15) Режимы работы нейтрали в системах электроснабжения. Типы систем заземления

Различают несколько режимов работы нейтрали: изолированная, глухозаземленная и эффективно заземленная. У каждого режима есть свои достоинства и недостатки. В сетях напряжением до 35 кВ включительно применяют изолированную нейтраль. Это означает, что средняя точка обмоток ВН трансформатора не соединена с землей.

16)Требования пуэ к сопротивлению заземляющего устройства электроустановок напряжением выше1 кВ в сетях с изолированной и эффективно заземлененой

В электроустановках выше 1 кВ сети с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства R, Ом, при прохождении расчетного тока замыкания на землю в любое время года с учетом сопротивления естественных заземлителей должно быть не более:

при использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением до 1 кВ

R = 125/I, но не более 10 Ом,

где I - расчетный ток замыкания на землю, А.

При этом должны также выполняться требования, предъявляемые к заземлению (занулению) электроустановок до 1 кВ;

при использовании заземляющего устройства только для электроустановок выше 1 кВ

R = 250/I, но не более 10 Ом.

Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью называется трехфазная электрическая сеть выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4.ойнейтралью.

Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, неприсоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.  Работа электрических сетей напряжением 2-35 кВ может предусматриваться как с изолированной нейтралью, так и с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор.

Компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах:

в сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ - более 10 А;

в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на воздушных линиях электропередачи:

более 30 А при напряжении 3-6 кВ;

более 20 А при напряжении 10 кВ;

более 15 А при напряжении 15-20 кВ;

в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор - более 5 А.

При токах замыкания на землю более 50 А рекомендуется применение не менее двух заземляющих реакторов.

Работа электрических сетей напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так с эффективно заземленной нейтралью.

Электрические сети напряжением 220 кВ и выше должны работать только с глухозаземленнойнейтралью.

17)Требования ПУЭ к сопротивлению заземляющего устройства электроустановок напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной и глухозаземленнойнейтралью.

1.7.60Нейтраль генератора, трансформатора на стороне до 1 кВ должна быть присоединена к заземлителю при помощи заземляющего проводника.

Использование нулевого рабочего проводника, идущего от нейтрали генератора или трансформатора на щит распределительного устройства, в качестве заземляющего проводника не допускается.

Указанный заземлитель должен быть расположен в непосредственной близости от генератора или трансформатора. В отдельных случаях, например, во внутрицеховых подстанциях заземлитель допускается сооружать непосредственно около стены здания.

Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующие обозначения:

• система TN - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленнойнейтрали источника посредством нулевых защитных проводников;

• система TN - C - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении (рис.1.7.1);

Рис.1.7.1. Система TN - C переменного (a) и постоянного (b) тока.

• Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике:

  • 1 - заземлитель нейтрали (средней точки) источника питания;

  • 2 - открытые проводящие части;

  • 3 - источник питания постоянного тока

Глухозаземленнаянейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству. Глухозаземленным может быть также вывод источника однофазного переменного тока или полюс источника постоянного тока в двухпроводных сетях, а также средняя точка в трехпроводных сетях постоянного тока.

35. Защита линий электроснабжения: требования ПУЭ, аппараты защиты, условия выбора Ответ  Аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному значению тока КЗ в начале защищаемого участка электрической сети Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи уставок автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети, во всех случаях следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков или по номинальным токам электро приемников, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, пики технологических нагрузок, токи при само запуске и т. п.). В качестве аппаратов защиты должны применяться автоматические выключатели или предохранители. Для обеспечения требований быстродействия, чувствительности или селективности допускается при необходимости применение устройств защиты с использованием выносных реле (реле косвенного действия).

аппараты защтры линии до 1 кВ : от токов КЗ – предохранитель, от токов КЗ и перегрузки – автоматический выулючатель.

Автоматический выключатель— это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких как токи короткого замыкания.Автоматические выключатели предназначены для защиты электрических установок от перегрузок и коротких замыканий, а также для нечастых включений и отключений электрических цепей.

Классификация:1).количество полюсов - от 1 до 4; 2).токоограничивающие или не токоограничивающие;3).по виду расцепителя: 4).с расцепителем, тепловым или полупроводниковым, в зоне токов перегрузки;5).с расцепителем электромагнитным в зоне токов коротких замыканий; 6).по виду привода - с ручным приводом или электроприводом; .•Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. •Магнитный (мгновенный) расцепитель представляет собой соленоид , подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через предохранитель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды).7).по исполнению: 8).стационарного исполнения с креплением неподвижно на щите или панели.

Осн.элементы: главная контактная система, дугогасительная система, привод, расцепляющее устройство, расцепители и вспомогательные контакты. Расцепители представляют собой реле прямого действия, служащее для отключения автоматического выключателя (без выдержки времени или с выдержкой) через механизм свободного расцепления, который в свою очередь состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин

ВА51-31-1 (ВА-выключатель автоматический;51-разработка;31-обозночение номинального тока I_н,А-выключателя;1-кол-во полюсов).

Выбираются автоматические выключатели по номинальному току, напряжению и по условиям эксплуатации.

Предохранители - это электрические аппараты, предназначенные для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания и токов перегрузки. Преимущественно предохранители используются для защиты от токов короткого замыкания. Номинальным током предохранителя Iн называется максимальный ток, при котором предохранитель может работать, не перегорая в течение длительного времени

ПН2-100 УЗ – предохранитель насыпной.(Ном.ток предохранителя, I_ном. = 100А).

Осн.элементы:плавкие вставки; изолирующий патрон (корпус); токопроводящие детали; защитные колпачки; наполнитель. Виды:насыпной; закрытого типа; с нополнителем; плавкие предохранители;разборные;неразборные..

Назначение деталей: 1).Плавкая вставка постоянного или переменного сечения, которая при токах срабатывания сгорает (плавится с последующим возникновением и гашением электриче­ской дуги), отключая электрическую цепь.2). Корпус – предназначен для защиты от окружающей среды.

3). Наполнитель – служит для отведения тепла и гашения дуги.

В ыбор: 1), Номинальное напряжение предохранителей и их плавких вставок U_ВС.НОМ независимо от места установки должно выбираться равным номинальному напряжению сети Uc; 2). Предельно отключаемый ток плавкой вставки I_вс.пр. должен быть равен или больше максимального расчетного тока короткого замыкания Iк.з.макс., проходящего по цепи, защищаемой предохранителем. Если это условие не будет выполнено, дуга, возникающая при перегорании плавкой вставки, может не погаснуть, а предохранитель в результате ее длительного горения разрушится.3). Номинальный ток плавкой вставки следует во всех случаях выбирать минимальным [Л. 8]. При этом плавкая вставка не должна перегорать при прохождении по ней максимального длительного тока нагрузки Iн.макс, что обеспечивается при соблюдении следующего условия:

32. Потеря напряжения в электрических сетях: причины потерь напряжения, нормированные значения. Ответ

Потеря напряжения в системе электроснабжения - величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения. Потеря напряжения зависит от параметров сети, а также от активной и реактивной составляющих тока или мощности нагрузки.

источником потерь является реактивная мощность или точнее реактивная нагрузка. Если нагрузка чисто активная, например это лампы накаливания, электронагреватели, электроплитки, то электроэнергия потребляется практически полностью ( кпд более 90%, cos стремится к 1). Но это идеальный случай, обычно нагрузка имеет емкостной или индуктивный характер. Реально косинус фипотребителя величина изменяемая по времени и имеет значение от 0.3 до 0.8, если не применять специальных мер.

40. Организация и виды ремонта электрического оборудования внутрицеховых сетей: типовая номенклатура работ, требования и технология выполнения отдельных операций, ТБ при выполнении работ. Ответ

. внутрицеховые сети - бывают силовыми и осветительными. Осветительные сети - включают в себя осветительные приборы, проводники, РУ, аппараты защиты, управления и коммуникации. Их особенности – большое кол-во маломощных ЭП, значительная протяженность и разветвленность, кроме осветительных. Они менее разветвлены. Для обьекта отдельно разрабатываются осветительные и силовые сети. Схемы внутрицеховых систем эл.сн.: 1 – Радикальная – все ЭП подключены к одному узлу питания, 2 – магистральная – применяется при равномерном распределении нагрузки по площади цеха, все ЭП подключаются к единой магистрали, в этом случае на ТР не ставят РУ, от него отходи магистраль. 3 – смешенные содержат элементы радикальных и магистральных схем, 4 – кольцевые замкнутые схемы

39. Техническая эксплуатация и обслуживание электрического оборудования силовых и осветительных сетей: типовая номенклатура работ, требования и технология выполнения отдельных операций, ТБ при выполнении работ. Ответ При эксплуатации внутренних сетей следят за исправностью сети, выполняются только осмотры и измерения, при осмотрах проверяется состояние изоляции открытой электропроводки Проверяется состояние:  Состояние заземляющих проводников Измерение силы тока Работы при ТО Смена или ремонт отдельно износившихся частей  Проверка состояния изоляции  Проверка соответствия плавких вставок предохранителей ( при необходимости их испытания)  При капитальном ремонте частичная или полная замена проводов и кабелей Замена осветительных приборов по мере необходимости (при ТО осветительных приборов) ТБ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТ выполнять работы по замене осветительных приборов в диэлектрический перчатках выполнять Ремонт убедившись в отсутствии напряжения в сети

38. Монтаж электрооборудования осветительной сети, монтаж осветительных установок: последовательность монтажа, технология выполнения отдельных операций, ТБ при выполнении работ. Ответ Монтаж электрооборудования осветительной сети производится после выполнения в помещении всех отделочных и малярных работ

Требования к производству монтажа электроустановок, его нормы и правила устанавливаются ПУЭ и СНиП, а также монтажными инструкциями заводов-изготовителей электрооборудования, электромонтажных устройств и изделий. При монтаже осветительных электроустановок должны учитываться характер технологического процесса, условия эксплуатации и состояние окружающей среды.

При расчетах требуемых сечений проводов в двухпроводной линии обычно известны напряжение  источника электроэнергии (генератора), расстояние от него до нагрузки, напряжение на зажимах нагрузки, необходимое для нормальной работы приемников электроэнергии, и сила тока или мощность нагрузки.

ТБ

перед началом работы электромонтажник обязан осмотреть и привести в порядок рабочее место, проверить наличие необходимого оборудования и инструмента, а также привести в порядок одежду, убрать мешающие работе предметы, осмотреть инструмент и расположить его в удобном для работы порядке. Наибольшую опасность при монтаже электросетей представляют работы на высоте и вблизи открытых электроустановок

Поднимаемые на высоту материалы закрепляют или укладывают способом, исключающим их падение. Работы по натяжке проводов сечением более 4 мм2 выполняют с лесов, подмостей или других приспособлений. Использование для этих целей приставных лестниц запрещается. Установка групповых щитков, аппаратов и электрических машин производится после проверки надежности конструкции, на которую они устанавливаются. Установку изделий массой более 20 кг необходимо выполнять не менее чем двумя рабочими. Установленные аппараты немедленно закрепляются.

37. Основные этапы монтажа открытой и скрытой электропроводки. Технология выполнения отдельных операций, ТБ при выполнении работ.  Ответ Основные этапы  Разметка начинается с привязки трасс к местам расположения распределительных устройств ( вводов, пусковых приборов) Нанесение разметочный линий  Кабели укладываются на специальные лотки  В закрытом способе прокладки кабели укладываются в 1 ряд также допускается укладывать кабели пучками  ТБ  При выполнении работ по укладке электропроводки необходимо соблюдать ты 1)электропровода должны прокладываться вертикально, либо горизонтально. 2) прокладка электропроводки должна быть выполнена с верху по стене ( вроде 60-70 см от потолка) 3) использовать защитную одежду

36. Предохранители. Виды, основные элементы конструкции, маркировка. Выбор предохранителей.  Ответ предохранитель — компонент электрических и радиоэлектронных устройств, предназначенный для защиты оборудования и приборов от повреждений при их неисправностях или для защиты питающей сети от аварийных электрических токов, возникающих при авариях и отказах, неправильного включения, ошибок монтажа. Виды плавкие предохранители Автоматические предохранители  Основные элементы предохранителей Плавкий предохранитель состоит из плавкой вставки и патрона, в который устанавливается плавкая вставка, которая может заменяться при перегорание Автоматические 2 вида 1)Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие пружину, отводящую подвижный контакт, разрывая тем самым электрическую цепь. Время срабатывания зависит от тока 2)Магнитный (мгновенный) расцепитель представляет собой соленоид, подвижный сердечник которого приводит в действие пружину, отводящую подвижный контакт. Ток, проходящий через автоматический выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро Выбор предохранителя  Выбрать защиту от токов КЗ  Линия без электродвигателя Условие выбора предохранителя Рассчитываем длительный ток  Номинальный ток вставки должен быть больше либо равен длительному току Выбираем по таблице 10.1 предохранитель

34. Выбор и проверка проводников по экономической плотности тока и по допустимому току нагрева.

33. Выбор марки и площади сечения токов едущих жил проводников: требования, методы, условия выбора.  Ответ

Площадь сечения проводников выбирают по нормированной экономичной плотности тока и проверяют на соответствие другим условиям (допустимая длительная токовая нагрузка по нагреву, потери и отклонения напряжения, механическая прочность, термическая стойкость при токах КЗ, корона на линиях).ет 

Сечение токоведушей жилы на фазу выбирается по условию

I_доп>либро= Iд

Где I_доп допустимый ток по условию нагрева установлен по таблицам ПУЭ таблицы есть в справочнике

Выбираем кабель *****

31. Основные элементы силовых и осветительных сетей: перечень, назначение, основные технические характеристики.

Ответ

Осветительные сети внутреннего освещения подразделяют на питающие и групповые. К питающей сети относят линии, прокладываемые от ТП или вводно-распределительного устройства (ВРУ) до групповых щитков, к групповой сети — линии от групповых щитков до светильников

Основным требованием при построении осветительной сети является обеспечение бесперебойности питания, так как внезапное прекращение освещения может нарушить производственный процесс и привести к несчастным случаям. Правильно составленная схема питания должна либо исключать случаи аварийного прекращения освещения, либо свести их до минимума. Выполнения указанных требований достигают соответствующим построением схемы осветительной сети. Согласно Правилам устройства электротехнических установок на многих предприятиях, а также в общественных зданиях кроме рабочего освещения должно быть предусмотрено и аварийное, обеспечивающее продолжение работы или безопасную эвакуацию людей из здания. 30. Канализация электроэнергии. Виды канализации, способы прокладки. Ответ Канализацией электрической энергии называется передача электроэнергии по электрическим сетям от источника питания к токоприёмникам (потребителям энергии). Виды канализации  ЛЭП  Способы прокладки

В траншее В коробе  В туннеле  29. Проводники. Виды, конструкция, маркировка, основные технические характеристики. Допустимые токовые нагрузки. Ответ ПРОВОДНИКИ́, вещества, хорошо проводящие электрический ток благодаря наличию в них большогоколичества подвижных заряженных частиц. Виды проводников  Провода - изделия, содержащие одну или более изолированных жил либо скрученных проволок, поверх которых имеется легкая защитная оболочка Установочный провод - провод для электрических распределительных сетей низкого напряжения.  Электрический шнур - провод сечением до 1,5 мм2 с изолированными жилами повышенной гибкости. Служит для подсоединения подвижных устройств. Жилы в данном случае обязательно многопроволочные. Кроме того, они соединены между собой скруткой или общей оплеткой. Кабель - это несколько изолированных проводов, заключенных в одну или несколько защитных оболочек.  Маркировка-нанесение на проводник цветовой разметки, условных знаков (надписей), бирок и этикеток, а также специальных электронных маркеров. Маркировка сообщает о свойствах данного проводника, позволяет однозначно идентифицировать его среди других проводников или обнаружить место его залегания

Материал изоляции Количество проволок в жиле Сечение жилы Материал жилы

Допустимые токовые нагрузки зависят от сечений проводника, его конструктивного выполнения и условий охлаждения. 28. Внутрицеховые сети. Схемы (радиальная, магистральная, смешанная – схемы и сравнительная характеристика) и конструктивное выполнение. Основные элементы распределительных сетей: перечень, назначение, основные технические характеристики. Ответ

внутрицеховые сети-бывают силовыми и осветительными. Осветительные сети - включают в себя осветительные приборы, проводники, РУ, аппараты защиты, управления и коммуникации. Их особенности – большое кол-во маломощных ЭП, значительная протяженность и разветвленность, кроме осветительных. Они менее разветвлены. Для обьекта отдельно разрабатываются осветительные и силовые сети. Схемы внутрицеховых систем эл.сн.: 1 – Радикальная – все ЭП подключены к одному узлу питания, 2 – магистральная – применяется при равномерном распределении нагрузки по площади цеха, все ЭП подключаются к единой магистрали, в этом случае на ТР не ставят РУ, от него отходи магистраль. 3 – смешенные содержат элементы радикальных и магистральных схем, 4 – кольцевые замкнутые схемы.

27. Компенсирующие устройства: виды КУ, сравнительная характеристика (преимущества и недостатки). Силовые конденсаторы, батарея конденсаторов и конденсаторные установки: принцип действия, технические характеристики, схемы подключения в сеть. Техническое обслуживание и ремонт конденсаторных установок. Ответ 

Компенсирующие устройства (Конденсаторные установки)- предназначенная для компенсации реактивной мощности. Конструктивно представляет собой конденсаторы, обычно соединенные по схеме треугольник и разделенные на несколько ступеней с разной емкостью, и устройство управления ими. Устройство управления чаще всего способно автоматически поддерживать заданный коэффициент мощности на нужном уровне. Синхронные компенсаторы имеют значительно большие удельные потери активной мощности. Виды ку синхронные комментаторы Батареи конденсаторов Шунтирующие реакторы Синхронные двигатели  Силовые конденсаторы  Преимущества  1) незначительные удельные потери активной мощности 2) отсутствие вращающихся частей  3) простота монтажа и эксплуатации  4) малая масса  5) отсутствие шума во время работы  6) возможность установки около отдельных групп электро приемников Недостатки  1) пожароопасность  2) чувствительность к перенапряжениями скачкам тока  3)наличие остаточного заряда 

Конденсаторная установка должна находиться в техническом состоянии, обеспечивающем ее долговременную и надежную работу.Эксплуатация конденсаторов запрещается: при напряжении на шинах, к которым присоединены конденсаторы, превышающем 110 % номинального напряжения конденсаторов; температуре окружающего воздуха, превышающей максимально или минимально допустимую для конденсаторов данного типа; вспучивании стенок конденсаторов; неравномерности нагрузки фаз конденсаторной установки более 10 % среднего значения тока; увеличении тока батареи более чем на 30 % номинального значения; капельной течи пропиточной жидкости; повреждении фарфорового изолятора. 25 Баланс электроэнергии в электрических сетях: причины небаланса активной и реактивной мощности, последствия, устранение (предупреждение). Ответ 

26. Основные потребители реактивной энергии. Компенсация реактивных мощностей в системах электроснабжения: цель компенсации, естественная компенсация, искусственная компенсация. Ответ  Основными потребителями реактивной энергии являются: двигатели переменного тока ( асинхронные и синхронные), электротермический установки, электролиз, сварочные аппараты.

Компенсация реактивных мощностей в системах электроснабжения в системе ЭО позволит потребителю уменьшить потребляемую мощность их системы и обеспечить нормальную работу внешней системы электроснабжения

естественная компенсация - Естественная компенсация реактивной мощности не требует больших материальных затрат и должна проводится на предприятиях в первую очередь. К естественной компенсации относятся: упорядочение и автоматизация технологического процесса, ведущие к выравниванию графика нагрузки и улучшению энергетического режима оборудования (равномерное размещение нагрузок по фазам, смещение времени обеденных перерывов отдельных цехов и участков, перевод энергоёмких крупных ЭП на работу вне часов максимума энергосистемы и, наоборот, вывод в ремонт мощных ЭП в часы максимума в энергосистемы и т.п.); создание рациональной схемы электроснабжения за счёт уменьшения количества ступеней трансформации; замена трансформаторов и другого электрооборудования старых конструкций на новые, более совершенные с меньшими потерями на перемагничивание; замена малозагруженных трансформаторов и двигателей трансформаторами и двигателями меньшей мощности и их полная загрузка; применение СД вместо АД, когда это допустимо по условиям технологического процесса; ограничение продолжительности ХХ двигателя и сварочных трансформаторов, сокращение длительности и рассредоточение во время пуска крупных ЭП; улучшение качества ремонта электродвигателей, уменьшение переходных сопротивлений контактных соединений; отключение при малой нагрузке (например, в ночное время, в выходные и праздничные дни) части силовых трансформаторов.

искусственная компенсация - Для искусственной компенсации реактивной мощности, применяются специальные компенсирующие устройства, являющиеся источниками реактивной энергии ёмкостного характера. Компенсирующие устройствапредназначенная для компенсации реактивной мощности. Конструктивно представляет собой конденсаторы, обычно соединенные по схеме треугольник и разделенные на несколько ступеней с разной емкостью, и устройство управления ими. Устройство управления чаще всего способно автоматически поддерживать заданный коэффициент мощности на нужном уровне.

24 Методы расчета электрических нагрузок в электроустановках напряжением до 1000 В. Дать краткую характеристику каждого метода: область применения, суть метода.

Отвеm

1. метод коэф.спроса – используется для расчета мах нгр. Узла ЭСН на стадии проектного расчетакогда мощности ЭП неизвестны. Все величины определяются по формулам q _мах = P_мах tg , p_мах = k_с P_ном 2. Метод упорядоченных диаграмм (метод коэф.мах) является основным при разработке рабочих технических документаций. 3. Метод удельных плотностей нагрузок – используется при проектировании универсальных сетей цехов, которые хар – ся большим кол-вом ЭП малой мощности равномерно распределенных по площади цеха. 4. Метод удельного потребления эл.эн на единицу продукции - годового потребления эл.эн. 5. – метод расчета по средней мощности и коэф. Формы – используется для определения расчетной нагрузки для равных групповых нагрузок когда коэф.формы лежит в промежутке от 1 до 1,2. Общие требования по выбору метода указываются в нормат.документах.