Успенский М.И. Основы эксплуатации электрооборудования: Учебное пособие - файл n1.doc

Успенский М.И. Основы эксплуатации электрооборудования: Учебное пособие
скачать (1311.5 kb.)
Доступные файлы (1):

n1.doc

1312kb.

19.11.2012 22:55

скачать

---

Смотрите также:
• Организация эксплуатации и ремонта электрооборудования электрических станций и сетей (Документ)
• Зарандия Ж.А., Иванов А.А. Эксплуатация электрооборудования (Документ)
• Электростанции. Ремонт электрооборудования (Документ)
• Назарычев А.Н. Методы и модели оптимизации ремонта электрооборудования объектов энергетики с учетом технического состояния (Документ)
• Шаихов Р.Ф. (сост) Организационно-производственные структуры технической эксплуатации автомобилей (Документ)
• Назарычев А.Н., Андреев Д.А., Таджибаев А.И. Справочник инженера по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электрических станций и сетей (Документ)
• Хагемейстер Е.А. и др. Эксплуатация оборудования электрических станций (Документ)
• Хасанов Р.Х. Основы технической эксплуатации автомобилей (Документ)
• Сюбаев М.А. Эксплуатация судового электрооборудования (Документ)
• Русская интеллигенция и западный интеллектуализм: История и типология (Документ)
• Ясенков Е.П. Основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования (Документ)
• Успенский Б.А. Крестное знамение и сакральное пространство (Документ)

n1.doc

Разрядные напряжения воздушных промежутков

и изоляционных конструкций
Амплитуда разрядных напряжений воздушного промежутка при равномерном электрическом поле (между двумя плоскостями) оценивается по формуле кВ, где S – расстояние между электродами в см (1 < S < 20 см), – относительная плотность воздуха, р – давление в мм рт.ст., t – температура окружающего воздуха ⁰С. Действующие значения разрядных напряжений воздушных промежутков при частоте 50 Гц для 40 < S < 250 см можно оценить как кВ при электродах стержень – стержень и кВ при электродах стержень – плоскость для нормальных атмосферных условий.

Электрическая прочность промежутков изолятор – дерево при длине дерева до 4 м кВ для подвесных изоляторов и кВ для штыревых изоляторов, где U_g и U_s – разрядное напряжение подвесных и штыревых изоляторов, соответственно, l_d – длина дерева в м.

Значения разрядных напряжений для изоляторов в зависимости от типа и количества изоляторов приводятся в справочниках [9]. Там же даются поправочные коэффициенты для коммутационных импульсов и других атмосферных условий, например для дождя.

Защитные и рабочие заземления

Защитное заземление – соединение с землей нетоковедущих металлических частей электрооборудования. Оно необходимо для выравнивания потенциала между землей и указанными частями в случае пробоя изоляции на корпус. В этом случае снижается напряжение между корпусом и землей, на которой стоит человек, а также шаговое напряжение, что обеспечивает безопасность человека. Рабочее заземление – соединение с землей электроустановок, работающих в режиме с заземленной нейтралью. Зануление – неоднократное соединение нулевого провода с землей для увеличения тока КЗ при замыкании фазы на землю и надежного срабатывания защиты.

Допуск в эксплуатацию заземляющих устройств осуществляется в соответствии с установленными требованиями. При сдаче в эксплуатацию заземляющего устройства монтажной организацией должна быть предъявлена документация в соответствии с установленными требованиями и правилами.

Присоединение заземляющих проводников к заземлителю и заземляющим конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к главному заземляющему зажиму, корпусам аппаратов, машин и опорам ВЛ - болтовым соединением (для обеспечения возможности производства измерений). Монтаж заземлителей, заземляющих проводников, присоединение заземляющих проводников к заземлителям и оборудованию должен соответствовать установленным требованиям. Каждая часть электроустановки, подлежащая зазем­лению или занулению, присоединяется к сети зазем­ления или зануления с помощью отдельного проводника. Пос­ледовательное соединение заземляющими (зануляющими) проводниками нескольких элементов электроустановки не до­пускается. Сечение заземляющих и нулевых защитных проводников должно соответствовать правилам устройства электроуста­новок.

Открыто проложенные заземляющие проводники должны быть предохранены от коррозии и окрашены в черный цвет. Для определения технического состояния заземляющего устройства проводятся визуальные осмотры видимой части, осмотры заземляющего устройства с выбороч­ным вскрытием грунта, измерение параметров заземляющего устройства в соответствии с нормами испытания электрообо­рудования. Визуальные осмотры видимой части заземляющего устройства должны производиться по графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев ответственным за электрохозяйство Потребителя или работником, им уполномоченным. При осмотре оценивается состояние контактных соедине­ний между защитным проводником и оборудованием, наличие антикоррозионного покрытия, отсутствие обрывов.

Для определения технического состояния заземля­ющего устройства в соответствии с нормами испытаний элек­трооборудования должны производиться: измерение сопротивления заземляющего устройства; измерение напряжения прикосновения (в электроустанов­ках, заземляющее устройство которых выполнено по нормам на напряжение прикосновения), проверка наличия цепи между заземляющим устройством и заземляемыми элементами, а также соединений естественных заземлителей с заземляю­щим устройством; измерение токов короткого замыкания электроустановки, проверка состояния пробивных предохранителей; измерение удельного сопротивления грунта в районе за­земляющего устройства. Для ВЛ измерения производятся ежегодно у опор, имею­щих разъединители, защитные промежутки, разрядники, по­вторное заземление нулевого провода, а также выборочно у 2% железобетонных и металлических опор в населенной мес­тности.

Измерения должны выполняться в период наибольшего высыхания грунта (для районов вечной мерзлоты - в период наибольшего промерзания грунта). Результаты измерений оформляются протоколами.

На главных понизительных подстанциях и трансформаторных подстанциях, где отсоединение заземляющих проводников от оборудования невозможно по условиям обеспечения категорийности электроснабжения, техническое состояние зазем­ляющего устройства оценивается по результатам изме­рений.

Использование земли в качестве фазного или нулевого провода в электроустановках до 1000 В не допускается.
Защита от перенапряжений
Электроустановки Потребителей должны иметь защиту от грозовых и внутренних перенапряжений, выполненную в соот­ветствии с требованиями правил устройства электроустановок. Линии электропередачи, ОРУ, ЗРУ, распределительные устройства и подстанции защищаются от прямых ударов молнии и волн грозовых перенапряжений, набегающих с ли­нии электропередачи. Защита зданий ЗРУ и закрытых подстанций, а также расположенных на территории подстанций зданий и сооружений (маслохозяйства, электролизной, ре­зервуаров с горючими жидкостями или газами и т. п.) выполняется в соответствии с установленными требованиями.

У Потребителей хранятся следующие систематизированные данные: о расстановке вентильных и трубчатых разрядников и защитных промежутках (типы разрядников, расстояния до защищаемого оборудования), а также о расстояниях от трубчатых разрядников до линейных разъединителей и вентильных разрядников; о сопротивлении заземлителей опор, на которых установлены средства молниезащиты, включая тросы; о сопротивлении грунта на подходах линий электропередачи к подстанциям; о пересечениях линий электропередачи с другими линия­ми электропередачи, связи и автоблокировки, ответвлениях от ВЛ, линейных кабельных вставках и о других местах с ослаб­ленной изоляцией. На каждое ОРУ должны быть составлены очертания защит­ных зон молниеотводов, прожекторных мачт, металлических и железобетонных конструкций, в зоны которых попадают откры­тые токоведущие части.

Ежегодно перед грозовым сезоном проводится проверка состояния защиты от перенапряжений распределительных устройств и линий электропередачи и обеспечиваться готовность защиты от грозовых и внутренних перенапряжений. У Потребителей регистрируются случаи грозовых отключений и повреждений ВЛ, оборудования РУ и ТП. На основании полученных данных проводится оценка надежности грозозащиты и разрабатывается в случае необходимости мероприятия по повышению ее надежности. При установке в РУ нестандартных аппаратов или оборудования необходима разработка соответствующих грозозащитных мероприятий.

Вентильные разрядники и ограничители перенапря­жений всех напряжений должны быть постоянно включены. В ОРУ допускается отключение на зимний период (или от­дельные его месяцы) вентильных разрядников, предназначен­ных только для защиты от грозовых перенапряжений в районах с ураганным ветром, гололедом, резкими изменениями темпе­ратуры и интенсивным загрязнением. Профилактические испытания вентильных и трубчатых разрядников, а также ограничителей перенапряжений проводятся в соответствии с нормами испытаний элект­рооборудования.

На ВЛ напряжением до 1000 В перед грозовым се­зоном выборочно по усмотрению ответственного за электрохо­зяйство Потребителя проверяется исправность зазем­ления крюков и штырей изоляторов, установленных на железо­бетонных опорах, а также арматуры этих опор. При наличии нулевого провода контролируется также зануление этих элементов. На ВЛ, построенных на деревянных опорах, проверяются заземление и зануление крюков и штырей изоляторов на опо­рах, имеющих защиту от грозовых перенапряжений, а также там, где выполнено повторное заземление нулевого провода.

В сетях с изолированной нейтралью или с компен­сацией емкостных токов допускается работа воздушных и ка­бельных линий электропередачи с замыканием на землю до устранения повреждения. При этом к отысканию места повреждения на ВЛ, проходящих в населенной местности, где возникает опасность пораже­ния током людей и животных, следует приступить немедленно и ликвидировать повреждение в кратчайший срок.

При наличии в сети в данный момент замыкания на землю отключение дугогасящих реакторов не допускается. В электри­ческих сетях с повышенными требованиями по условиям элек­тробезопасности людей (организации горнорудной промыш­ленности, торфоразработки и т. п.) работа с однофазным замы­канием на землю не допускается. В этих сетях все отходящие от подстанции линии должны быть оборудованы защитами от замыканий на землю.

В сетях генераторного напряжения, а также в сетях, к которым подключены электродвигатели высокого напряже­ния, при появлении однофазного замыкания в обмотке стато­ра машина должна автоматически отключаться от сети, если ток замыкания на землю превышает 5 А. Если ток замыкания не превышает 5 А, допускается работа не более 2 ч, по истече­нии которых машина должна быть отключена. Если установлено, что место замыкания на землю находится не в обмотке ста­тора, по усмотрению технического руководителя Потребителя допускается работа вращающейся машины с замыканием в сети на землю продолжительностью до 6 ч.

Компенсация емкостного тока замыкания на землю дугогасящими реакторами должна применяться при емкостных токах, превышающих следующие значения:

Номинальное напря­жение сети, кВ	6		10		15-20		35 и выше
Емкостный ток замы­кания на землю, А	30		20		15		10

В сетях напряжением 6-35 кВ с ВЛ на железобетонных и металлических опорах дугогасящие аппараты применяются при емкостном токе замыкания на землю более 10 А. Работа сетей напряжением 6-35 кВ без компенсации ем­костного тока при его значениях, превышающих указанные выше, не допускается. Для компенсации емкостного тока замыкания на землю в сетях используются заземляющие дугогасящие реакторы с автоматическим или ручным регулировани­ем тока. Измерения емкостных токов, токов дугогасящих реакторов, токов замыкания на землю и напряжений смещения нейтрали проводятся при вводе в эксплуатацию дугогасящих реакторов и при значительных изменениях режимов работы сети, но не реже 1 раза в 6 лет. В сетях, работающих с компенсацией емкостного тока, напряжение несимметрии должно быть не выше 0,75% фазного напряжения. При отсутствии в сети замыкания на землю напряжение смещения нейтрали допускается не выше 15% фазного напря­жения длительно и не выше 30% в течение 1 ч. Снижение напряжения несимметрии и смещения нейтра­ли до указанных значений должно быть осуществлено вырав­ниванием емкостей фаз сети относительно земли (измене­нием взаимного положения фазных проводов, распределе­нием конденсаторов высокочастотной связи между фазами линий). При подключении к сети конденсаторов высокочастотной связи и конденсаторов молниезащиты вращающихся машин должна быть проверена допустимость несимметрии емкостей фаз относительно земли. Пофазные включения и отключения воздушных и кабельных линий электропередачи, которые могут приводить к напряже­нию смещения нейтрали, превышающему указанные значения, не допускаются.

На подстанциях напряжением 110-220 кВ для пре­дотвращения возникновения перенапряжений от самопроиз­вольных смещений нейтрали или опасных феррорезонансных процессов оперативные действия должны начинаться с зазем­ления нейтрали трансформатора, включаемого в ненагружен­ную систему шин с трансформаторами напряжения НКФ-110 и НКФ-220. Перед отделением от сети ненагруженной системы шин с трансформаторами типа НКФ-110 и НКФ-220 нейтраль питаю­щего трансформатора должна быть заземлена.

Распределительные устройства напряжением 150-220 кВ с электромагнитными трансформаторами напряжения и выклю­чателями, контакты которых шунтированы конденсаторами, должны быть проверены на возможность возникновения фер­рорезонансных перенапряжений при отключениях систем шин. При необходимости должны быть приняты меры к предотвращению феррорезонансных процессов при оперативных и авто­матических отключениях.

В сетях и на присоединениях напряжением 6-35 кВ в слу­чае необходимости должны быть приняты меры к предотвраще­нию феррорезонансных процессов, в том числе самопроиз­вольных смещений нейтрали.

Неиспользуемые обмотки низшего (среднего) на­пряжения трансформаторов и автотрансформаторов соединяются в звезду или треугольник и защищаются от пе­ренапряжений. Защита не требуется, если к обмотке низшего напряжения постоянно подключена кабельная линия электропередачи дли­ной не менее 30 м. В других случаях защита неиспользуемых обмоток низше­го и среднего напряжения должна быть выполнена заземлени­ем одной фазы или нейтрали либо вентильными разрядниками или ограничителями перенапряжения, присоединенными к вы­воду каждой фазы.

В сетях напряжением 110 кВ разземление нейт­рали обмоток напряжением 110 кВ трансформаторов, а так­же логика действия релейной защиты и автоматики должны быть осуществлены таким образом, чтобы при различных оперативных и автоматических отключениях не выделялись участки сети без трансформаторов с заземленными нейтра­лями.

Защита от перенапряжений нейтрали трансформатора с уровнем изоляции ниже, чем у линейных вводов, осуществляется вентильными разрядниками или ограничителями перенапряжений.
Токи короткого замыкания. Причины возникновения

и меры борьбы с ними
Коротким замыканием называется соединение токоведущих частей разных фаз или потенциалов между собой, на корпус оборудования, соединенный с землей, или на землю. Причиной КЗ могут быть: ухудшение сопротивления изоляции во влажной или химически активной среде, при недопустимом перегреве изоляции, при механических воздействиях на нее, вследствие ее старения; ошибочные действия персонала при обслуживании и ремонте; природные воздействия (буря, гололед, гроза и т.д.). Как видно из самого названия процесса, сопротивление существенно уменьшается, и ток возрастает до недопустимых значений. При этом источник должен отключаться под действием защиты. Если КЗ произошло в удаленной от источника точке, то ток КЗ, достаточный для загорания проводов, может быть недостаточным для срабатывания защиты. Следовательно, необходимо уметь правильно рассчитывать токи КЗ, величины которых могут меняться в зависимости от схемы присоединений в момент аварии. Токи КЗ производят также электродинамическое и термическое воздействие на аппараты и проводники, что необходимо учитывать при выборе оборудования.

Наряду с сетями с глухозаземленной нейтралью есть сети с изолированной нейтралью. Здесь однофазное КЗ (соединение одной из фаз с землей) не вызывает большого тока, бесперебойность электроснабжения не нарушается, но такой режим все равно является аварийным и должен быть отключен.
Категории электроприемников при обеспечении надежности

электроснабжения и нормы качества электроэнергии
Существуют три категории этого вида. Категория I – перерыв в электроснабжении не должен повлечь опасности для жизни людей, значительный ущерб, повреждение дорогостоящего оборудования, расстройство сложного технологического процесса, функционирование особо важных элементов коммунального хозяйства. Надежность обеспечивается питанием потребителя от двух независимых взаимно резервирующих источника. Перерыв в электроснабжении допускается на время автоматического восстановления питания (АВР, АЧР и частотный АПВ – ЧАПВ).

Категория II – перерыв в электроснабжении не должен приводить к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям механизмов и транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Питание таких потребителей производится от двух независимых источников, но перерывы в электроснабжении допустимы на время включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой.

Категория III – остальные потребители, не входящие в первые две категории. Электроснабжение может выполняться от одного источника при условии, что перерыв в электроснабжении не превышает одних суток.

Показатели качества электроэнергии нормируются в зависимости от вида сети: однофазного, трехфазного и постоянного тока, и в зависимости от режима: для нормального режима и временной работы, и типа приемников. Для трехфазной сети отклонение частоты в нормальном режиме не более ±0.1 Гц, при временной работе ±0.2 Гц. Требования к отклонению напряжения существенно зависят от типа приемника, но в среднем составляют ±5.0%. Коэффициент обратной последовательности допустим до 2.0%. Коэффициент искажения кривой напряжения – до 5.0%. Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения для двигателей постоянного тока не должен превышать 8.0%.

---