Содержание

Классификация электрических сетей

Классификация
электрических сетей может осуществляться:

  • По
    роду тока

  • По
    номинальному напряжению

  • Конфигурации
    схемы сети

  • По
    выполняемым функциям

  • По
    характеру потребителя

  • По
    конструктивному выполнению

По
роду тока различают сети переменного
и постоянного тока:

ЛЭП
постоянного тока применяются для
дальнего транспорта электрической
энергии и связи электрических сетей с
разными номинальными частотами или с
различными подходами к регулированию
при одной номинальной частоте (вставки
линии постоянного тока или нулевой
длины). В России ЛЭП постоянного тока
почти не используется (Волгоград-Донбасс
на 800 кВ, 376 км).

Для
связи с другими странами применяют
вставки из линий постоянного тока. За
рубежом в разных странах существует
несколько десятков ЛЭП постоянного
тока, среди которых самой мощной является
Итайпу-Сан Паулу (Бразилия) с номинальным
напряжением 1200 кВ, длиной 783 км и пропускной
способностью 6,3 млн кВт.

ЛЭП
переменного трехфазного тока используется
повсеместно. В России такая линия впервые
была построена в 1922 г. (110кВ). Рост
номинального напряжения ЛЭП напряжением
переменного тока шел примерно с интервалом
15 лет. Первые экспериментальные участки
ЛЭП-1150 кВ были построены в 1985 г.

Каждая
сеть характеризуется номинальным
напряжением.

Различают номинальные напряжения ЛЭП,
генераторов, трансформаторов и
электроприемников.

Номинальное
напряжение генераторов по условию
компенсации потерь напряжения в сети
принимают на 5% выше номинального сетевого
напряжения. Номинальные напряжения
обмоток трансформатора принимают
равными номинальному напряжению сети
или на 5% выше в зависимости от вида
трансформатора и напряжения сети.

По величине
номинального напряжения сети
подразделяются:

  1. на
    сети низкого напряжения (НН) – до 1000
    кВ;

  2. среднего
    напряжения (СН) – 3…35 кВ;

  3. высокого
    напряжения (ВН) – 110…220 кВ;

  4. сверхвысокого
    напряжения (СВН) – 330-750 кВ;

  5. ультравысокого
    напряжения (УВН) – свыше 1000 кВ.

По конфигурации
электрические сети различают:

1. Разомкнутые;

2. Разомкнутые
резервированные;

3.
Замкнутые.

Разомкнутыми
называют такие сети, которые питаются
от одного пункта и передают электрическую
энергию к потребителю только в одного
направлении. Разомкнутые сети бывают
магистральными, радиальными и
радиально-магистральными (разветвленными).
В разомкнутых резервированных сетях
при нарушении питания по одной из ЛЭП
вручную или автоматически включается
резервная перемычка, по которой
восстанавливается электроснабжение
отключенных потребителей. Замкнутыми
называют сети, питающие потребителей
по меньшей мере с двух сторон.

Виды схем: а-
магистраль; б- линия с равномерно
распределенной нагрузкой; в- радиальная
схема; г- радиально-магистральная схема.

Магистралью
называется линия с промежуточными
отборами мощности вдоль линии. В
предельном случае с увеличением числа
нагрузок получается линия с равномерно
распределенной нагрузкой, т.е. плотность
нагрузки на единицу длины одинакова
для любого участка. Радиальные линии
исходят из одной точки сети.

Замкнутыми сетями
называются сети, имеющие контуры (циклы),
образованные ЛЭП и трансформаторами.

Н1

Примеры замкнутых
электрических сетей:

а- сеть одного
напряжения; б- сеть двух напряжений.

К замкнутым сетям
относятся также сети, имеющие несколько
источников питания. Одной из таких схем
является так называемая линия с
двухсторонним питанием.

Пример замкнутых
электрических сетей, имеющих несколько
источников питания:

По
выполняемым функциям различают:

  1. Системообразующие
    сети;

  2. Питающие
    сети;

  3. Распределительные
    сети.

Системообразующие
сети
напряжением 330-1150 кВ осуществляют функции
формирования объединенных энергосистем,
объединяя мощные электрические станции
и обеспечивая их функционирование как
единого объекта управления и одновременно
обеспечивают передачу электрической
энергии от мощных электрических станций.
Эти сети осуществляют системные связи,
т.е. связи очень большой длины между
энергосистемами. Их режимом управляет
диспетчер объединенного диспетчерского
управления (ОДУ). В ОДУ входят несколько
районных энергосистем – районных
энергетических управлений (РЭУ).

Питающие
сети

предназначены для передачи электрической
энергии от ПС системообразующей сети
и частично от шин 110-220 кВ электрических
станций к центрам питания (ЦП)
распределительных сетей – районным
ПС.

Питающие
сети обычно замкнутые. Напряжение этих
сетей ранее было 110-220 кВ. По мере роста
нагрузок, мощности электрических станций
и протяженности электрических сетей
увеличивается напряжением сетей. В
последнее время напряжение питающих
сетей иногда бывает 330-500 кВ. Сети 110-220
кВ обычно административно подчиняются
РЭУ. Их режимом управляет диспетчер
РЭУ.

Распределительная
сеть
предназначена
для передачи электрической энергии на
небольшие расстояния от шин низшего
“U”
районных ПС к промышленным, городским,
сельским потребителям. Такие
распределительные сети обычно разомкнутые
или работают в разомкнутом режиме.

Различают
распределительные сети высокого
(Uном>1кВ)
и низкого (U<1кВ)
напряжения.

По
месту расположения и характеру потребителя

различают сети:

  1. Промышленные;

  2. Городские;

  3. Сельские;

  4. Электрифицированных
    железных дорог;

  5. Магистральных
    нефте- и газопроводов.

Ранее такие сети
выполнялись с напряжением 35 кВ и меньше,
а в настоящее время – до 110 и даже 220 кВ.
Преимущественное распространение в
распределительных сетях имеет напряжение
10 кВ, сети 6 кВ применяются реже. Напряжение
35 кВ широко используется для создания
центров питания сетей 6,10 кВ в основном
в сельской местности. Передача эл.
энергии на напряжении 35 кВ непосредственно
потребителям, т.е. трансформация 35/0,4 кВ
используется реже.

Для
электроснабжения больших промышленных
предприятий и крупных городов
осуществляется глубокий ввод высокого
напряжения, т.е. сооружение подстанций
с первичным напряжением 110-500 кВ вблизи
центров нагрузок.

Сети
внутреннего электроснабжения крупных
городов – это сети 110 кВ, в отдельных
случаях к ним относятся глубокие вводы
220/10 кВ.

Сети
с/х назначения выполняют на напряжении
0,4-110 кВ.

По конструктивному
выполнению различают сети:

  1. Воздушные;

  2. Кабельные;

  3. Токопроводы
    промышленных предприятий;

  4. Проводки
    внутри зданий и сооружений.

studfiles.net

высокое напряжение (110 кВ и выше) среднее напряжение

Documents

войти

Загрузить

×

  1. Математика
  2. Алгебра

advertisement

advertisement

Related documents
Стратегия поставщиков в рынке мощности
Бизнес-модели производства тепла из биомассы в малых

— Региональная тарифная комиссия Ставропольского края
Расчетные форварды на оптовом рынке электроэнергии
Цена на электрическую энергию, дифференцированная в
Критерии существенного изменения цен (цены)

Приложение 5 к приказу Федеральной службы по тарифам от 24

цены на электроэнергию в феврале 2011 года для потребителей

ДЕПАРТАМЕНТ ПО ТАРИФАМ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ ПРИКАЗ Об установлении долгосрочных параметров регулирования и
(Приложение 2). — НП Совет рынка
prognoz jul 09 nereg
sent prognoz

Заместитель начальника — руководитель дорожно-строител

studydoc.ru

Среднее и высокое напряжение. Электрическая сеть это

Классификация
электрических сетей может осуществляться:

    По
    роду тока

    По
    номинальному напряжению

    Конфигурации
    схемы сети

    По
    выполняемым функциям

    По
    характеру потребителя

    По
    конструктивному выполнению

По
роду тока различают сети переменного
и постоянного тока:

ЛЭП
постоянного тока применяются для
дальнего транспорта электрической
энергии и связи электрических сетей с
разными номинальными частотами или с
различными подходами к регулированию
при одной номинальной частоте (вставки
линии постоянного тока или нулевой
длины). В России ЛЭП постоянного тока
почти не используется (Волгоград-Донбасс
на 800 кВ, 376 км).

Для
связи с другими странами применяют
вставки из линий постоянного тока. За
рубежом в разных странах существует
несколько десятков ЛЭП постоянного
тока, среди которых самой мощной является
Итайпу-Сан Паулу (Бразилия) с номинальным
напряжением 1200 кВ, длиной 783 км и пропускной
способностью 6,3 млн кВт.

ЛЭП
переменного трехфазного тока используется
повсеместно. В России такая линия впервые
была построена в 1922 г. (110кВ). Рост
номинального напряжения ЛЭП напряжением
переменного тока шел примерно с интервалом
15 лет. Первые экспериментальные участки
ЛЭП-1150 кВ были построены в 1985 г.

Каждая
сеть характеризуется номинальным
напряжением.

Различают номинальные напряжения ЛЭП,
генераторов, трансформаторов и
электроприемников.

Номинальное
напряжение генераторов по условию
компенсации потерь напряжения в сети
принимают на 5% выше номинального сетевого
напряжения. Номинальные напряжения
обмоток трансформатора принимают
равными номинальному напряжению сети
или на 5% выше в зависимости от вида
трансформатора и напряжения сети.

По величине
номинального напряжения сети
подразделяются:

    на
    сети низкого напряжения (НН) – до 1000
    кВ;

    среднего
    напряжения (СН) – 3…35 кВ;

    высокого
    напряжения (ВН) – 110…220 кВ;

    сверхвысокого
    напряжения (СВН) – 330-750 кВ;

    ультравысокого
    напряжения (УВН) – свыше 1000 кВ.

По конфигурации
электрические сети различают:

1. Разомкнутые;

2. Разомкнутые
резервированные;

3.
Замкнутые.

Разомкнутыми
называют такие сети, которые питаются
от одного пункта и передают электрическую
энергию к потребителю только в одного
направлении. Разомкнутые сети бывают
магистральными, радиальными и
радиально-магистральными (разветвленными).
В разомкнутых резервированных сетях
при нарушении питания по одной из ЛЭП
вручную или автоматически включается
резервная перемычка, по которой
восстанавливается электроснабжение
отключенных потребителей. Замкнутыми
называют сети, питающие потребителей
по меньшей мере с двух сторон.

Виды схем: а-
магистраль; б- линия с равномерно
распределенной нагрузкой; в- радиальная
схема; г- радиально-магистральная схема.

Магистралью
называется линия с промежуточными
отборами мощности вдоль линии. В
предельном случае с увеличением числа
нагрузок получается линия с равномерно
распределенной нагрузкой, т.е. плотность
нагрузки на единицу длины одинакова
для любого участка. Радиальные линии
исходят из одной точки сети.

Замкнутыми сетями
называются сети, имеющие контуры (циклы),
образованные ЛЭП и трансформаторами.

Примеры замкнутых
электрических сетей:

а- сеть одного
напряжения; б- сеть двух напряжений.

К замкнутым сетям
относятся также сети, имеющие несколько
источников питания. Одной из таких схем
является так называемая линия с
двухсторонним питанием.

Пример замкнутых
электрических сетей, имеющих несколько
источников питания:

По
выполняемым функциям различают:

    Системообразующие
    сети;

    Питающие
    сети;

    Распределительные
    сети.

Системообразующие
сети
напряжением 330-1150 кВ осуществляют функции
формирования объединенных энергосистем,
объединяя мощные электрические станции
и обеспечивая их функционирование как
единого объекта управления и одновременно
обеспечивают передачу электрической
энергии от мощных электрических станций.
Эти сети осуществляют системные связи,
т.е. связи очень большой длины между
энергосистемами. Их режимом управляет
диспетчер объединенного диспетчерского
управления (ОДУ). В ОДУ входят несколько
районных энергосистем – районных
энергетических управлений (РЭУ).

Питающие
сети

предназначены для передачи электрической
энергии от ПС системообразующей сети
и частично от шин 110-220 кВ электрических
станций к центрам питания (ЦП)
распределительных сетей – районным
ПС.

Питающие
сети обычно замкнутые. Напряжение этих
сетей ранее было 110-220 кВ. По мере роста
нагрузок, мощности электрических станций
и протяженности электрических сетей
увеличивается напряжением сетей. В
последнее время напряжение питающих
сетей иногда бывает 330-500 кВ. Сети 110-220
кВ обычно административно подчиняются
РЭУ. Их режимом управляет диспетчер
РЭУ.

Распределительная
сеть

предназначена
для передачи электрической энергии на
небольшие расстояния от шин низшего
“U”
районных ПС к промышленным, городским,
сельским потребителям. Такие
распределительные сети обычно разомкнутые
или работают в разомкнутом режиме.

По
месту расположения и характеру потребителя

различают сети:

    Промышленные;

    Городские;

    Сельские;

    Электрифицированных
    железных дорог;

    Магистральных
    нефте- и газопроводов.

Ранее такие сети
выполнялись с напряжением 35 кВ и меньше,
а в настоящее время – до 110 и даже 220 кВ.
Преимущественное распространение в
распределительных сетях имеет напряжение
10 кВ, сети 6 кВ применяются реже. Напряжение
35 кВ широко используется для создания
центров питания сетей 6,10 кВ в основном
в сельской местности. Передача эл.
энергии на напряжении 35 кВ непосредственно
потребителям, т.е. трансформация 35/0,4 кВ
используется реже.

Для
электроснабжения больших промышленных
предприятий и крупных городов
осуществляется глубокий ввод высокого
напряжения, т.е. сооружение подстанций
с первичным напряжением 110-500 кВ вблизи
центров нагрузок.

Сети
внутреннего электроснабжения крупных
городов – это сети 110 кВ, в отдельных
случаях к ним относятся глубокие вводы
220/10 кВ.

Сети
с/х назначения выполняют на напряжении
0,4-110 кВ.

По конструктивному
выполнению различают сети:

    Воздушные;

    Кабельные;

    Токопроводы
    промышленных предприятий;

    Проводки
    внутри зданий и сооружений.

Потребителей.

  • Сети автономного электроснабжения
    : электроснабжение мобильных и автономных объектов (транспортные средства, суда , самолёты , космические аппараты , автономные станции, роботы и т. п.)
  • Сети технологических объектов
    : электроснабжение производственных объектов и других инженерных сетей.
  • Контактная сеть
    : специальная сеть, служащая для передачи электроэнергии на движущиеся вдоль неё транспортные средства (локомотив , трамвай , троллейбус , метро).
  • Масштабные признаки, размеры сети

    • Магистральные сети
      : сети, связывающие отдельные регионы , страны и их крупнейшие источники и центры потребления. Характерны сверхвысоким и высоким уровнем напряжения и большими потоками мощности (гигаватты).
    • Региональные сети
      : сети масштаба региона (в России — уровня субъектов Федерации). Имеют питание от магистральных сетей и собственных региональных источников питания, обслуживают крупных потребителей (город, район, предприятие, месторождение, транспортный терминал). Характерны высоким и средним уровнем напряжения и большими потоками мощности (сотни мегаватт, гигаватты).
    • Районные сети, распределительные сети
      . Имеют питание от региональных сетей. Обычно не имеют собственных источников питания, обслуживают средних и мелких потребителей (внутриквартальные и поселковые сети, предприятия, небольшие месторождения , транспортные узлы). Характерны средним и низким уровнем напряжения и небольшими потоками мощности (мегаватты).
    • Внутренние сети
      : распределяют электроэнергию на небольшом пространстве — в рамках района города, села, квартала, завода. Зачастую имеют всего 1 или 2 точки питания от внешней сети. При этом иногда имеют собственный резервный источник питания. Характерны низким уровнем напряжения и небольшими потоками мощности (сотни киловатт, мегаватты).
    • Электропроводка
      : сети самого нижнего уровня — отдельного здания, цеха , помещения. Зачастую рассматриваются совместно с внутренними сетями. Характерны низким и бытовым уровнем напряжения и маленькими потоками мощности (десятки и сотни киловатт).
  • Род тока

    • Переменный трёхфазный ток
      : большинство сетей высших, средних и низких классов напряжений, магистральные, региональные и распределительные сети. Переменный электрический ток передаётся по трём проводам таким образом, что фаза переменного тока в каждом из них смещена относительно других на 120°. Каждый провод и переменный ток в нём называются «фазой»
      . Каждая «фаза» имеет определённое напряжение относительно земли, которая выступает в роли четвёртого проводника.
    • Переменный однофазный ток
      : большинство сетей бытовой электропроводки, оконечных сетей потребителей. Переменный ток передаётся к потребителю от распределительного щита или подстанции по двум проводам (т. н. «фаза» и «ноль»). Потенциал «нуля» совпадает с потенц
  • srnr.ru

    Электрическая сеть Википедия

    Высоковольтная линия электропередачи

    Электрическая сеть — совокупность электроустановок, предназначенных для передачи и распределения электроэнергии от электростанции к потребителю.

    Классификация электрических сетей[ | ]

    1. Назначение, область применения
      • Сети общего назначения: электроснабжение бытовых, промышленных, сельскохозяйственных и транспортных потребителей.
      • Сети автономного электроснабжения: электроснабжение мобильных и автономных объектов (транспортные средства, суда, самолёты, космические аппараты, автономные станции, роботы и т. п.)
      • Сети технологических объектов: электроснабжение производственных объектов и других инженерных сетей.
      • Контактная сеть: специальная сеть, служащая для передачи электроэнергии на движущиеся вдоль неё транспортные средства (локомотив, трамвай, троллейбус, метро).
    2. Масштабные признаки, размеры сети
      • Магистральные сети: сети, связывающие отдельные регионы, страны и их крупнейшие источники и центры потребления. Характерны сверхвысоким и высоким уровнем напряжения и большими потоками мощности (гигаватты).
      • Региональные сети: сети масштаба региона (в России — уровня субъектов Федерации). Имеют питание от магистральных сетей и собственных региональных источников питания, обслуживают крупных потребителей (город, район, предприятие, месторождение, транспортный терминал). Характерны высоким и средним уровнем напряжения и большими потоками мощности (сотни мегаватт, гигаватты).
      • Районные сети, распределительные сети: имеют питание от региональных сетей. Обычно не имеют собственных источников питания, обслуживают средних и мелких потребителей (внутриквартальные и поселковые сети, предприятия, небольшие месторождения, транспортные узлы). Характерны средним и низким уровнем напряжения и небольшими потоками мощности (мегаватты).
      • Внутренние сети: распределяют электроэнергию на небольшом пространстве — в рамках района города, села, квартала, завода. Зачастую имеют всего 1 или 2 точки питания от внешней сети. При этом иногда имеют собственный резервный источник питания. Характерны низким уровнем напряжения и небольшими потоками мощности (сотни киловатт, мегаватты).
      • Электропроводка: сети самого нижнего уровня — отдельного здания, цеха, помещения. Зачастую рассматриваются совместно с внутренними сетями. Характерны низким и бытовым уровнем напряжения и малыми потоками мощности (десятки и сотни киловатт).
    3. Род тока
      • Переменный трёхфазный ток: большинство сетей высших, средних и низких классов напряжений, магистральные, региональные и распределительные сети. Переменный электрический ток передаётся по трём проводам таким образом, что фаза переменного тока в каждом из них смещена относительно других на 120°. Каждый провод и переменный ток в нём называются «фазой». Каждая «фаза» имеет определённое напряжение относительно земли, которая выступает в роли четвёртого проводника.
      • Переменный однофазный ток: большинство сетей бытовой электропроводки, оконечных сетей потребителей. Переменный ток передаётся к потребителю от

    ru-wiki.ru

    Модуль низкого напряжения, среднего напряжения или высокого напряжения

    Изобретение относится к модулю низкого, среднего или высокого напряжения, содержащему по меньшей мере одно закорачивающее устройство, в котором подвижный контакт может быть замкнут на неподвижном контакте. Вдоль траектории перемещения подвижного контакта (50) размещено по меньшей мере две отдельные вакуумные зоны или вакуумных объема (60, 100). Технический результат — предотвращение пробоя при номинальном напряжении. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

     

    Настоящее изобретение относится к модулю низкого, среднего или высокого напряжения, имеющему, по меньшей мере, одно закорачивающее устройство, в котором подвижный контакт может быть замкнут на неподвижном контакте.

    Подобные модули используются в качестве системы защиты от дуги, аналогичной системе, описанной в ЕР 1535295 В1. В этом документе описывается прерыватель дуги, расположенный и работающий в вакууме. Специальный вариант выполнения состоит в том, что в модуле предусмотрены вакуумный прерыватель дуги, имеющий вакуумную камеру в сборе, и смежная камера давления в сборе. Первый проводник находится в вакуумной камере, входящей в состав вакуумной камеры в сборе, а второй проводник, который является частью камеры давления в сборе, расположен снаружи вакуумной камеры. Два проводника электрически соединены с помощью цилиндрического модуля. Цилиндрический модуль включает в себя проводящую трубку. Цилиндрический модуль помещен с возможностью скольжения в камеру давления, входящую в состав камеры давления в сборе. Трубка имеет внутреннюю часть в вакуумной атмосфере и наружную часть для создания соединения внутри участка давления. Когда давление в камере давления быстро увеличивается с помощью устройства образования газа (например, с помощью газового микрогенератора), цилиндрический модуль перемещается во второе положение, где трубка контактирует со вторым проводником и продолжается за камеру давления в сборе для контакта с первым проводником. Для доступа к первому проводнику трубка прокалывает уплотнение, которое составляет единое целое с вакуумной камерой в сборе, в данном случае, крышка вакуумного устройства.

    Другими словами, предусмотрены только одна вакуумная камера и одна камера давления. В последней камере образуется газ за счет возбуждения газового разряда, который перемещает поршень или нечто подобное. Недостаток этой конструкции состоит в том, что камера высокого давления и вакуумная камера, находящиеся в непосредственной близости друг от друга, разделены только мембраной, так что во время активного перемещения подвижного контакта по траектории перемещения вакуум будет нарушаться. Для получения устойчивой диэлектрической характеристики устройства мембрана должна увеличить диэлектрическую жесткость посредством создания по меньшей мере двух отдельных вакуумных зон. Это ведет к созданию системы с двойным зазором (или с множеством зазоров) с хорошо известной характеристикой.

    Таким образом, задача изобретения состоит в том, чтобы не допустить возникновение очень редких случаев выхода из строя, препятствуя возникновению дуги во время эксплуатации.

    Указанная задача изобретения решается с помощью характеристик по п.1.

    Другие варианты выполнения изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

    Указанная задача также решается посредством использования по пп.2-12 формулы изобретения.

    Основной отличительной характеристикой настоящего изобретения является то, что вдоль траектории перемещения подвижного контакта расположены по меньшей мере две отдельные вакуумные зоны или вакуумных объема. За счет этой характеристики по меньшей мере две вакуумные зоны или два вакуумных объема расположены вдоль траектории перемещения, так что в любом случае будет обеспечиваться своего рода резервирование для предотвращения выхода из строя в течение срока службы при номинальном напряжении. За счет последовательного расположения по меньшей мере двух отдельных вакуумных зон вакуум будет поддерживаться даже в момент возбуждения газового генератора.

    По другому варианту выполнения вакуумные зоны разделены физическим разделяющим элементом, через который перемещается подвижный контакт во время перемещения с целью закорачивания.

    Кроме того, физический разделяющий элемент представляет собой мембрану, которая может быть выполнена из металла, стекла, керамики или пластика. Эта мембрана физически закрыта и не имеет отверстий за исключением предварительно выполненного первого ослабленного разрушаемого контура или точки, являющейся частью другого варианта выполнения. Физически она действительно разделяет вакуумные зоны друг от друга, так что имеет место резервирование вакуума вдоль траектории перемещения подвижного контакта. Технически обеспечивается, что в течение срока службы устройства не происходит никаких поломок при номинальном напряжении.

    Часть другого варианта выполнения состоит в том, что вакуумные зоны расположены последовательно вдоль траектории перемещения с целью выдерживания высокого напряжения. Альтернативой или иногда и дополнительной характеристикой может быть параллельное расположение вакуумных зон вдоль траектории перемещения для обеспечения высокой емкости по току. Эта характеристика может быть получена по двум дополнительным альтернативным вариантам. Первый вариант состоит в том, чтобы расположить две параллельные пары контактов в одной вакуумной камере в сборе, или, что является вторым альтернативным вариантом, расположить две параллельные вакуумные камеры в сборе в такой конструкции внутри каждой. В обоих случаях может быть получена высокая емкость по току готового модуля для использования в случае сильного тока.

    Другой вариант выполнения заключается в разделении готовой конструкции на три зоны, которые расположены последовательно. Первая верхняя зона является своего рода поршнем со штоком, которые одновременно обеспечивают перемещение подвижного контакта. Поршень имеет окружающее уплотнение типа свернутой металлической фольги, которая также обеспечивает контакт между частью стенки верхней металлической камеры, электрически соединенной с наружным контактом. Таким образом, поршень будет перемещаться за счет возбуждения движущего разряда на стороне поршня, который создает высокое давление газа для перемещения Верхняя сторона цилиндра, в котором перемещается конструкция поршень — контакт, не находится под давлением, поскольку она уплотнена окружающим уплотнением поршня у верхнего пространства цилиндра, которое находится под давлением после возбуждения устройства получения газа.

    Затем шток движется вниз и прорезает предварительно выполненный ослабленный разрушаемый контур сначала в первой вакуумной зоне и затем второй вакуумной зоне, расположенной рядом с ответной частью, т.е. неподвижным контактом.

    Вдоль каждого положения по траектории перемещения будет поддерживаться вакуум в области движущегося контакта.

    Использование такого модуля является предпочтительным в случае применения переключающего устройства. Другим предпочтительным использованием является применение в соединительной электрической системе, например устройстве закорачивания в промежуточном соединителе или кабельном соединителе. Это преимущество обеспечивается за счет компактной конструкции, в которой может быть реализовано изобретение.

    Другой вариант выполнения отличается тем, что контактные части (вилка и втулка) расположены в устройстве в вакуумной атмосфере.

    Кроме того, при использовании более двух мембран материал каждой мембраны может быть различным.

    Другой вариант изобретения отличается тем, что одна или несколько вакуумных зон могут быть соединены с помощью отверстия в пластине мембраны. При наличии перфорированного разделения мембраны это приводит к такому же результату.

    Кроме того, предпочтительно является параллельное расположение двух или более устройств с целью удовлетворения требований к большому току короткого замыкания.

    Другой вариант изобретения отличается тем, что модуль имеет два или более готовых устройства, которые могут быть расположены параллельно с целью удовлетворения требований к высокому напряжению при использовании того же устройства.

    В случае двух или более готовых устройств, расположенных последовательно с первым устройством при потенциале земли, они будут возбуждаться с помощью импульса тока, и следующее устройство будет возбуждаться вдоль траектории перемещения за счет механического возбуждения второго газового микрогенетратора.

    Другое предпочтительное использование обеспечивается в трансформаторах в качестве закорачивающего устройства.

    Вариант выполнения изобретения показан на чертеже.

    На чертеже показана в продольном разрезе вакуумная камера варианта выполнения конструкции. Внутри металлического цилиндра 40 помещен поршень 30 со свернутой металлической фольгой 20, которая создает электрический контакт между подвижным поршнем 30 и цилиндром 40, а также своего рода уплотнение между поршнем и внутренней стенкой цилиндра. На область цилиндра 40 у поршня будет воздействовать генератор 10 движущего разряда. Фольга 20 будет иметь двойную функцию. Первая из них состоит в том, чтобы уплотнять часть камеры давления цилиндра 40 у поршня 30 относительно первой вакуумной зоны 60 при перемещении поршня 30.

    Поршень непосредственно соединен с коническим подвижным контактом 50. При возбуждении движущего разряда поршень будет перемещаться через первую крышку 40а, в которой предварительно выполнен первый ослабленный разрушаемый контур. При дальнейшем перемещении конический подвижный контакт 50 будет прорезать мембрану 70, в которой выполнен ослабленный разрушаемый участок, расположенный в центре мембраны 70.

    Мембрана 70 отделяет друг от друга две вакуумные зоны 60 и 100 до тех пор, пока она не будет разрушена. При дальнейшем перемещении конический контакт будет входить в сопрягаемое коническое отверстие в неподвижном контакте и обеспечивать замкнутый закорачивающий контакт. Подвижный контакт 50 создает электрическое соединение с ответной частью с помощью сложенной уплотняющей фольги 20 в металлическом поршне 30 и с помощью металлического цилиндра, который имеет наружное соединение с другим электрическим контактом.

    Таким образом, в каждом положении вдоль траектории перемещения подвижного контакта обеспечивается разделение между «камерой давления», в которой будет иметь место возбуждение газового разряда, и первой, а во время дальнейшего перемещения также и второй (или более чем двумя) вакуумными камерами.

    Это является существенным конструкционным отличием по сравнению с существующим уровнем техники. Функциональное отличие обеспечивает описанные преимущества.

    1. Модуль низкого, среднего или высокого напряжения, содержащий по меньшей мере одно закорачивающее устройство, в котором подвижный контакт выполнен с возможностью замыкания на неподвижном контакте, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере две отдельные вакуумные зоны или объемы (60, 100) вдоль траектории перемещения подвижного контакта (50).

    2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что вакуумные зоны или объемы (60, 100) разделены разделяющим элементом (70), причем разделяющий элемент выполнен с возможностью прохода через него подвижного контакта (50) при перемещении подвижного контакта.

    3. Модуль по п.2, отличающийся тем, что разделяющий элемент (70) представляет собой мембрану.

    4. Модуль по п.3, отличающийся тем, что мембрана (70) выполнена из металла, стекла, керамики или пластика.

    5. Модуль по п.3, отличающийся тем, что мембрана (70) или каждая мембрана выполнена с предварительно ослабленным разрушаемым контуром или зоной (С).

    6. Модуль по п.1, отличающийся тем, что вакуумные зоны расположены последовательно вдоль траектории перемещения с тем, чтобы обеспечить выдерживание высокого напряжения.

    7. Модуль по п.1, отличающийся тем, что вакуумные зоны (60, 100) расположены параллельно вдоль траектории перемещения для обеспечения высокой емкости по току.

    8. Модуль по п.1, отличающийся тем, что в нем последовательно расположены три зоны.

    www.findpatent.ru

    Работа трансформаторов при повышенном напряжении

    Согласно ПТЭ, § 35.14. На трансформаторах допускается повышение напряжения сверх номинального:
    а)       длительно —  на 5% при нагрузке не выше номинальной и на 10% при нагрузке не выше 0,25 номинальной;
    б)       кратковременно (до вне сутки) — на 10% при нагрузке не выше номинальной;
    в)        в аварийных условиях в соответствии с типовой инструкцией по эксплуатации трансформаторов.
    Для трансформаторов, работающих в блоке с генераторами, и автотрансформаторов без ответвлений в нейтрали и последовательных регулировочных (вольтодобавочных) трансформаторов допускается длительное повышение напряжения сверх номинального на 10% при нагрузке не выше номинальной.
    Для автотрансформаторов с ответвлениями в нейтрали для регулирования напряжения или предназначенных для работы с последовательными регулировочными трансформаторами допускаемое повышение напряжения определяется по данным завода-изготовителя,)
    Трансформаторы при изготовлении рассчитываются на работу с максимальной индукцией в стали 14—17 тыс. Гс в зависимости от сорта стали. Эта точка лежит в насыщающейся части характеристики холостого хода трансформатора. Небольшое увеличение подведенного напряжения к трансформатору вызывает резкое увеличение петли гистерезиса стали и как следствие тока холостого хода, высших гармоник в нем и потерь в магнитопроводе. Увеличение потерь в стали при этом происходит пропорционально квадрату напряжения (рис.), ток же и высшие гармоники в нем увеличиваются в еще большей степени .

    Зависимость тока и потерь хх от перевозбуждения магнитопровода

    Значительное увеличение потерь в стали может привести к перегреву и разрушению изоляции листов стали и возникновению повышенных местных нагревов стали и очагов «пожара» стали. При увеличении тока холостого хода (при напряжении выше номинального)  в нем резко возрастают высшие гармоники, что приводит к искажению формы и увеличению амплитудного значения кривой напряжения. Это явление может представлять опасность для обмоток высшего напряжения, имеющих меньшие запасы по электрической прочности изоляции, чем в обмотке низкого напряжения.
    Увеличение высших гармоник тока холостого хода трансформатора вызывает увеличение помех на линиях связи от указанных токов, проходящих по линиям электропередачи, что может привести к нарушению работы линий связи. Поэтому для трансформаторов вводятся ограничения по повышению напряжения.
    При повышении напряжения на 5% в магнитопроводе трансформатора потери возрастают примерно на 10%, при этом общие потери в трансформаторе возрастают всего на 3%, что для трансформатора не представляет опасности. Ввиду этого такое повышение напряжения допустимо для всех трансформаторов без ограничения номинального тока обмотки.
    Длительное повышение напряжения на 10% допускают только трансформаторы, работающие в блоке с генератором, автотрансформаторы без ответвлений в нейтрали и последовательных регулировочных трансформаторов, которые на это специально рассчитываются. Для остальных трансформаторов повышение напряжения па 10% допустимо длительно при ограничении их мощности до 25% или кратковременно (до 6 ч в сутки) при нагрузке не выше номинальной ввиду опасности перегрева магнитопровода трансформатора.
    При указанных повышениях напряжения не должно быть превзойдено наибольшее рабочее напряжение, предусмотренное ГОСТ 721-74 для данного класса напряжения:

    Класс напряжения. кВ

    3

    6

    10 

    15

    20

    35

    Наибольшее рабочее напряжение, кВ

    3,5

    6,9

    11,5 

    17,5

    23

    40,5

    Класс напряжения, кВ

    110

    150

    220 

    330

    500

    750

    Наибольшее рабочее напряжение, кВ

    126

    172

    252 

      363

    525

    787

    Кратковременные повышения напряжения выше 10% в аварийных случаях допускаются в соответствии с инструкцией по эксплуатации, техническими условиями на трансформатор или соответствующим ГОСТ.
    В автотрансформаторах при устройстве РПН со стороны нейтрали или включении последовательно регулировочного трансформатора со стороны нейтрали регулирование напряжения называется «связанным». В процессе регулирования в автотрансформаторе одновременно меняется число витков обмоток высшего и среднего напряжений, что приводит к изменению индукции в магнитопроводе и изменению напряжения на обмотке низшего напряжения.
    При колебании первичного напряжения в пределах ±AU, % поддержание вторичного напряжения неизменным сопряжено с изменением индукции в автотрансформаторе на дельта U/а, %, где а — коэффициент выгодности автотрансформатора. Поэтому индукция в автотрансформаторе может изменяться в больших пределах, чем изменение напряжения.
    Так, для автотрансформатора напряжением 220/110 кВ при повышении первичного напряжения на 5% поддержание вторичного напряжения на уровне номинального приводит к перевозбуждению автотрансформатора на 10% (дельта U= 5%, а = 0,5). Перевозбуждение магнитопровода сверх допустимого вызывает резкое увеличение потерь в нем, что приводит к перегреву изоляции стали, а затем к выходу из строя магнитопровода из-за возникновения в нем больших циркулирующих токов и зон с недопустимыми нагревами. Поэтому для указанных автотрансформаторов должны быть четко оговорены допустимые пределы регулирования напряжения в зависимости от подводимого напряжения к автотрансформатору. При необходимости эти данные должны быть запрошены с завода-изготовителя или согласованы с ним. В случае практически ненагруженной третичной обмотки автотрансформатора величина возбуждения стержня магнитопровода может контролироваться по напряжению этой обмотки.
    При этом можно принять, что возбуждение стержня, представленное в процентах, равно относительному напряжению этой обмотки трансформатора, так как в этом случае в обмотке НН отсутствует падение напряжения и напряжение на ней практически равно напряжению холостого хода, которое прямо пропорционально возбуждению сердечника. Возбуждение ярма магнитопровода контролируется согласно типовой инструкции по эксплуатации трансформатора и указаниям завода-изготовителя.
    На основании данных завода-изготовителя должна быть составлена местная инструкция, в которой четко оговорены допустимые пределы регулирования напряжения (положение переключателей РПН в зависимости от напряжения обмотки высшею и среднего напряжения).

    Ещё по теме:

    silovoytransformator.ru

    Силовые трансформаторы электрических станций и подстанций

    Трансформаторы. Основные определения и принцип


    Силовые трансформаторы предназначены для преобразования электроэнергии переменного тока с одного напряжения на другое. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 12—15 % ниже, а расход активных материалов и стоимость на 20 — 25 % меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

    Предельная единичная мощность трансформаторов ограничивается массой, размерами, условиями транспортировки.

    Трехфазные трансформаторы на напряжение 220 кВ изготовляют мощностью до 1000 МВА, на 330 кВ — 1250 МВА, на 500 кВ — 1000 МВА.

    Однофазные трансформаторы применяются, если невозможно изготовление трехфазных трансформаторов необходимой мощности или затруднена их транспортировка. Наибольшая мощность группы однофазных трансформаторов напряжением 500 кВ составляет 3×533 МВА, напряжением 750 кВ — 3×417 МВА, напряжением 1150 кВ — 3×667 МВА.

    По количеству обмоток различного напряжения на каждую фазу трансформаторы разделяются на двухобмоточные и трехобмоточные. Кроме того, обмотки одного и того же напряжения, обычно низшего, могут состоять из двух и более параллельных ветвей, изолированных друг от друга и от заземленных частей. Такие трансформаторы называют трансформаторами с расщепленными обмотками. Обмотки высшего, среднего и низшего напряжения принято сокращенно обозначать соответственно ВН, СН, НН.

    Трансформаторы с расщепленными обмотками НН обеспечивают возможность присоединения нескольких генераторов к одному повышающему трансформатору. Такие укрупненные энергоблоки позволяют упростить схему распределительного устройства (РУ) 330—500 кВ. Трансформаторы с расщепленной обмоткой НН получили широкое распространение в схемах питания собственных нужд крупных ТЭС с блоками 200—1200 МВт, а также на понижающих подстанциях с целью ограничения токов КЗ.

    К основным параметрам трансформатора относятся: номинальные мощность, напряжение, ток; напряжение КЗ: ток холостого хода; потери холостого хода и КЗ.

    Номинальной мощностью трансформатора называется указанное в заводском паспорте значение полной мощности, на которую непрерывно может быть нагружен трансформатор в номинальных условиях места установки и охлаждающей среды при номинальных частоте и напряжении.

    Для трансформаторов общего назначения, установленных на открытом воздухе и имеющих естественное масляное охлаждение без обдува и с обдувом, за номинальные условия охлаждения принимают естественно меняющуюся температуру наружного воздуха (для климатического исполнения У: среднесуточная не более 30°С, среднегодовая не более 20°С), а для трансформаторов с масляно-водяным охлаждением температура воды у входа в охладитель принимается не более 25°С (ГОСТ 11677—85).

    Номинальная мощность для двухобмоточного трансформатора — это мощность каждой из его обмоток.

    Трехобмоточные трансформаторы могут быть выполнены с обмотками как одинаковой, так и разной мощности. В последнем случае за номинальную принимается наибольшая из номинальных мощностей отдельных обмоток трансформатора.

    За номинальную мощность автотрансформатора принимается номинальная мощность каждой из сторон, имеющих между собой автотрансформаторную связь («проходная мощность»).

    Трансформаторы устанавливают не только на открытом воздухе, но и в закрытых неотапливаемых помещениях с естественной вентиляцией. В этом случае трансформаторы могут быть непрерывно нагружены на номинальную мощность, но при этом срок службы трансформатора несколько снижается из-за худших условий охлаждения.

    Номинальные напряжения обмоток — это напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе трансформатора.

    Для трехфазного трансформатора — это его линейное (междуфазное) напряжение. Для однофазного трансформатора, предназначенного для включения в трехфазную группу, соединенную в звезду, — это

    .

    При работе трансформатора под нагрузкой и подведении к зажимам его первичной обмотки номинального напряжения на вторичной обмотке напряжение меньше номинального на величину потери напряжения в трансформаторе. Коэффициент трансформации трансформатора n определяется отношением номинальных напряжений обмоток высшего и низшего напряжений

    .

    В трехобмоточных трансформаторах определяется коэффициент трансформации каждой пары обмоток: ВН и НН; ВН и СН; СН и НН.

    Номинальными токами трансформатора называются указанные в заводском паспорте значения токов в обмотках, при которых допускается длительная нормальная работа трансформатора.

    Номинальный ток любой обмотки трансформатора определяют по его номинальной мощности и номинальному напряжению.

    Напряжение короткого замыкания uк — это напряжение, при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротко другой обмотке в ней проходит ток, равный номинальному.

    Напряжение КЗ определяют по падению напряжения в трансформаторе, оно характеризует полное сопротивление обмоток трансформатора.

    В трехобмоточных трансформаторах и автотрансформаторах напряжение КЗ определяется для любой пары его обмоток при разомкнутой третьей обмотке. Таким образом, в каталогах приводятся три значения напряжения КЗ: uк ВН-НН, uк ВН-СН, uк СН-НН.

    Поскольку индуктивное сопротивление обмоток значительно выше активного (у небольших трансформаторов в 2—3 раза, а у крупных в 15 — 20 раз), то uк в основном зависит от реактивного сопротивления, т.е. взаимного расположения обмоток, ширины канала между ними, высоты обмоток.

    Величина uк регламентируется ГОСТ в зависимости от напряжения и мощности трансформаторов. Чем больше высшее напряжение и мощность трансформатора, тем больше напряжение КЗ. Так, трансформатор мощностью 630 кВА с высшим напряжением 10 кВ имеет uк = 5,5%, с высшим напряжением 35 кВ — uк = 6,5%; трансформатор мощностью 80000 кВА с высшим напряжением 35 кВ имеет uк = 9%, а с высшим напряжением 110 кВ — uк = 10,5%.

    Увеличивая значение uк, можно уменьшить токи КЗ на вторичной стороне трансформатора, но при этом значительно увеличивается потребляемая реактивная мощность и увеличивается стоимость трансформаторов. Если трансформатор 110 кВ мощностью 25 MBА выполнить с uк = 20% вместо 10%, то расчетные затраты на него возрастут на 15,7%, а потребляемая реактивная мощность возрастет вдвое (с 2,5 до 5,0 Мвар).

    Трехобмоточные трансформаторы могут иметь два исполнения по значению uк в зависимости от взаимного расположения обмоток.

    Если обмотка НН расположена у стержня магнитопровода, обмотка ВН — снаружи, а обмотка СН — между ними, то наибольшее значение имеет uк ВН-НН, а меньшее значение — uк ВН-СН. В этом случае потери напряжения по отношению к выводам СН уменьшатся, а ток КЗ в сети НН будет ограничен благодаря повышенному значению uк ВН-НН

    Если обмотка СН расположена у стержня магнитопровода, обмотка ВН — снаружи, а обмотка НН — между ними, то наибольшее значение имеет uк ВН-СН, а меньшее — uк ВН-НН.

    Значение uк СН-НН останется одинаковым в обоих исполнениях.

    Ток холостого хода Iх характеризует активные и реактивные потери в стали и зависит от магнитных свойств стали, конструкции и качества сборки магнитопровода и от магнитной индукции. Ток холостого хода выражается в процентах номинального тока трансформатора. В современных трансформаторах с холоднокатаной сталью токи холостого хода имеют небольшие значения.

    Потери холостого хода Pх и короткого замыкания Pк определяют экономичность работы трансформатора.

    Потери холостого хода состоят из потерь стали на перемагничивание и вихревые токи. Для их уменьшения применяются электротехническая сталь с малым содержанием углерода и специальными присадками, холоднокатаная сталь толщиной 0,3 мм марок 3405, 3406 и других с жаростойким изоляционным покрытием. В справочниках и каталогах приводятся значения Pх для уровней А и Б. Уровень А относится к трансформаторам, изготовленным из электротехнической стали с удельными потерями не более 0,9 Вт/кг, уровень Б — с удельными потерями не более 1,1 Вт/кг (при B = 1,5 Тл, f = 50 Гц).

    Потери короткого замыкания состоят из потерь в обмотках при протекании по ним токов нагрузки и добавочных потерь в обмотках и конструкциях трансформатора. Добавочные потери вызваны магнитными полями рассеяния, создающими вихревые токи в крайних витках обмотки и конструкциях трансформатора (стенки бака, ярмовые балки и др.). Для их снижения обмотки выполняются многожильным транспонированным проводом, а стенки бака экранируются магнитными шунтами.

    В современных конструкциях трансформаторов потери значительно снижены. Например, в трансформаторе мощностью 250000 кВА при U = 110 кВ
    (Pх = 200 кВт, Pк = 790 кВт), работающем круглый год (Tmax = 6300 ч), потери электроэнергии составят 0,43% электроэнергии, пропущенной через трансформатор. Чем меньше мощность трансформатора, тем больше относительные потери в нем.

    В сетях энергосистем установлено большое количество трансформаторов малой и средней мощности, поэтому общие потери электроэнергии во всех трансформаторах страны значительны и очень важно для экономии электроэнергии совершенствовать конструкции трансформаторов с целью дальнейшего уменьшения значений Pх и Pк.

    Источник: Л. Д. Рожкова, Л. К. Карнеева, Т. В. Чиркова. Электрооборудование электрических станций и подстанций

    Силовые трансформаторы ТМ-СЭЩ, ТМН-СЭЩ Электрощит-Самара

    Помощь студентам

    electrichelp.ru

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о