Контрольная работа №1.

Вопрос 1. Назначение, устройство, принцип действия, типы, технические данные и выбор применяемых для сельской электрификации:

а) масляных выключателей с малым объемом масла;

б) масляных выключателей с большим объемом масла;

в) пружинных и грузовых приводов;

г) электромагнитных приводов;

д) разъединителей внутренней установки;

е) разъединителей внешней установки;

ж) выключателей нагрузки;

з) короткозамыкателей на 35 и 110 кВ;

и) определителей на 35 и 110 кВ;

к) предохранителей напряжением свыше 1000 В;

л) предохранителей напряжением ниже 1000 В;

м) воздушных автоматических выключателей.

Вопрос 2. Контрольно-измерительные приборы, устанавливаемые в цепях электрических станций, повышающих и понижающих подстанций, их типы, классы точности. Начертите полнолинейную схему включения приборов:

а) в цепь статора генератора мощностью 600 кВ·А напряжением 0,4 кВ (токовые обмотки приборов включить через трансформаторы тока);

б) на вводе 10 кВ подстанции 35/10 кВ;

в) на отходящей линии 10 кВ.

Вопрос 3. Трансформаторы тока: назначение, устройство, классы точности, схемы соединений, выбор.

Вопрос 4. Трансформаторы напряжения: назначение, устройство, классы точности, схемы соединений, выбор.

Вопрос 5. Начертите схему контроля изоляции в сети 10 кВ с трансформатором НТМИ-10 и объясните, как она работает (обязательно поясните, почему реле напряжения срабатывает только при замыкании фазы на землю и не работает при трехфазном и двухфазном коротком замыкании).

Вопрос 6. Выбрать трансформаторы тока ТПЛ-10 для питания токовых обмоток приборов в классе точности 0,5 проверить их на электродинамическую и термическую устойчивость и определить площадь поперечного сечения соединительных проводов с алюминиевыми жилами в электрической цепи напряжением 10 кВ общее сопротивление контактов принять 0,1 Ом; I_к=I”=I_t=I_∞. Трансформаторы тока соединены в схему «неполная звезда».

Таблица вариантов задачи 6.

Исходные данны	Варианты
	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
Iи, А	200	130	110	170	80	25	70	120	90	55
Сопротивление приборов , Ом	0,16	0,12	0,096	0,14	0,21	0,092	018	0,072	0,12	0,16
Длина соединительных проводов l, м	8	12	20	10	16	9	21	5	15	14
Iк(3), кА	2,35	3,6	3,8	2,3	4,5	4,0	2,6	1,6	3,4	2,2
Iy(3), кА	6,0	7,5	8,0	4,8	9,6	8,4	5,4	2,1	5,2	3,4
Длительность к.з., tк, с	2,5	1,4	2,2	1,7	3,0	1,3	1,2	0,8	1,6	1,8

Вопрос 7. Типы и конструкции распределительных щитов напряжением 380/220 В электрических станций. Аппараты и прибор, устанавливаемые на щитах, и их расположение.

Вопрос 8. Открытые РУ напряжением 35 кВ для сельской электрификации: общее описание, опорные конструкции, ошиновка, аппараты, их расположение и установка.

Вопрос 9. Опишите конструктивное исполнение закрытого распредустройства (ЗРУ) 6-10 кВ подстанции 35-110/6-10 кВ и отдельных ячеек в зависимости от типов аппаратов, устанавливаемых в них. Укажите, как располагаются аппараты и токоведущие части в ЗРУ.

Вопрос 10. Начертите электрическую схему комплексного распредустройства на 10 кВ (КРУН-10). Укажите, какие шкафы (ячейки) входят в комплект КРУН и дайте описание аппаратов и приборов, устанавливаемых в них.

Вопрос 11. Типы и конструкции потребительских подстанций, применяемых в сельской электрификации. Преимущества и недостатки каждого из этих типов и область их применения.

Задача 12. Начертите однолинейную электрическую схему потребительской подстанции напряжением 10/0,4 кВ с трансформатором мощностью 160 кВ·А. Выберите разъединитель, предохранители, автоматы, если от ТП отходят три линии 0,38 кВ с максимальной мощностью: 80, 60 и 30 кВ·А.

Вопрос 13. Начертите однолинейную схему и дайте описание подстанции:

а) однотрансформаторной напряжением 35/10 кВ с предохранителями со стороны 35 кВ;

б) однотрансформаторной напряжением 35/10 кВ с короткозамыкателем и определителем со стороны 35 кВ;

в) однотрансформаторной напряжением 110/10 кВ с предохранителями со стороны 110 кВ;

г) однотрансформаторной напряжением 110/10 кВ с короткозамыкателем и определителем;

д) двухтрансформаторной напряжением 35/10 кВ с предохранителями на стороне 35 кВ;

е) двухтрансформаторной напряжением 35/10 кВ с короткозамыкателями и определителями;

ж) однотрансформаторной напряжением 35/0,4 кВ, укажите, в каких случаях выгодно сооружение таких подстанций;

з) однофазной с однофазным силовым трансформатором ОМ-10, укажите преимущества и недостатки однофазных ТП и в каких случаях их сооружают.

Вопрос 14. Типы электростанций, применяемых для резервного электроснабжения, их преимущества и недостатки по сравнению друг с другом и средствами сетевого резервирования. Степень автоматизации резервных электростанций.

Вопрос 15. Начертите электрическую схему электростанции с одним генератором напряжением 0,4 кВ мощностью 100-150 кВт, укажите назначение всех аппаратов и приборов, устанавливаемых на электростанции и опишите работу схемы.

Вопрос 16. Начертите электрическую схему электростанции с двумя генераторами мощностью по 125 кВ·А напряжением 0,4 кВ и выберите по номинальным параметрам коммутационную аппаратуру. От электростанции отходят три линии 0,38 кВ с максимальной нагрузкой 110, 80, 50 кВ·А.

Вопрос 17. Виды коротких замыканий и причины их возникновения.

Вопрос 18. Процесс изменения токов короткого замыкания при коротком замыкании на зажимах генератора:

а) генератор без АРВ;

б) генератор с АРВ.

Вопрос 19. Процесс изменения токов короткого замыкания при коротком замыкании в цепи, питающейся от мощной системы (условно системы неограниченно большой мощности).

Вопрос 20. Порядок расчета токов короткого замыкания в относительных единицах.

Вопрос 21. Порядок расчета токов трехфазного и двухфазного короткого замыкания по расчетным кривым.

Вопрос 22. Порядок расчета токов короткого замыкания в именованных единицах.

Вопрос 23. Порядок расчета токов короткого замыкания в сети 380/220 В.

Вопрос 24. Приближенная формула для определения тока замыкания на землю в сетях изолированной нейтралью. Значение токов замыкания на землю в сетях 6, 10, 20 и 35 кВ, при котором требуется немедленного отключения поврежденной части электроустановки и защита действует на сигнал. В течение какого времени и почему допускается работа электроустановки в таком режиме?

Задача 25. Для схемы рис. 22 определить в расчетных точках токи короткого замыкания:

I_к=I”=I_∞ при трехфазном и двухфазном коротких замыканиях;

I_y и I_y при трехфазном коротком замыкании.

Рис. 22

Таблица вариантов задачи 25

Варианты задачи	Sкз МВ·А	UН1, кВ	Линия-1		SН Трансфор маторов кВ·А	uк,% тран-форма-тора	UН2, кВ	Линия-2		Расчетные точки
			Длина, км	Марка и сечение провода				Длина, км	Марка и сечение провода
а	750	110	45	АС70	2500	10,5	10,5	12	А50	К1 и К3
б	560	35	30	А50	2500	6,5	6,5	10	АС35	К2 и К3
в	800	110	50	АС95	6300	10,5	10,5	-	-	К1 и К2
г	400	35	25	АС50	1600	6,5	6,3	8	А35	К1 и К3
д	250	35	20	АС35	1000	6,5	10,5	16	А70	К2 и К3
е	360	110	35	АС120	6300	10,5	10,5	-	-	К1 и К2
ж	600	110	20	АС70	2500	10,7	10,5	15	АС50	К1 и К3
з	500	35	15	АС50	4000	7,5	10,5	13	АС70	К2 и К3
и	700	110	36	АС95	2500	10,5	10,5	-	-	К1 и К2
к	200	35	18	А70	4000	7,5	10,5	8	АС25	К1 и К3

Задача 26. Для схемы, изображенной на рис. 23, определить в расчетных точках токи короткого замыкания I'' и I_∞ при трехфазном и двухфазном коротких замыканиях, i_y и I_y при трехфазном к.з.

Рис. 23

Таблица вариантов задачи 26

Варианты задачи	S МВ·А	Линия-1		UН2, кВ	uк,% тран-форма-тора	SН Трансфор маторов кВ·А	UН1, кВ	Линия-2
		Длина, км	Марка и сечение провода					Длина, км	Марка и сечение провода
а	40,0	2,0	А70	0,4	5,5	1000	10,5	8	А35
б	20,0	2,0	А70	0,4	4,5	400	10,5	10	А25
в	60,0	4,0	АС50	0,4	5,5	630	6,3	12	А50
г	60,0	6,0	АС35	0,4	5,5	1600	10,5	12	А50
д	13,5	2,5	АС25	0,4	4,5	160	6,3	5	АС25
е	20,0	3,0	АС35	0,4	4,5	250	6,3	4	А25
ж	60,0	1,0	А50	0,4	5,5	1600	10,5	9	АС35
з	25,0	2,0	АС25	0,4	5,5	1000	10,5	0,3	А16
и	40,0	4,0	А70	0,4	5,5	630	6,3	0,4	А25
к	62,5	6,0	А50	0,4	5,5	2500	10,5	12	А50
л	87,5	8,0	АС35	0,4	5,5	2500	10,5	14	А70

Задача 27. Для схемы, изображенной на рис. 24, определить токи короткого замыкания в расчетных точках К₁ и К₃.

Рис. 24

Вариант задач	Sкз мВ·А	UH2	ST кВ·А	uK, % транс форма тора	UH кВ	l, км	Марка и сечение провода	Точки короткого замыкания, которые нужно определить
а	20,0	0,4	250	4,5	10,5	10	АС16	I”(3), I∞(3) iy(3), Iy(3)
б	60,0	0,4	630	5,5	21,0	22	АС35	I”(2), I∞(2) , iy(3)
в	13,5	0,4	160	4,5	6,3	6,0	АС25	I”(3), I∞(2) , iy(3)
г	87,5	0,4	1000	6,5	37,0	25	АС50	I”(3), I∞(3) I”(2), I∞(2)
д	40,0	0,4	400	4,5	10,5	8,0	АС25	I”(3), I∞(3), I(3) Iy(3) t=0,2c
е	58,0	0,4	630	5,5	10,5	14,0	А50	iy(3), Iy(3) I(3) t=1c
ж	25,0	0,4	250	4,5	6,3	11,0	А70	iy(3), I”(2), I∞(2)
з	62,5	0,4	630	5,5	10,5	12,0	А35	I”(3), I∞(3), I”(2), I∞(2)
и	156,0	0,4	1600	6,5	37,0	24,0	А95	I”(3), I∞(3), i(3),
к	50,0	0,4	630	5,5	10,5	15,0	А70	iy(3), I”(2), I∞(3)

Задача 28. Определить ток замыкания на землю в системе с изолированной нейтралью при длине электрически связанных воздушных линий l_Н и кабельных l_к.

Таблица вариантов задачи 28

Исходные данные	Вариант задачи
	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
Uн, кВ	10	35	6	20	10	6	35	20	10	35
lв, км	100	160	80	120	140	60	110	150	50	130
lк, км	12	-	16	25	22	20	45	-	40	-

Задача 29. Выбрать прямоугольные шины и проверить их на электродинамическую устойчивость. Шины расположены горизонтально.

Таблица вариантов для задачи 29

Исходные данные	Варианты задач
	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
Iрабmax, А	1800	1500	1350	250	1600	8202	170	700	2200	450
I”(3), кА	2,5	7,85	7,0	4,5	5,0	12,5	6,3	2,8	8,6	1,4
Ударный коэффициент Ку	1,5	1,5	1,8	1,8	1,8	1,4	1,6	1,5	1,8	1,5
Длина пролета l, км	80	90	100	110	80	120	110	100	90	100
Расстояние между шинами а, см	20	25	30	35	25	30	25	30	40	20
Крепление шин	На ребро	На ребро	плашмя	На ребро	плашмя	На ребро	плашмя	На ребро	плашмя	На ребро
Число пролетов	2	>2	>2	>2	>2	>2	>2	>2	>2	2
Материал шин	АТ	АТ	МТ	АТ	МТ	АТ	МТ	АТ	МТ	АТ

Задача 30. Выбрать прямоугольные шины и проверить их на термическую устойчивость. Исходные данные для расчета приведены в таблице вариантов.

Таблица вариантов задачи 30

Исходные данные	Варианты задачи
	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
Iрабmax, А	180	1750	1300	1400	200	1850	300	250	220	800
I”(3), кА	2,5	7,8	7,0	4,5	5,5	12,5	1,8	1,5	15,2	3,6
I∞(3), кА	1,6	4,4	5,0	3,2	5,5	7,0	0,8	1,5	8,0	2,1
I”(2), кА	2,1	6,3	5,8	4,0	4,3	9,6	1,4	1,3	12,5	2,9
I∞(2), кА	1,8	5,5	5,2	3,8	4,3	8,3	0,9	1,3	9,5	2,6
Время к.з., tk, с	1,5	0,8	2,1	1,2	1,4	0,6	1,6	1,2	0,5	0,2
Материал шин	АТ	МТ	АТ	МТ	сталь	МТ	АТ	сталь	АТ	АТ

Задача 31. Произвести выбор масляного выключателя и разъединителей и проверить на электродинамическую и термическую устойчивость для отходящей линии U_н кВ. Линия питается от мощной энергосистемы (I_k=I”=I_t=I_∞).

Таблица вариантов задачи 31

Исходные данные	Варианты задачи
	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
Uн, кВ	10	10	6	35	10	10	6	35	10	10
Iрабmax, А	110	120	85	100	65	100	50	60	90	70
Iк(3), кА	3,5	3,8	4,2	7,5	2,8	5,2	2,2	8,0	3,4	2,7
Ударный коэффициент, Ку	1,5	1,8	1,5	1,8	1,5	1,8	1,5	1,8	1,8	1,5
Длительность к.з., tк, с	1,4	2,1	1,8	2,6	1,6	1,5	0,8	2,2	1,7	1,6

Задача 32. Начертите схему соединения трансформаторов тока для питания токовых обмоток реле («полная звезда», «неполная звезда», на разность токов двух фаз). Укажите их применение.

Вопрос 33. Источники оперативного тока для питания цепей релейных защит:

а) постоянного тока;

б) переменного тока;

в) блок питания БП. Начертите схему и поясните, как она работает;

г) зарядное устройство ЗУ. Начертите схему и поясните, как она работает.

Вопрос 34. Назначение, принцип действия, устройство, технические данные и область применение реле:

а) РТВ; б) РТМ; в) РТ-40; д) ЭВ-100 и ЭВ-200; е) РН-53; ж) РВМ-12; з) газового РГЧЗ; и) газового ПГ-22; к) сигнального.

Вопрос 35. Начертите схему максимальной токовой защиты, объясните, как она работает. Приведите формулу для определения тока срабатывания реле и укажите числовые значения коэффициентов надежности, возврата и схемы для защиты:

а) с реле РТВ, включенным по схеме (неполная звезда);

б) с реле РТВ, включенными на разность токов двух фаз;

в) с реле косвенного действия с дешунтированием катушки отключения выключателя;

г) токовой отсечки с реле РТМ, включенными по схеме «неполная звезда». Поясните, что называется мертвой зоной токовой отсечки и почему она получается;

д) от перегрузок силового трансформатора.

Вопрос 36. Начертите схему газовой защиты от замыкания на землю, объясните принцип ее работы, укажите достоинства, недостатки и область применения.

Вопрос 37. Начертите схему газовой защиты трансформатора, объясните как она работает и от каких ненормальных режимов защищает.

Задача 38. Определите ток срабатывания реле РТВ, выберите ток установки реле и проверьте чувствительность защиты линии, если максимальный рабочий ток I_рабmax и ток двухфазного короткого замыкания в конце защищаемой линии I_к⁽²⁾.

Таблица вариантов задачи 38

Исходные данные	Варианты задачи
	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
	Схема с двумя реле и двумя трансформаторами тока					Схема с одним реле и двумя трансформаторами тока
Iрабmax, А	40	80	70	90	50	65	45	95	35	70
Iк(2), А	135	150	300	220	180	260	120	350	140	190

Задача 39. Определить ток срабатывания реле РТМ токовой отсечки, выберите ток установки реле и проверьте чувствительность защиты линии, питающейся от мощной энергосистемы, если ток трехфазного короткого замыкания в начале защищаемой линии I_к.н.⁽³⁾, в конце I_к.к.⁽³⁾, коэффициент трансформации трансформаторов тока k_Т.Т.

Таблица вариантов задачи 39

Исходные данные	Варианты задачи
	а	б	в	г	д	е	ж	з	и	к
	Схема с двумя реле и двумя трансформаторами тока					Схема с одним реле и двумя трансформаторами тока
Iкн(3), А	850	2000	1400	2500	900	1200	1500	800	2200	1800
Iкк(3), А	200	450	600	550	400	250	350	300	700	400
kтт	8	15	10	20	30	6	15	10	20	15

Задача 40. Начертите схему защиты силового трансформатора напряжением 35/10 кВ от перегрузок на оперативном переменном токе, выберите типы реле и определите ток срабатывания токового реле для трансформаторов мощностью:

а) 1000 кВ·А; б) 1600 кВ·А; в) 2500 кВ·А; г) 4000 кВ·А; д) 6300 кВ·А.

Задача 41. Подберите плавкую вставку предохранителя ПК-10 для защиты силового трансформатора напряжением 10/0,4 кВ и мощностью:

а)40 кВ·А; б) 63 кВ·А; в) 100 кВ·А; г) 250 кВ·А; д) 400 кВ·А.

Задача 42. Подберите плавкую вставку предохранителя ПСН-35 для защиты силового трансформатора напряжением 35/10 кВ и сравните время отключения предохранителя с допускаемым временем t_д протекания трехфазного тока короткого замыкания по обмоткам трансформатора.

Таблица вариантов задачи 42

Исходные данные	Варианты задачи
	а	б	в	г	д	е	ж	з
Мощность трансформатора, кВ·А	1000	1600	2500	4000	1000	1600	2500	4000
Ток трехфазного к.з. на шинах 10 кВ подстанции, Iк(3), А	760	1140	1000	1340	580	785	1650	2100