Электрические аппараты (стр. 57 из 57)
Классификация АВНКоммутационные аппараты. В эту группу входят высоковольтные выключатели, предохранители, выключатели сгрузки, разъединители, отделители и короткозамыкатели.
Высоковольтный выключатель – важнейший из АВН. Он служит для включения и отключения токов любых режимов: номинальных, токов КЗ, токов холостого хода (XX) силовых трансформаторов, токов холостых линий и кабелей. Характерной особенностью этого аппарата является наличие дугогасительного устройства (ДУ), которое обеспечивает гашение дуги, возникающей в цепи высокого напряжения при ее размыкании.
Разъединитель служит для включения и отключения цепей высокого напряжения при отсутствии тока. Эти аппараты необходимы для изменения электрических схем энергоустановки и создания безопасных условий при ремонте и ревизии АВН и силового оборудования (трансформаторов, генераторов и др.). Отличительной особенностью разъединителя является видимый разрыв между контактами в положении «отключено». Разъединитель не имеет ДУ. После снятия напряжения с оборудования необходимо заземлить токоведущие части. Для этого разъединители часто снабжаются заземляющими устройствами.
Высоковольтный предохранитель – аппарат, производящий отключение защищаемой цепи при к.з. и недопустимой перегрузке путем плавления металлического проводника малого сечения и последующего гашения дуги высокого напряжения в ДУ.
Выключатель нагрузки. Этот аппарат служит только для включения и отключения номинальных токов установки. Отключение токов к.з. и перегрузок производит высоковольтный предохранитель, включенный с выключателем нагрузки последовательно. В отличие от разъединителя выключатель нагрузки имеет ДУ, рассчитанное на коммутацию номинальных токов и токов х.х. трансформаторов и линий электропередачи.
Отделители и короткозамыкатели. В связи с возрастанием мощности приемников напряжение 35-220 кВ подается непосредственно на территории заводов, фабрик, городов. Выключатели на это напряжение имеют значительные габаритные размеры и высокую стоимость. В связи с этим разработаны упрощенные схемы энергоснабжения, в которых выключатели на повышенное напряжение заменяются простыми и дешевыми аппаратами – отделителями и короткозамыкателями, не требующими большого помещения.
Отделитель – это коммутационный аппарат, который служит для отключения обесточенной цепи высокого напряжения за малое время. По своей конструкции отделитель похож на разъединитель, но имеет быстродействующий привод, который отключает его за относительно малое время (не более 0,1 с).
Короткозамыкатель – это коммутационный аппарат, который служит для создания к.з. в цепи высокого напряжения. По своей конструкции он напоминает заземляющее устройство разъединителя. Включение и отключение короткозамыкатели производят также с помощью быстродействующего привода. Время включения с момента подачи управляющего сигнала до момента замыкания контактов не превышает 0,1 с. Согласованная работа отделителя и замыкателя производится от специальной схемы автоматики.
Ограничивающие аппараты:
1) токоограничивающий реактор – катушка индуктивности, которая служит для ограничения тока КЗ и поддержания необходимого напряжения на сборных шинах распредустройства. Реакторы позволяют применить высоковольтные выключатели и другие АВН облегченного типа, а также повысить надежность работы электроустановки. Наряду с токоограничивающими реакторами в установках высокого напряжения нашли применение реакторы иного назначения: шунтирующие, нагрузочные, дугогасящие и др.;
2) разрядники – аппараты, ограничивающие напряжение в электроустановке при коммутационных и атмосферных перенапряжениях. Они позволяют снизить требования к прочности электрической изоляции аппаратов и оборудования, уменьшить габаритные размеры электроустановки и значительно удешевить ее.
Измерительные аппараты. В эту группу входят высоковольтные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Они изолируют силовые цепи высокого напряжения от токовых цепей и цепей напряжения измерительных приборов и релейной защиты. Кроме того, они позволяют различные номинальные токи и номинальные напряжения силовых цепей высокого напряжения привести к стандартным значениям тока (1 и 5 А) и напряжения (100 В).
Комплектные распределительные устройства (КРУ) представляют собой совокупность АВН (выключатель, разъединители, ТТ, ТН, реактор и др.), которая позволяет осуществлять управление потоком энергии и защиту от аварийных режимов. КРУ изготовляются на аппаратном заводе и поставляются на подстанцию в готовом виде. Определенный набор ячеек КРУ позволяет на месте монтажа создать распределительное устройство высокого напряжения по одной из типовых схем. КРУ позволяет резко сократить время монтажа распределительного устройства, повысить надежность работы электроустановки, уменьшить затрату активных материалов и трудоемкость.
Содержание
1. Введение. Предмет и задачи. Литература и ГОСТы, определения и классификация. Состояния и перспективы развития.
Области применения, классификация электромагнитов, расчет магнитных полей.
2. Расчет и экспериментальное определение магнитных проводимостей воздушных промежутков.
3. Расчет магнитной цепи электромагнитов постоянного тока, обмоточных данных.
Магнитные цепи электромагнитов переменного тока. Расчет обмоток.
4. Энергетический баланс электромагнита постоянного тока. Расчет силы тяги, формула Максвелла.
Сила тяги электромагнитов переменного тока. Магнитный демпфер.
5. Тяговые и механические характеристики электромагнитов постоянного и переменного тока.
Динамика электромагнитов, время трогания и движения. Ускорение и замедление срабатывания.
6. Электродинамические усилия (ЭДУ), методы расчета. Электродинамическая устойчивость.
Нагрев электроаппаратов. Нормы нагрева, термическая устойчивость.
7. Электроконтакты, понятия и теория. Конструкция и выбор коммутирующих контактов.
8. Электрическая дуга, физические явления, основы горения и гашения дуги постоянного тока.
9. Горения и гашения дуги переменного тока: в условиях активной деионизации, высокого напряжения, низкого напряжения.
10. Магнитные усилители (МУ), дроссельный МУ, характеристики и режимы работы.
МУ с самоподмагничиванием (МУС). Двухполупериодные схемы МУС.
11. Предохранители, параметры, требования, характеристики. Выбор предохранителей.
12. Контакторы постоянного и переменного тока, параметры, требования. Магнитные пускатели.
13. Автоматические воздушные выключатели (автоматы), виды, параметры
Электромагнитные реле (тока и напряжения, для энергосистем и электроприводов).
14. Тепловое реле. Устройство, характеристики. Реле времени.
15. Полупроводниковые реле. Устройство, параметры.
16. Бесконтактные контакторы и пускатели на базе тиристорных элементов.
17. Электромагнитные муфты. Функциональные, индукционные. Принцип действия, конструкция.
18. Комплектные распредустройства. Виды, состав, конструкция.
Ограничительные аппараты. Реакторы разрядники. Ограничители напряжения.