Контрольная работа по "Радиоэлектроники"

5. Описать устройство  и назначение главных элементов  кабельных ЛЭП.

Основной источник электроэнергии промышленных предприятий - это электрические станции, объединенные в энергетические системы. Электрическая энергия от источника подаётся к потребителям, как правило, с помощью линий электропередач (ЛЭП). Питание подстанций осуществляет чаще всего воздушными и кабельными линиями; питание РУ - по кабельным линиям, токопроводам и шинопроводам. При питании подстанций по радиальным кабельным линиям осуществляется непосредственное, без отключающих аппаратов, присоединение питающего кабеля 6-10 кВ трансформатору. Для передачи электроэнергии в сетях внутреннего электроснабжения наряду с кабельными линиями широкое распространение получили шинопроводы, прокладываемые по шинным тоннелям или подземным галереям.

Кабельные линии до недавнего времени применялись преимущественно в сетях до 1000 В, 6-10 кВ и реже 35 кВ. Однако в последнее время из экономических соображений применяют кабельные глубокие вводы напряжением до 110-220 и даже до 500 кВ. Кабель состоит из следующих основных элементов (см. с. 102): многопроволочная или цельная токоведущая жила , фазовая изоляция, наполнитель, экраны из проводящих или полупроводящих материалов, оболочка, бронепокров, наружный защитный покров. Жилы кабелей изготавливаются из медных или алюминиевых проволок. Изоляция жил - из пропитанной бумаги, резины, пластмассы, полиэтилена, а также из нового материала - сшитого полиэтилена (СПЭ). В зависимости от назначения и марки кабеля оболочки изготовляют из свинца, алюминия, поливинилхлорида, полиэтилена и специальной резины. От механических повреждений кабели защищают резиновым шлангом или бронёй из стальных оцинкованных лент или проволок, защищенных от коррозии пропитанной пряжей . Между оболочкой и бронёй имеется защитная подушка из битумного состава, пропитанной бумаги или пряжи. Экраны изготавливают из металлических проволок, фольги, полупроводящих полимерных и металлополимерных материалов.

В зависимости  от условий кабели прокладывают в траншеях или в кабельных сооружениях: туннеля, эстакадах, галереях, каналах. Кабельные сооружения предусматривают 20%-ый резерв для прокладки дополнительных кабелей. Кабельные линии, предназначенные для питания электроприёмников первой категории, прокладывают по отдельным, изолированным друг от друга трассам. 
 
 
 

27. Элегазовые  силовые выключатели. Конструктивные  особенности, область применения,типы, достоинства и недостатки. 

  Элегазовые  и вакуумные силовые  выключатели. В настоящее время в США, Европе, Японии широко применяются, а в нашей стране начинают применяться элегазовые и вакуумные силовые выключатели на напряжение 10, 35, ПО кВ и выше. На их основе изготавливаются КРУ с элегазовыми выключателями (КРУЭ или ЯЭ), или с вакуумными (КВ) выключателями.

    Зарубежные  и отечественные производители  выпускают элегазовые выключатели  на напряжение 10, 35, ПО, 220 кВ, встроенные в КРУЭ или ЯЭ, и вакуумные выключатели ВВ-10, ВВТ-10, ВВЛ-35 для внутренней установки и ВВК-35 и ВВК-110 - для наружной установки.

     Элегазовые  и вакуумные выключатели применяются  при изготовлении КРУ на напряжение выше 10 кВ, что невозможно было при использовании масляных выключателей. Элегазовые КРУ применяются при напряжении 35, ПО, 150, 220 кВ и выше. В связи с их уменьшенными габаритами имеется возможность применять на подстанциях закрытые (ЗРУ) вместо открытых (ОРУ) распредустройства.

    Основными достоинствами элегазовых и вакуумных  выключателей являются: повышенный уровень безопасности, большой срок службы без ремонтов, меньшие габариты и масса, пожаро- и взрывобезопасность, быстродействие, уменьшение текущих эксплуатационныъ затрат. Недостатком можно считать повышенный уровень коммутационных перенапряжений, что требует применения специальных ограничителей перенапряжений (например: ОПН - ограничитель перенапряжения нелинейный).

    Выбор типа выключателя для КРУ (вакуумного или элегазового) производится исходя из следующего. При необходимости частой коммутации (например: электропечных трансформаторов) и активно-индуктивном характере нагрузки коммутируемой цепи следует применять вакуумные выключатели. Для коммутации цепей с емкостным характером (конденсаторные батареи, статические тиристорные компенсаторы, фильтро-компенсирующие устройства) следует использовать элегазовые выключатели. Элегазовые выключатели используются чаще при напряжении до 500 кВ, а вакуумные - до 35-110 кВ. Применение элегазовых и вакуумных выключателей и КРУ на их основе является одним из путей повышения надежности схем электроснабжения ответственных потребителей, уменьшение эксплуатационных расходов и улучшения условий труда и окружающей среды.

Элегазовые  выключатели. В этих выключателях гашение дуги происходит за счет действия электротехнического газа (элегаза), дугогасящие свойства которого в 4-5 раз лучше, чем у воздуха. Химическая формула элегаза — SF6 . Среди типов выключателей при напряжении 6 - 10 кВ часто применяюится выключатели серий FV, LF, ABB и др.

В элегазовых силовых выключателях, выключателях нагрузки и контакторах используется шестифтористая сера (SF₆, элегаз) для изоляции и дугогашения. Рабочие части имеют оболочку из изоляционного материала, которая служит для герметизации систем, находящихся под давлением, в соответствии со стандартом МЭК. В России применяются элегазовые аппараты для КРУ различных фирм, например LF для ячеек серии МС -set фирмы Schneider. Элегазовые выключатели напряжением 35 кВ для КРУ. Элегазовые выключатели 
на напряжение 35 кВ применяют в КРУ, используемых для электроснабжения предприятий 
с мощными дуговыми сталеплавильными печами, прокатными станами. Основное назначе 
ние выключателей - коммутация и защита фильтрокомпенсирующих цепей (ФКЦ), в том 
числе статических тиристорных компенсаторов. Они могут использоваться и в цепях других 
потребителей.

  Климатическое исполнение выключателя У, категория размещения 3 по ГОСТ 15150-69*. Тип привода - электромагнитный.

  Отличительная особенность выключателя - отсутствие повторных пробоев между контактами в процессе отключения ФКЦ при напряжении больше 0,2 иф ( номинального фазного напряжения). Это обеспечивает возможность коммутации емкостного тока в цепях конденсаторных батарей и фильтрокомпенсирующих устройств без возникновения опасных для оборудования коммутационных перенапряжений.

  По  габаритам и установочным размерам, а так же конструктивным решениям установки механизма перемещения, блокировочных устройств, скользящих контактов, соединении вспомогательных цепей выключатель унифицирован с вакуумным выключателем ВВЛ-35, а также взаимозаменяем с ним.

Элегазовые  выключатели типа ВЭК-110Б. Элегазовые выключатели тина ВЭК-ПОБ 
предназначены для коммутации в нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного 
переменного тока при номинальном напряжении 110 кВ и номинальной частоте 50 Гц. Кли 
матическое исполнение У, категория размещения 1 или 3. Привод выключателя — пневма 
тический. Габариты (ширина, глубина, высота) — 4,02 х 1,1 х 5,04 м. Условное обозначение 
выключателя - ВЭК-110Б-40/2000У1(УЗ).

  Разработан  элегазовый выключатель ВЭК-220Б-40/2000У1 на номинальное напряжение 220 кВ. 
 

29. Описать порядок  выбора силовых выключателей  напряжением до 10 кВ.

  Силовые выключатели. Силовые выключатели рассчитаны на отключение рабочих токов при нормальном режиме и токов короткого замыкания при аварийном режиме в пределах технических параметров, установленных для них заводом-изготовителем.

  На  подстанциях промышленных предприятий наиболее часто применяются выключатели в диапазоне напряжений 6—'110 кВ. На приемных подстанциях крупных энергоемких предприятий применяются также выключатели и на более высокие напряжения в зависимости от напряжения питающих линийВ распределительных устройствах 6 и 10 кВ наибольшее применение находят горш-ковые маломасляные выключатели, так как но своим техническим и конструктивным параметрам они больше всего подходят для подстанций промышленных предприятий и позволяют наиболее успешно применять комплектные конструкции распределительных устройств, удобно встраиваются в камеры КРУ, КСО и др.

  Горшковые масляные . выключатели изготовляются следующих типов:

1. ВМП-10 на номинальный ток до 3000 А, что позволяет применять их на крупных вводах линий и на вторичной стороне относительно мощных трансформаторов; их отключаемая мощность 350 MB -А.
2. ВМППЭ-10/500 на номинальный ток до 3200 А, отключаемую мощность 500 MB • А и отключаемый ток 29 кА, что дает возможность применять их в мощных сетях 6—10 кВ без реагирования и тем самым уменьшить колебания и отклонения напряжения в этих сетях.
3. ВМПП-10/350 и ВМПЭ-40/350 со встроенными или, вернее, пристроенными к ним пружинными или электромагнитными приводами. Такое органическое сочетание выключателей с приводами обеспечивает более надежную работу последних, особенно пружинных приводов, что подтвердили производственные испытания.

  4. ВМГ-10 на номинальные токи 630 я 
1000 А, отключаемую мощность 350 MB-А, 
отключаемый ток 20 кА. Выпускается вместо 
снятого с производства ранее очень распро 
страненного выключателя ВМГ-133 и имеет 
лучшие технические параметры, меньшую вы 
соту и ширину, меньшую общую массу и мас 
су масла; встраивается в типовую камеру 
КС0272 вместо прежнего ВМГ-133.

  Кроме горшковых  масляных выключателей, на напряжение 6—10 кВ изготовляются:

   1. Вакуумные выключателя на номинальные токи 200 и 320 А и предельные токи отключения 400 и 2000 А.

   Основным элементом этого выключателя является вакуумная дугогасительная камера (ВДК), в которой происходят раздвижение дугогасящих контактов и гашение дуги. Преимуществами вакуумного выключателя являются:

  высокая электрическая прочность вакуума  и быстрое восстановление электрической прочности между подвижными и неподвижными контактами при разрыве цепи;

  быстродействие  и большой срок службы, допускающий  большое число отключений номинального тока без замены камеры;

  малые габариты, бесшумность работы, удобство обслуживания.

  Вакуумные выключатели пригодны для частых операций, имеющих место в электропечных установках, конденсаторных батареях и др.

  Недостатки  вакуумного выключателя заключаются в невысоких параметрах по отключаемым и номинальным токам и большой стоимости. Они применяются с предвключенными предохранителями, как и выключатели нагрузки. По указанным причинам они пока находят ограниченное 'применение.

   2. Выключатели  с электромагнитным дутьем типа  ВЭМ-10 на поминальные напряжения 6 и 10 кВ, номинальный ток до 1000 А и номинальную отключаемую мощность 350 MB-А. Они так же, как и вакуумные выключатели, пригодны для электроустановок с    частыми    коммз'тационными     операциями.

  При больших  мощностях короткого замыкания, а также при больших рабочих токах применяются шестицилиндровые (по два бака на фазу) горшковые выключатели типа МГГ-10 с номинальным током до 4000 А и отключаемой мощностью до 450 MB-А при напряжении 6 кВ и до 750 MB-А при напряжении 10 кВ. Они устанавливаются главным образом на вводах 6—10 кВ от мощных трансформаторов и между секциями сборных шин 6—10 кВ. Для мощных подстанций с большими токами короткого замыкания применяются горшковые генераторные выключатели типа МГ-10 с номинальным током 5000 А и мощностью отключения 1800 MB-А. В некоторых случаях необходимо применение еще более мощных выключателей МГ-20 на номинальное напряжение до 20 кВ, номинальный ток 6000 А и номинальную отключаемую мощность 3000 MB-А с приводом ПС-31.

  На напряжение 35 кВ изготовляются выключатели:

  С-35 на номинальный ток 630 А и ток отключения 10 кА;

  МКП-35 на номинальный ток 1000 А и ток  отключения 24,7 кА;

  ВМП-35 на номинальный ток 1000 А и ток  отключения 8,25 кА;

  ВМПЭ-35Э  на номинальный ток 1000 А и ток  отключения 16,0 кА;

  ВМК-35 на номинальные токи 630 и 1000 А и мощности отключения 500, 1000 и 1500 MB-А;

  У-35 на номинальный  ток 2000 А и ток отключения 41,2 кА;

  ВВУ-35 воздушные  на номинальный ток 2000 и 3200 А и  ток отключения 40 кА.

  Приводы электромагнитные, выключатель ВМК  имеет исполнение с электромагнитными, пружинными и   пневматическими   приводами.