1 Понятие электроустановки.

Электроснабжением называется обеспечение потребителей электрической энергией.

Энергетическая система – система для непрерывного производства, передачи и распределения электрической энергии между потребителями.

Электрическими сетями называется совокупность устройств для передачи электрической энергии от производителя к потребителю.

Категорирование электропотребителей:

I группа потребителей – потребители, от функционирования которых зависит жизнеобеспечение потребителей, сохранение важной информации;

II группа – зависит функционирование повседневной деятельности предприятия или не попадающие под I категорию (жилой дом);

III категория – потребители, не попадающие под II и I категории (уличное освещение, вентиляция второстепенных помещений).

Качество электрической энергии слагается из 2-ух параметров:

1) Качество эл. энергии, выдаваемое трансформаторной подстанцией;

2) Характер нагрузки со стороны потребителей.

Основные причины снижения качества энергии из-за потребителей:

1) Несимметрия напряжений трёхфазного тока;

2) изменение синусоидального сигнала переменного тока.

Показатели качества эл. энергии:

1) Номинально-допустимое отклонение напряжения (±5%);

2) Предельно-допустимое отклонение напряжения (±10%) – в течение 1 мин;

3) Коэффициент гармоник в сети: К_Un<8% - норм.-доп. значение, К_Un<12% - пред.-доп. значение.

4) Коэффициент несимметричности сети: 2% - номин.-доп., 4% - пред.-доп.

В сетях до 20 кВ допускается провал напряжения длительностью до 30 сек., кроме того, сети должны выдерживать появления очень коротких импульсов напряжения ( во время грозы, при переключении подстанций).

Заземление электропитающих установок:

1. Система TN-S переменного тока: 1- заземлитель нейтрали источника переменного тока, 2 – открытые проводящие части, РЕ – защитный проводник, N – нулевой рабочий (нейтральный) проводник.

II) IT:

- изолированная нейтраль:

1- сопротивление заземления нейтрали источника, 2-заземлитель, 3-открытые проводящие части, 4-заземляющее устройство.

Тоже, но не обеспечено зануление, необходимо большое сопротивление силовой обмотки трансформатора.

Структура трансформаторной подстанции: предназначаются для обеспечения электроснабжения от энергетических сетей общего пользования. Функции: приём высокого напряжения, подводимого с помощью линии электропередачи, преобразование его в низкое напряжение 380/220 В, защита оборудования подстанции и распределение электроэнергии.

Пример схемы понижающей подстанции: К подстанции подводятся две высоковольтные линии, которые через разъединители Q2 и Q8 поступают на шины 10 кВ. Шины между собой соединяются разъединителями Q6, Q7. Через разъединители Q3 и Q9 и предохранители F1 и F2 к шинам подсоединяются понижающие трансформаторы T1, T2. Вторичные обмотки трансформаторов через автоматические масляные выключатели Q4, Q10 подключаются к шинам низкого напряжения. Разъединители Q1, Q12 служат для заземления шин при ремонтных работах.

Схема электроснабжения с применением АВР:

АВР требуются для того, что бы автоматически подключать нагрузку к любому исправному источнику. В нормальном режиме работы нагрузка питается от внешний сети. Если напряжение в сети отсутствует, то размыкается контакт К1и замыкается контакт К2. Одновременно с этим выдаётся команда на запуск дизельно-генераторной электростанции (АДЭС), которая замещает поврежденный ввод сети. После постановления напряжения сети контакт К2 размыкается, контакт К1 замыкается, нагрузка вновь получает питание от внешней сети и АДЭС останавливается.

19 Компенсационные стабилизаторы постоянного напряжения с непрерывным регулированием на низкие напряжения: принцип работы, выбор элементов, показатели качества.

Данная схема применяется, для получения малых выходных напряжений, и если требуется широкая регулировка выходного напряжения.

В этой схеме источник опорного напряжения подключается к минусовой шине стабилизатора, а сравнивающий делитель (R1, Rп, R2) питается от суммарного напряжения (Uвых+Uоп). Изменение выходного напряжения влияет на напряжение UrII на нижнем плече делителя, изменяя потенциал базы транзистора VTу, его базовый и коллекторный токи, а следовательно и напряжение база-эмиттер регулирующего транзистора VT1. Это ведёт к изменению напряжения на его коллекторе, обеспечивая стабилизацию выходного напряжения. Так как ошибка стабилизатора ΔUвых зависит от стабильности опорного напряжения, в схеме применяется параметрический стабилизатор, выполненный на стабилитроне VD1 и полевом транзисторе VT2.

2 Аккумуляторы:

Аккумулятор — энергоноситель, устройство для накопления энергии с целью её последующего использования. (кислотные, щелочные, литиевые).

Основные характеристики аккумуляторных батарей:

1) Номинальная ёмкость аккумулятора C_ном, A·r – характеризует количество электричества, которое способен отдать аккумулятор в течение некоторого определённого времени;

2) Номинальное напряжение аккумулятора U_ном, - средняя величина напряжения аккумулятора при его разряде в номинальном режиме (I_р.ном – ток разряда номинальный);

3) Номинальный ток разряда I_р.ном – ток, характеризующий работу аккумулятора в номинальном режиме, но обычно указывают в % от номинальной ёмкости.

I_р.ном= (3..5)·C_ном, %;

4) Внутреннее сопротивление аккумулятора, r_вн – характеризует потери на нагрузке, имеет малую величину, определяется ионной проводимостью электролита.

5) Срок службы аккумулятора: стартерный (5-6 лет); в эл-пит. Установках (10-15 лет) в связи.

Свинцово-кислотные аккумуляторы:

В растворе электролита происходит распад некоторой части молекул на положительные ионы водорода и отрицательные кислотного остатка. При разряде аккумулятора губчатый свинец отрицательного электрода вступает в реакцию с ионами кислотного остатка серной кислоты, в результате чего на отрицательном электроде осаждается сульфат свинца. Конечными продуктами реакции вблизи положительного электрода являются сульфат свинца и вода. При заряде под действием электрического тока внешнего источника на отрицательном электрода восстанавливается губчатый свинец, а на положительном – двуокись свинца. Водород воды раствора электролита взаимодействует с кислотным остатком сульфата свинца, в результате чего в растворе повышается содержание серной кислоты.

Устройство: Элемент свинцово-кислотного аккумулятора состоит из электродов (положительных и отрицательных) и разделительных изоляторов (сепараторов), которые погружены в электролит. Электроды представляют собой свинцовые решётки. У положительных активным веществом является перекись свинца (PbO₂), у отрицательных активным веществом является губчатый свинец. Электроды погружены в электролит, состоящий из разбавленной дистиллированной водой серной кислоты (H₂SO₄).

Щелочные аккумуляторы:

Щелочной аккумулятор, электрический аккумулятор, в котором активной массой отрицательного электрода служит пластина из пористого железа или кадмия, положительного электрода — никелевый каркас, заполненный окисью никеля (III), электролитом — 20-процентный раствор едкого калия. Преобразование электрической энергии в химическую (зарядка) и обратно (разрядка) происходит в результате такой реакции, как, например:

2NiOOH+Cd+2H₂O->2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂ (разряд!), (заряд – наоборот);

В качестве электролита – KOH.

Эдс Щ.А. равна 1,3 В. Удельная мощность Щ.А. меньше, чем у свинцового аккумулятора, однако он хорошо переносит перегрузки, нечувствителен к избыточному заряду, а также к сильному разряду. Щ.А. отдаётся предпочтение при неблагоприятных режимах работы (например, в электрокарах, при запуске больших дизельных двигателей и т.д.).

Под саморазрядом понимается потеря ёмкости в процессе хранения (в отключенном от источника энергии состоянии).