Электржабдықтау жобасын есептеу кернеуі 1000В дейінгі күштік бөлімнің электрқондырғыларын таңдау

Олардың басты кемшілігі - қосылған кезде қуатты көп тұтынады және құралымы электромагнитті жетектерден күрделірек әрі едәуір қымбат, күтімді де көбірек қажет етеді. Басқару үшін өте ауыр майлы ажыратқыштарды пайдаланады.

Пневматикалық жетектерде ажыратқыш арнайы бактан келген сығылған ауамен қосылады, ал бак орталық компрессор қондырғысынан келген ауамен толтырылады.

 

Пневматикалық жетектердің негізгі құндылығы мынада:

1.Құралымы қарапайым;

2.Өте сенімді жұмыс істейді;

3.Құны арзан;

4.Пайдалануға қарапайым;

5.Көлемі шағын;

6.Қуатты аз пайдаланылады;

 

Басты кемшілігі - сығылған ауа қондырғысын қажет етеді.

Жоғары кернеулі кейбір ауалы ажыратқыштарда пневматикалық жетек ажыратқыштың тұтас бөлігі болып саналады.

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бөлшектеуші және қысқа тұйықтауыш аппараттар

 

Бөлшектеуіш тізбекті автоматты түрде  ажыратады да (0,5÷0,1с), ал тізбекке қайтадан қолмен қосылады.

 Қысқа тұйықтауыш тізбек арнайы жасанды қысқа тұйықталу тоғын жасауға арналған. Ол жұмысқа автоматты түрде қосылады да (0,4÷0,5с), ал тізбектен  қолмен ажыратылады.

Бөлшектеуіш пен қысқа тұйықтауыштардың негізгі түрлері: ОД-35 кВ; ОД-110 кВ; ОД-220 кВ; ОД-220 кВ; КЗ-35 кВ; КЗ-110 кВ; КЗ-220 кВ. Трансформатордың (Т₁) орамаларының аралығында шағын қысқа тұйықталу тоғы пайда болғанда, ол токты жасанды түрде көбейту үшін қысқа тұйықтауышты (QN1) іске қосады. Сонда релелік қорғаныс күретамырлары (магистральды) электр желісінің ажыратқышын (Q1) тізбектен ажыратады. Сол мезгілде (без токовая пауза) бөлшектеуіш (QR1) автоматты түрде трансформаторды (T1) тізбектен бөліп тастайды. Ал күретамырлық электр желісінің ажыратқышы Q1 қайтадан іске қосылады да 35-200 кВ-тық электр жеткізу желісі қалыпты жұмысына кіреді.

Айырғыштарды және бөлшектеуіштерді, қысқа тұйықтауыштарды таңдап алу тәртібі:

 

U_ном  ≥ U_конд; I_ном ≥ I_мах; i_соққы ≤ i_ш.қ.т.т; I_по ≤ I_ш.қ.т.т.

 

   Мұнда: i_ш.қ.т.т, I_ш.қ.т.қ.-шектелген қысқа тұйықталу тоғы (амплитуда және әрекеттегі мәні); β_к ≤ I²_тер* t_тер

  Мұнда β_к-есептік жылу импульсі, кА²с; I_тер-термиялық төзімділіктің шекті тоғы, А; кА. t_тер-термиялық токтың өту уақыты, с.

Қысқа тұйықтағыш аппаратты осы жоғарыда көрсетілген сипаттамалары бойынша таңдап алады. Бірақ жүктеме тоғына тексерілмейді.

 

Өлшеуіштік тоқ трансформаторы

 

Жұмыс тізбегіндегі бірінші орамадағы тоқты 5 А немесе 1 А- ге дейін төмендететін электр өлшеуіштік аппараттарын тоқ трансформаторлары деп атайды. Сонымен қатар, тоқ трансформаторы өлшеуіш және сақтандыру құралдарын бірінші тізбектің жоғарғы кернеуінен бөледі.

2.3-суретте тоқ трансформаторы құралымының сұлбасы және векторлық диаграммасы көрсетілген. Ток трансформаторы тұықталған электротехникалық темірден жасалған өзектен (1), бірінші орамадан (2) және екінші орамадан (3) тұрады. Бірінші жоғары кернеулі орамасы (2) электр энергия көзіне тізбектеп қосылады, ал екінші орамаға (3) өлшеуіш немесе сақтандырғыш құралдарын (амперметр, счетчик, реле т.с.т.с) қосады, 2.3-сурет.

Номиналдық трансформациялық коэффициенті мынадай формуламен анықталады:

 

                                                                                                                                             

 

 

 

 

 

2.3-сурет. Өлшеуге арналған тоқ трансформаторы құралымының сұлбасы және векторлық диаграммасы.

 

1.Тұйықталған электротехникалық темірден жасалған өзек. 2.Бірінші реттік орама. 3.Екінші реттік орама.

 

 

 

Мұндағы I_1ном- бірінші орамадағы номиналдық тоқ, А (кА).

               I_ном- екінші орамадағы номиналдық тоқ, А;

              W₁- бірінші ораманың орама саны;

              W₂- екінші ораманың орама саны.

   Ток трансформаторларының  екінші орамасының жүктемесі  мынадай формуламен анықталады:

 

Мұнда S – сыртқы тізбектің толық кедергісі (приборлардың, өткізгіштердің, түйіспелердің), Ом.

Айта кететін маңызды  мәселенің бірі – тоқ трансформаторларның  екі өлшеу қателігі бар. Олар мыналар:

1. Тоқ мөлшерінің қателігі;
2. Бұрыштық қателігі;
3. Екінші ораманың шығысы.

Тоқ мөлшерінің қателігін  мына формуламен табуға болады:

 

 

 

 

2.4-сурет. ТПЛ-10 типті тоқ трансформаторы.

 

1.Магниттік өткізгіш; 2.Екінші магниттік өткізгіш; 3.Бірінші магниттік өткізгіш; 4.Бірінші ораманың шығысы; 5.Құйылған эпоксидті корпус.

 

ΔI% = I₂*K_тр.ном – I₁/ I₁ *100

 

  Тоқ трансформаторларының бұрыштық қателігі дегеніміз, ол бірінші ораманың тоғына (I₁) қарағанда екінші ораманың тоғы (I₂) 180⁰ бұрышқа айналдырылған болып есептелінеді. Ол бұрыш – ϭ бірнеше ондаған минутпен есептелінеді.

Тоқ трансформаторларының дәлдігінің 5 класы бар. Олар мыналар: 0,2; 0,5; 1; 3; 10; Бұл дәлдікпен өлшеу  процесінде тоқ мөлшерінің қателігін  пайызбен көрсетеді (ΔI%). Тоқ трансформаторларының шаруашылыққа көп қолданылатын түрлері мыналар: ТПОЛ, ТПЛ, ТЛМ, ТШЛ т.с.т.б. (2.4-сурет)

Қазіргі уақытта өлшеуіштік тоқ трансформаторларын өнеркәсіпте  жән шаруашылықта кең қолданады.

 

Өлшеуіштік кернеу трансформаторы

 

  Бұл кернеу трансформаторлары кернеуі 380-тан жоғары қондырғыларда приборларды қоректендіру үшін қолданады.

   2.5-суретте өлшеуіштік кернеу трансформаторларының құрылымы мен векторлық диаграммасы көрсетілген. Кернеу трансформаторларының негізгі эелементтері мыналар:

   1 – тұйықталатын  электротехникалық темірден жасалған  өзек;

   2 – жоғары кернеулі  бірінші орама;

   3 – төменгі  кернеулі екінші орама.

   Кернеу трансформаторларының  номиналдық коэффициентін мына  формуламен табуға болады:

 

K_ном = U_1ном/U_2ном ≈ W₁/W₂;

 

    Мұнда, U_1ном – бірінші орамадағы кернеу; U_2ном – екінші орамадағы кернеу; W₁ – бірінші ораманың орама саны; W₂ – екінші ораманың орама саны.

  

       

U₂

 

2.5-сурет. Өлшеуге арналған кернеу трансформаторының құралымының сұлбасы және векторлық диаграммасы

 

1.Тұйықталатын электротехникалық темірден (болаттан) жасалған өзек. 2.Жоғары кернеулі бірінші реттік орамасы. 3.Төменгі кернеулі екінші реттік орамасы.

 

Кернеу трансформаторлары  тізбекке паралель қосылады, (2.5-сурет).

Кернеу трансформаторларының екінші орамасы стандартты 100 В немесе 100√3 В-тық кернеуге есептелініп  зауытта дайындалады. Бұл орамаға  ваттметр, есептегіш аспаптар, релелер  және автоматтық құрылғылар паралель қосылады. Кернеу трансформаторларымен өлшеу кезінде екі түрлі қателік жіберіледі. Олар мыналар:

1. Кернеу шамасының қателігі;
2. Бұрыштық қателік.

Кернеу шамасының қателігін  мынадай формуламен табуға болады:

  

ΔU% = U_2ном – U₁/U₁ * 100

Ал, кернеу трансформаторларының енгізетін бұрыштық қателігі дегеніміз, бірінші ораманың кернеуіне (U₁) қарағанда екінші ораманың кернеуі (U₂) 180⁰ бұрышқа айналдырылған болып есептелінеді.

   Кернеу трансформаторларының  екінші орамының жүктемесі мына  формуламен анықталады:

S₂ = √(ΣP_приб)² + (Q_приб)²

 

   Мұндағы, S₂ – екінші ораманың жүктемесі;

   ΣР_приб – аспаптардың параллель орауыштарының қолданатын активті қуатының қосындысы;

   QР_приб – аспаптардың параллель орауыштарының қолданатын реактивті қуатының қосындысы.

 

 

 

 

 

2.6-сурет. Кернеу трансформаторларының орамаларын қосу сұлбалары.

 

   Егерде кернеу  трансформаторларының екінші орамасының  жүктемесі (S₂) көбейсе, онда ол кернеу трансформаторларының өлшеуіштік қателігі де көбейеді.

   2.6-суретте кернеу трансформаторларының дәлдігінің орамалын қосу сұлбасы келтірілген.

   Кернеу трансформаторларынын  дәлдігінің төрт класы бар.  Олар мыналар: 0,2; 0,5; 1 және 3.

   Көрсетілген цифрлар  өлшеу процесінде кернеудің қателіктерін  пайызбен көрсетеді. Кернеу трансформаторларының  шаруашылыққа жиі қолданатын түрлері мыналар: НОМ, НОЛ, НОС, НТМИ, НКФ т.б.

Қазіргі  уақытта кернеу трансформаторлары халық шаруашылығында кеңінен қолданылады.

 

Реакторлар. Ерекшеліктері

 

Электр қондырғыларында реакторлар қысқа тұйықталу тоғын шектеуге қолданылады. Тізбекке қосылған реактордан кейін ақау болса, онда реактор жинақтаушы шинадағы кернеудің белгілі (керекті) деңгейін сақтайды. (2.7-сурете) реакторларды тізбекке қосу сұлбасы берілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.7-сурет. Реакторды қосу сұлбалары.

а - жеке реактор; б - топтық реактор; в - секциялық реактор.

 

Қуатты және жауапты электр жеткізу желісінде жеке реакторлардың қолдануы мүмкін, немесе оларды желілік реакторлар деп атайды (2.7, а-сурет).        Жинақтағыш шинаның екі генераторының арасында тізбектеп қосылған реактор - секциялық деп аталынады (2.7, в-сурет). Ал егерде, тізбекті реакторлар арқылы бірнеше жүктемелер қоректенсе, онда олар топтық реакторлар болып есептелінеді (2.7, б- сурет).

   Реакторлардың негізгі түрлері:

• Құрғақ оқшауламасы бар реактор (35 кВ-қа дейін);
• Майлы оқшауламасы бар реакторлар (35 кВ-тан жоғары).

   Реактордың құралымы: іргесі (каркас) бетоннан жасалған реакторлар, бұған: РБ-10-400- 0,55; РБГ-10-1000-0,14 типті реакторлар;

   Іргесі ағаштан жасалған реакторлар, бұған: РД-6-2000,25; РД- 10-100-0,3 типті реакторлар жатады.

   Реакторларда темірден немесе болаттан жасалған бөлшектерді қолданбайды. Себебі электр энергиясының шығыны көп болады.

   Реакторлардың негізгі параметріне оның индуктивті кедергісі жатады:

 

X_p= ωL,

мұндағы L - реактордың индуктивтілігі ол мынадай өрнекпен анықталынады:

 

L= ω²*Д*φ*10^-6, Мгн

 

мүндағы ω - реактор орамының саны;

Д - орауыштың (катушканың) диаметрі, см;

φ = в/Д және һ/Д (в-реактордың ені, һ-реактордың биіктігі).

   Кейбір жағдайда  реактордың кедергісі төмендегі  өрнекпен анықталады:

 

Х_р% = Х_р * √3 * I_ном/U_ном *100

 

мұндағы І_ном , U_ном - реакторлардың номинал тоғы мен кернеуі.

   Берілген cosφ-дің мәніне байланысты реактордағы кернеудің шығынын мынадай өрнекпен табуға болады:

    

 

мұндағы 1_Ж- реактордан өтетін ток.

  Реакторда рұқсат етілетін кернеудің шығыны 1,5-2%-дан артық болмауы керек. 2.8-суретте реакторларды монтаждаудың тәсілдері көрсетілген.

Өндірісте бір тармақты реакторлармен қатар қосарлы (сдвоенные) реакторлар да пайдаланылады. 2.9-суретте қосарлы реакторларды тізбекке қосу сұлбалары келтірілген.

Қосарлы реактор тармақтарының өзара индуктивтілігін ескерсек, индуктивтік кедергісі мынадай өрнекпен анықталады:

 

X^l_p=X_p(I-K₆)

 

Мұндағы, К_б=М/L – реактор орамаларының (тармақтарының) байланыс коэффициенті;

   М - реактор орамаларының өзара индуктивтігі;

   L - реактор орамаларының өздік (меншікті) индуктивтігі;

   Xр¹ - реактор тармақтарының реактивтік кедергісі (орамаларының өзара индуктивтігі ескерілу керек).

Қосарлы реактордағы кернеудің шығыны төмендегідей өрнекпен анықталды:

ΔU_р = (IωL – IωM) * sinφ = IωL (1 – К₆) * sinφ

 

   Бұл өрнек қосарлы реактордағы кернеудің шығынын есептегенде реактор орамаларының магниттік байланысын ескеру керек екендігін көрсетеді. Реакторларды таңдап алу тәртібі:

 

И_ном ≥ И_{ном.конд}; I_ном ≥ I_мах; I_ном ≥ 0,7I_{ном.генер}; i_дин ≥ i_соққы; I_терм * t_терм ≥ B_к

 

 

 

2.8-сурет. Реакторды монтаждаудың тәсілдері.

а-тік монтаждау; б-сатылы; в-фазаларын көлденең орналастыру.