Производство электроэнергии: Методические указания к выполнению лабораторных работ (Ограничение токов короткого замыкания. Оперативные переключения в схемах распределительных устройств. Схемы дистанционного управления выключателями)

Министерство высшего образования и науки

Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Новосибирский государственный технический университет

621.311

Производство электроэнергии

Лабораторные работы №  5,  6, 7, 8.

Методические указания к выполнению лабораторных работ

 для студентов факультета Энергетики

всех форм обучения

Новосибирск

2007

621.311.2+621.311.4 (076.5)

Составитиели: к. т. н., доцент  В. И. Ключенович (работы 5, 7),

                          к. т. н., доцент  Г. А. Сарапулов (работы 6, 8),

                          к. т. н., доцент  Г. М. Глазырина (работа 6).

  Рецензент       к. т. н., доцент     Н.В. Щеглов

Работа выполнена на кафедре

Электрических станций

СОДЕРЖАНИЕ

                                                                                               Стр.

Введение…………………………………………………………..…..     4

Работа № 5. Ограничение токов короткого замыкания …………...     5

Работа № 6. Оперативные переключения в схемах

распределительных устройств……………………………………….   16

Работа № 7. Знакомство с конструкциями высоковольтных

аппаратов……………………………………………………………..    26

Работа № 8. Схемы дистанционного управления выключателями.    44

Список литературы…………………………………………………..    62

В В Е Д Е Н И Е

Каждая лабораторная работа рассчитана на четыре часа самостоятельной внеаудиторной работы студентов, в течении которых студент должен изучить материал, относящийся к указанной теме не только по данному методическому пособию, но и по указанной в работе литературе и четыре часа аудиторных занятий в лаборатории электрических станций. Ознакомление студентов с целью и содержанием лабораторной работы должно производиться заранее, чтобы с наибольшим эффектом использовать время, отведенное для ее проведения. 

К предстоящей лабораторной работе кроме теоретической подготовки студентам необходимо иметь подготовленный заранее протокол-отчет.

К работе допускаются студенты, представившие оформленный отчет и защитившие предыдущую работу.

Лабораторная работа № 5

ОГРАНИЧЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

5.1. Цель работы

     Знакомство с методами ограничения токов КЗ и сопоставление токоограничивающего действия различных схем и устройств.

5.2. Содержание работы

5.2.1. Измерение индуктивных сопротивлений секционного и линейных реакторов; напряжений КЗ двухобмоточного трансформатора и трансформатора с расщепленной обмоткой.

5.2.2. Определение по результатам измерений коэффициента связи сдвоенного реактора и коэффициента расщепления трансформатора с расщепленной обмоткой.

5.2.3. Расчет токов КЗ и их экспериментальная проверка для схем с различными методами и средствами ограничения токов КЗ.

5.2.4. Определение расчетным и опытным путем остаточного напряжения на шинах при КЗ за простым и сдвоенным линейными реакторами.

5.2.5. Определение потери напряжения в простом и сдвоенном линейном реакторе.

5.3. Общие сведения

5.3.1. Методы ограничения токов КЗ

     В мощных электроустановках токи КЗ во много раз превышают номинальные токи и могут достигать десятков, а иногда и сотен килоампер. Максимальный уровень токов КЗ для сетей напряжением 35 кВ и выше сдерживается отключающей способностью выключателей, параметрами трансформаторов, проводников и другого электрооборудования, условиями сохранения устойчивости энергосистемы. А в сетях генераторного напряжения, в сетях собственных нужд ЭС и в распределительных сетях 6-20 кВ – параметрами электрических аппаратов, термической стойкостью кабелей, устойчивостью двигательной нагрузки [2].

     Поэтому для уменьшения затрат на содержание распределительных устройств и сетей в ряде случаев применяют искусственные меры по ограничению токов КЗ. Однако их применение не является самоцелью и оправдано только после специального технико-экономического обоснования.

     Наиболее распространенными и действенными способами ограничения токов КЗ являются [2]:

   - секционирование электрических сетей;

   - установка токоограничивающих реакторов;

   - широкое использование трансформаторов с расщепленной обмоткой низкого напряжения;

   - применение специальных токоограничивающих устройств.

     Секционирование электрической сети, т.е. деление сети на части путем отказа от параллельной работы источников питания и использования естественных индуктивных сопротивлений трансформаторов  и линий электропередач, является эффектным средством, которое позволяет уменьшить уровни токов КЗ в 1,5-2 раза. Пример секционирования с целью ограничения токов КЗ показан на рис. 5.1.а.