості в мережах до 110 кВ та за будь-яких умов для мереж напругою менше 35 кВ через незначну величину.
Ємнісна провідність — величина, що виникає як ємність між фазами та між фазою та землею. Ємність кабельних ліній є більшою через близькість фаз між собою та наявність металевих екранів. Не враховується у ПЛ 35 кВ та нижче.
Усі ці параметри, з огляду на стандартизацію матеріалів (алюміній або мідь) та перерізів проводів, можуть бути знайдені у таблицях розраховані на певну довжину.
Окремої уваги потребують сталеві проводи, у яких реактивний опір змінюється в залежності від струму, що протікає.
Трансформатор — це електромагнітний статичний перетворювач з двома або більше нерухомими обмотками, які перетворюють параметри змінного струму: напругу, струм, частоту, кількість фаз. Можливе також використання трансформаторів для перетворення синусоїдального змінного струму в несинусоїдальний.
Переважне використання в електричних пристроях отримали силові трансформатори, що перетворюють напругу змінного струму при незмінній частоті. Трансформатори для перетворення не тільки напруги змінного струму, але й для частоти, кількості фаз і т.д. називають трансформаторними пристроями спеціального призначення.
Силові трансформатори широко використовуються в енергосистемах при передачі електроенергії від електростанції до споживачів, а також в різноманітних електропристроях для отримання напруги необхідної величини.
В цій главі розглядаються силові трансформатори (для скорочення ми їх будемо називати трансформаторами) невеликої потужності (не більше декількох кіловольт-ампер), що отримали найбільше використання в блоках електроживлення пристроїв автоматики, обчислювальної техніки, в вимірювальних приладах, зв’язку.
Трансформатори поділяються, в залежності від:
- кількості фаз перетворювальної напруги, на однофазні та багатофазні (як правило трифазні);
- кількості обмоток, що належать одній фазі трансформуючої напруги, на двохобмоточні табагатообмоточні;
- методу охолодження, на сухі (з повітряним охолодженням) та масляні (занурені в металічний об’єм, заповнений трансформаторним маслом).
Рис.2.1.1. Електромагнітна схема однофазного двохобмоточного трансформатора