Классификация электрических сетей по месту прокладки

Различают наружные и внутренние сети.

19)источники электроснабжения питания используют:

· энергосистему;

· собственные электростанции, работающие параллельно с энергосистемой;

· электростанции и генераторные агрегаты, не предназначенные для параллельной работы с энергосистемой;

· статические источники (электрохимические, фотоэлектрические и др.).

20)

21)Категории электроприемников

Электроприемники первой категории не допускают перерыва электроснабжения, т.к. это может привести к следующим последствиям:

а) опасность для жизни;

б) повреждение оборудования;

в) нарушение технологического процесса.

Электроприемники 2 группы относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может привести к:

а) массовому недоотпуску продукции;

б) простоям механизмов и промышленного транспорта;

в) нарушению нормальной деятельности большого количества людей.

допускается в них на большее время.

На время необходимое для для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой.

Электроприемники третьей группы – потребители не относящиеся ни к первой, ни ко второй группе.

Они снабжаются электроэнергией от одного ИП. Перерыв в электроснабжении, вызванные аварией не должен превышать одних суток.

22)Реактор и синхронный кмпенсатор

Синхронный компенсатор (СК) - синхронный двигатель облегчённой конструкции, предназначенный для работы на холостом ходу. При работе в режиме перевозбуждения СК является генератором реактивной мощности. Наибольшая мощность СК в режиме перевозбуждения называется его номинальной мощностью. При работе в режиме недовозбуждения СК является потребителем реактивной мощности.

Реакторы–электрический аппарат, предназначенный для ограничения ударного тока короткого замыкания. Включается последовательно в цепь, ток которой нужно ограничивать и работает как индуктивное (реактивное) дополнительное сопротивление, уменьшающее ток и поддерживающее напряжение в сети при коротком замыкании, что увеличивает устойчивость генераторов и системы в целом.

23)Автотрансформаторы относят к трансформаторам специального назначения. Автотрансформаторы отличаются от трансформаторов тем, что у них обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения, т. е. цепи этих обмоток имеют не только магнитную, но и электрическую связь

В зависимости от включения обмоток автотрансформатора можно получить повышение или понижение напряжения

Полное число витков и число витков с которого снимается напряжение

24)Разрядники и ограничители перенапряжений

ОПН состоит из варисторов размещенных в корпусе из фарфора

В разрядниках применяются в качестве рабочего элемента воздушные промежутки и специальные диски из материалов, изменяющих свое сопротивление в зависимости от напряжения:(вилит, гирит, тервит, карбид кремния с миканитовыми, фарфоровыми или слюдяными прокладками).

25)схема четырехугольник

26)Теплоэлектроцентрали

В котле вода нагревается до температуры насыщения, испаряется, а образующийся из кипящей котловой воды насыщенный пар перегревается. Из котла перегретый пар направляется по трубопроводам в турбину, где его тепловая энергия превращается в механическую, передаваемую на вал турбины. Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор, отдает теплоту охлаждающей воде и конденсируется.

27)ГАЭС и ГЭС

ГАЭС использует в своей работе либо комплекс генераторов и насосов, либо обратимые гидроэлектроагрегаты, которые способны работать как в режиме генераторов, так и в режиме насосов. Во время ночного провала энергопотребления ГАЭС получает из энергосети дешёвую электроэнергию и расходует её на перекачку воды в верхний бьеф (насосный режим). Во время утреннего и вечернего пиков энергопотребления ГАЭС сбрасывает воду из верхнего бьефа в нижний, вырабатывает при этом дорогую пиковую электроэнергию, которую отдаёт в энергосеть (генераторный режим).

Принцип работы ГЭС Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определённом месте, или деривацией — естественным потоком воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию.

28)Типы гидроэнергетических установок

Гидроэнергетическая установка состоит из гидротехнических сооружений, энергетического и механического оборудования. Различают следующие основные типы гидроэнергетических установок:

§ гидроэлектростанции (ГЭС);

§ насосные станции (НС);

§ гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС);

§ комбинированные электростанции ГЭС—ГАЭС;

§ приливные электростанции (ПЭС).

Насосная станция предназначена для перекачки воды с низких отметок на высокие и транспортировки воды в удаленные пункты.

ГЭС—ГАЭС вырабатывает электроэнергию в период пика нагрузки за счет притока воды в верхний бьеф и за счет перекаченной из нижнего бьефа в верхний в период провалов нагрузки в энергосистеме.

Приливные электростанции преобразуют механическую энергию приливно-отливных колебаний уровня воды в море в электрическую энергию.

Виды плотин ГЭС

грунтовые плотины строятся из грунтовых материалов — песка, суглинка, камня.их устойчивость обеспечивается за счет их веса. Плюсами грунтовых плотин является простота и технологичность их создания, использование легкодоступных местных материалов, высокая сейсмоустойчивость. Минусами — необходимость специальных мер по борьбе с фильтрацией, более сложные и дорогие водосбросные сооружения, неустойчивость при переливе воды через гребень.
Грунтовые плотины разделяются в зависимости от используемого при их создании материала — на земляные, каменные и каменно-земляные.

Бетонные плотины делятся на три большие группы — гравитационные, контрфорсные и арочные.

Гравитационные плотины сохраняют устойчивость за счет своего веса.просты, надежны, технологичны, легко совмещаются с водосбросными сооружениями и зданиями ГЭС, в связи с чем получили очень широкое распространение. Основной недостаток — такая плотина требует много бетона.

Арочные плотины передают давление воды в берега. Бетон в них работает на сжатие, а в этом случае его прочность очень велика.арочные плотины могут быть очень тонкими и экономичными. Минусами является невозможность их строительства в широких створах, наличие особых требований к качеству и конфигурации склонов.

Контрфорсные плотины работают главным образом не за счет веса, а за счет передачи усилий на основание с помощью специальных подпорных стенок — контрфорсов. Такая конструкция плотины требует значительно меньше бетона, но существенно сложнее в строительстве.

30) Гидроаккумулирующие электростанции

31)Солнечная энергетика Основные понятия

Солнечная энергетика — направление альтернативной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде.использует возобновляемые источники энергии^[1] и является «экологически чистой»

Гелиотермальная энергетика — нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи, и последующее распределение и использование тепла

32)Схемы и особенности электропередач и вставок постоянного тока

В электропередачах постоянный ток используется лишь для транспорта электрической энергии от удаленной электростанции в приемную систему или из одной системы в другую. Для этого электрическая энергия переменного тока, вырабатываемая генераторами передающей системы, должна быть сначала преобразована в энергию постоянного тока, в таком виде передана по линии, затем снова преобразована, но уже в энергию переменного тока и передана в приемную систему.

 Преобразование электрической энергии осуществляется преобразователями П₁ и П₂, связанными с передающей и приемной системами. Преобразователь, который преобразует энергию переменного тока от передающей системы в энергию постоянного тока, называется выпрямителем. Другой преобразователь, который получает энергию от выпрямителя и преобразует ее в энергию переменного тока, отдавая эту энергию в приемную систему, называется инвертором.

33)Общие сведения по устройству разъединителей отделителей короткозамыкателей

Короткозамыкатель — аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания на землю в сетях электроснабжения. Конструктивно короткозамыкатель аналогичен заземлителю, но может включаться на короткое замыкание. Представляет собой разъединитель, снабжённый пружинным приводом для автоматического включения и предназначенный для соединений провода(проводов)трёхфазной системы с землёй по ручной команде или от релейной защиты

Отделитель — высоковольтный аппарат, предназначенный для быстрого автоматического отключения повреждённых участков цепи в бестоковую паузу АПВ, поскольку его конструкция не рассчитана на гашение электрической дуги. Устройство отделителя такое же как и разъединителя. Отличие от последнего в том, что отделитель в комбинации с короткозамыкателем создаёт систему отделитель — короткозамыкатель которая представляет альтернативу высоковольтному выключателю.

Разъединительпредставляет собой коммутационный аппарат, используемый для включения и отключения электрических цепей в таких условиях, при которых на его контактах не возникает длинной открытой электрической дуги. В отключенном положении разъединителя на его контактах создается видимый разрыв. Основным элементом разъединителя являются его контакты. Они должны надежно работать при номинальном режиме, а также при перегрузках и сквозных токах короткого замыкания. В разъединителях применяют высокие контактные нажатия. При больших токах контакты выполняют из нескольких (до восьми) параллельных пластин.

34)Измерительные трансформаторы тока и напряжения предназначены для уменьшения первичных токов и напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики.

Измерительный трансформа́торто́ка — трансформатор, предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.

Трансформа́торнапряже́ния — одна из разновидностей трансформатора, предназначенная не для преобразования электрической мощности для питания различных устройств, а для гальванической развязки цепей высокого напряжения (6 кВ и выше) от низкого (обычно 100 В) напряжения вторичных обмоток.

Используется в измерительных цепях, преобразуя высокое напряжение линий электропередач генераторов в удобное для измерения низковольтное напряжение.

Кроме того, применение трансформатора напряжения позволяет изолировать низковольтные измерительные цепи защиты, измерения и управления от высокого напряжения, что, в свою очередь, позволяет использовать более дешёвое оборудование в низковольтных сетях и удешевляет их изоляцию.

Так как трансформатор напряжения не предназначен для передачи через него мощности, основной режим работы трансформатора напряжения — режим холостого хода.

35)изоляции кабелей и проводов - она не должна проводить ток, поэтому в качестве материалов здесь традиционно применяют: резину, ПВХ, полиэтилен, фторопласт или бумагу. В некоторых случаях в качестве изоляционных материалов также применяют: окись магния, лак, шёлк или полистирол.

Изоляционные материалы на основе резины, использующиеся в кабельном производстве, могут быть как природного, так и синтетического происхождения. Немаловажным преимуществом резиновой изоляции проводки и кабелей является достаточно высокая гибкость, что даёт возможности для монтажа сетей в любых условиях. Но, со временем, резиновая изоляционная оплётка теряет свои защитные свойства и подвергается изменению химических свойств материала, что негативно сказывается на надёжности изоляционного слоя.

Изоляция из полиэтиленов высокой или низкой плотности отличается высокой стойкостью к воздействию химической или иной агрессивной среды. Вулканизированный полиэтилен не боится и перепадов температур, а вот обычные виды полиэтиленовой изоляции при нагревании нестабильны.

Изоляционные материалы на основе ПВХ - ПВХ-изоляция дешевле любых других видов изоляционных материалов при этом изоляция на основе ПВХ отличается высокой эластичностью, а при подборе правильных добавок можно придать ей дополнительные свойства: термостойкость и сохранение эластичности в низкотемпературных условиях.

Изоляция на бумажной основе, при обилии современных материалов, сегодня используется довольно ограниченно. Допустимое напряжение для такого типа проводки - не более 35 кВ. Если бумажная изоляцияприменяется при производстве силовых кабелей - необходимо использовать бумажную основу, пропитанную специальным составом, включающим в себя воск, масло и канифоль. В итоге бумага приобретает несвойственные ей характеристики. Высоковольтные сети изолируют материалом, созданным из многослойной целлюлозной основы. Среди явных минусов такой изоляции - нестойкость бумаги к любым внешним воздействиям.

Фторопластовая изоляционная прослойка проводов и кабелей - одна из самых надёжных. Однако, применение этого материала требует определённых усилий, ведь фторопласт в лентах наматывают на кабельные жилы, а затем подвергают запеканию под воздействием высоких температур. Полученное в итоге покрытие отличается высокой стойкостью к любым внешним воздействиям: его непросто повредить механическим, химическим или любым другим способом.

Высоковольтные (более 1 000 В). Для них нормы не существует. То есть, чем сопротивление изоляции выше, тем лучше. Принято считать, что его значение не должно быть менее 10. Низковольтные (до 1 000 В). По сути, речь идет об электропроводках и вторичных цепях различных установок. Минимальный предел значения сопротивления изоляции – 0,5.

36) Баланс активных мощностей

Общее выражение условия баланса активной мощности в системе любого иерархического уровня имеет вид:

,

где левая (приходная) часть отражает суммарную мощность, которой располагает система для обеспечения покрытия суммарной мощности

Приходная часть. Фундаментальной характеристикой ЭЭС любого иерархического уровня является суммарная установленная мощность генераторов электростанций , под которой понимается сумма их номинальных мощностей :

где n – число генераторов j-й электростанции; k – число электростанций системы; – установленная мощность j-й станции.

Суммарная располагаемая мощность генераторов системы меньше установленной на значение резервной и неиспользуемой мощности:

37) Расходная часть. В зависимости от принадлежности системы к тому или иному иерархическому уровню при составлении баланса активной мощности нагрузка потребителей приводится к той или иной ступени номинального напряжения и представляется в виде некоторой эквивалентной нагрузки на шинах понижающих подстанций. Эквивалентная нагрузка системы обозначена как суммарная расчетная мощность потребителей символом . При приведении к ступени U она определяется путём суммирования нагрузок потребителей с учётом коэффициентов разновременности максимумов , соответствующих всем предшествующим (более низким) ступеням напряжения:

,

где – суммарная максимальная нагрузка потребителей системы, включая постоянно присоединенную нагрузку смежных районов соседних ЭЭС, за вычетом нагрузки, постоянно присоединенной к смежным районам других ЭЭС. При перспективном проектировании, когда точные графики нагрузок отдельных потребителей и их групп, как правило, неизвестны, используют среднестатистические значения коэффициентов разновременности максимумов:

Второй значительной составляющей расходной части баланса активной мощности являются ее суммарные потери при передаче и распределении , т.е. потери в линиях и трансформаторах электрических сетей, которые приближенно оцениваются как некоторая доля суммарной расчетной нагрузки системы:

,

Последняя составляющая расходной части баланса – экспортируемая мощность – представляет собой мощность, выдаваемую в режиме максимальной нагрузки в соседние энергосистемы того же самого иерархического уровня по межсистемным связям. Её значение определяется из условий обеспечения баланса активной мощности в энергообъединении более высокого уровня.