- •Турбогенераторы.
- •2 Гидрогенераторы.
- •Системы охлаждения генераторов
- •Синхронные компенсаторы
- •5) Типы силовых трансформаторов и основные элементы их конструкции
- •6) Автотрансформаторы, особенности их конструкции.
- •7) Высоковольтные электрические двигатели.
- •8 Системы охлаждения трансформаторов
- •Токоведущие системы открытых распределительных устройств
- •Нагрев и передача тепла в токоведущих системах электрооборудования
- •13) Электродинамические воздействия в токоведущих системах электрооборудования
- •14. Контактные системы электрических аппаратов
- •15. Основные элементы выключателей
- •16. Основные типы высоковольтных воздушных выключателей и их конструкция.
- •18. Элегазовые выключатели и их конструктивное исполнение
- •19.Вакуумные выключатели,их конструктивное исполнение
- •Типы высоковольтных предохранителей, конструктивное исполнение и область их применения
- •24 Электромагнитные трансформаторы тока и их конструкция
- •Оптико-электронные трансформаторы тока и напряжения, принцип действия и конструктивное исполнение
- •Электромагнитные трансформаторы напряжения и их конструкция
- •27) Трансформаторы напряжения на емкостных делителях, особенность их конструктивного исполнения
- •Токоограничивающие реакторы и их конструкция
- •Схемы включения реакторов:
- •Ограничение токов кз и поддержание напряжения в схемах с реакторами
- •29. Дугогасящие реакторы, их назначение и конструктивное исполнение
- •Управляемые реакторы поперечной компенсации
- •Вентильные разрядники, их конструкция и основные характеристики
- •36 Нелинейные ограничители перенапряжений, их конструкция и основные характеристики
- •37. Распределительные устройства. Назначение и требования к распределительным устройствам (ру). Конструкции ру: а) зру – 6-10 кВ одно- двухэтажные; зру – 110 - 220 кВ; б) ору; в) кру.
- •Комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией.
- •40 Сверхпроводящие кабельные линии электропередачи
Токоведущие системы открытых распределительных устройств
Различают два типа токоведущих систем: токопроводы и токоведущие системы электрических аппаратов.
Конструктивное исполнение
Токопроводы с гибкими шинами
Токопроводы связи 6-35 кВ
Гибкие линейные связи 35 кВ и выше
Гибкая ошиновка на 35 кВ и выше
Токопроводы с жёсткими шинами
Открытого исполнения (шинные линии, токопроводы ошиновки и т.д. 6-35 кВ)
Закрытого исполнения (токопроводы до 1 кВ, закрытая ошиновка в КРУ, экранированные токопроводы 6-35 кВ, элегазовые токопроводы 110 кВ и выше)
Гибкие линейные связи применяются:
На электрических станциях и ПС для соединения трансформаторов с удалёнными ОРУ (1-2 км);
Для больших воздушных переходов на крупных ГЭС и КЭС;
На АЭС, если ОРУ на напряжение 500-750 кВ расположены в стороне от машинного зала на расстоянии до 2 км;
На ПС с двумя и более ОРУ различных классов напряжения при удалённом расположении трансформаторов или автотрансформаторов.
Особенности гибких линейных связей
Повышенная эксплуатационная надёжность
Трасса гибкой линейной связи выбирается по возможности минимальной протяженности при максимальном сокращении ширины её коридора
При протяжённых гибких линейных связях 110-220 кВ используют двухцепные опоры, при более высоких напряжениях – одноцепные.
Гибкая ошиновка 35 кВ и выше Применяется для передачи электрической энергии и связи эл. аппаратов ОРУ и ЗРУ 35 кВ и выше.
Жёсткие токопроводы и ошиновка
Основным достоинством токопроводов в отличие от КЛ является
отсутствие изоляции, что повышает их надёжность и стойкость к
перегрузкам. Жёсткие шины и линии применяются:
В открытых токопроводах 6-35 кВ генераторов мощностью до 60 МВА;
Токопроводы связи наружной установки между машинным залом и ЗРУ, а также между трансформатором связи и ЗРУ 6-10 кВ или ОРУ 35 кВ;
Жёсткая ошиновка ЗРУ 6-10 кВ (реже ОРУ и ЗРУ 35 кВ);
Шинные мосты между секциями сборных шин.
Основным недостатком жёстких токопроводов является большое количество опорных изоляторов, что повышает их стоимость и снижает надёжность.
В качестве шин как правило выбираются проводники с развитым сечением. Это делается с целью уменьшения активных потерь.
Общий вид жесткой ошиновки:
1-шина трубчатая;
2-температурный компенсатор;
3-шинодержатель;
4-изолятор опорный;
5-замок прессуемый;
6-рама
Нагрев и передача тепла в токоведущих системах электрооборудования
Основные источники тепла в электрооборудовании
Тепловые потери в проводниках
Тепловые потери в изоляции
Потери в магнитных материалах
Электрическая дуга в эл. аппаратах
Трение подвижных частей
Т епловые потери в проводниках
При протекании постоянного тока:
П ри протекании переменного тока:
Активное сопротивление проводника постоянному току:
Удельное активное сопротивление зависит от температуры
Удельное активное сопротивление металлов при нагревании увеличивается, у растворов и расплавов солей и кислот, у угля и некоторых твердых материалов – уменьшается.
При протекании переменного тока, активное сопротивление проводников
увеличивается:
коэффициент добавочных потерь
О пределение коэффициента добавочных потерь:
Произведение коэффициентов дополнительных
потерь на поверхностный эффект и эффект близости.
Коэффициент дополнительных потерь, обусловленных поверхностным эффектом больше единицы. При частоте 50Гц, как правило, делается допущение, что коэф-т Kд.п.э<1.1..1.2. Коэффициент дополнительных потерь, обусловленных эффектом близости может быть как больше, так и меньше единицы. При диаметрах проводников более 2-3 см переходят к полым проводникам в виде труб.
Тепловые потери в изоляции
Т епловые потери в изоляции на постоянном напряжении обусловлены активной проводимостью изоляции
Н а переменном напряжении тепловые потери в изоляции определяются из выражения: - тангенс угла диэлектрических потерь
Тангенс угла диэлектрических потерь зависит от температуры
Способы передачи тепла в элементах электрооборудования
Способы предачи тепла: теплопроводность, конвекция, излучение
Передача тепла через плоскую стенку
С уменьшением температуры у металлов коэффициент теплопроводности увеличивается, у газов – уменьшается
Для n слоёв с различными коэффициентами теплопроводности термическое сопротивление отдачи тепла с поверхности многослойного материала.
Передача тепла путём конвекции
Конвекция – процесс передачи тепла путём перемещения жидкости или газа. Различают свободную и вынужденную конвекции. При конвекции движение жидкости или газа может быть ламинарным или турбулентным. При турбулентном движении жидкости интенсивность теплоотдачи определяется прежде всего в пограничном слое. На процессы при конвекции влияют следующие факторы:
- коэффициент теплопроводности
- температуропроводность
- вязкость
Передача тепла путём излучения
Тепло может передаваться даже через вакуум, посредством излучения. Отдача тепла происходит с помощью инфракрасных лучей (0.8-40мкм), часть тепла отводится в световом диапазоне излучения.
Закон Стефана-Больцмана
степень черноты Вт/м2/К4 постоянная Стефана- Больцмана
Д ля расчёта отвода тепла с поверхности нагретого тела с учётом конвекции и излучения используется упрощённая формула Ньютона:
KT [Вт/м2/К] – коэффициент теплоотдачи, Tпов – температура нагретого тела,
Токр – температура окружающей среды.
Факторы, влияющие на коэффициент теплоотдачи
Теплопроводность среды
Теплоёмкость среды
Плотность вещества (среды)
Вязкость среды
Температуропроводность
Температура нагретой поверхности
Форма и линейные размеры тела
Расположение в пространстве, в т.ч. и относительно других нагретых тел.
Процессы нагрева и охлаждения токоведущих элементов
Разность между выделяемым и отводимым количеством тепла
идёт на нагрев проводника. Процесс нагрева при отсутствии
отвода тепла называется адиабатическим.