Вспомогательное, измерительное, защитное и сигнальное оборудование электростанций и подстанций

1.

ЛЕКЦИЯ № 13
По профессиональному модулю
МДК 01. 02 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
для специальности среднего профессионального образования
13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического
оборудования (по отраслям)
Раздел 6. Эл.станции и эл.подстанции
Тема 6.5. Эл.оборудование эл.станций и подстанций
Литература: Электроснабжение объектов: Учеб. пособие для студ. учреждений
сред. проф. Образования / Е.А. Конюхова – 9-е изд., исправ. - М.: Издательство
«Мастерство», 2013.-320 с: ил.

2. Учебные вопросы:

1. Вспомогательное оборудование электростанций и
подстанций.

3.

Вспомогательное оборудование эл.станций и п/станций
1. Ограничивающее – для ограничения
величины токов к.з. и защиты установок от
перенапряжений.
реакторы – выпускают бетонные
реакторы, т.е. с сухой изоляцией и бетонным каркасом напряжением от 6-35 кВ и
номинальных токов 400-4000А внутренней/
наружной установки (рисунок 6.25).
При к.з. токи в катушках реактора могут
увеличиваться в 10-20 раз в сравнении с
номинальным, при перегреве обмоток
используют принудительное охлаждение
вентиляторами.
Рисунок 6.25 разрядники –для защиты изоляции эл.
3фазный бетонный
оборудования эл.останций от перенареактор 10кВ, 630А с
пряжений: атмосферных (молнии),
вертикальным
наведенных (со стороны оборудования
расположением фаз
станции), коммутационных.

4.

Название «вентильный» разрядник имеет вилитовые резисторы, установленные в фарфором корпусе разрядника и
меняющие свое сопротивление при повышенном напряжении (пропускает очень большие токи) и при пониженном напряжении (пропускает
очень
маленькие
токи)
(рисунок 6.26).
нелинейные ограничители
перенапряжения
–
разрядники без искрового
промежутка с нелинейными
резисторами из оксида цинка;
применяются на современных
ТП
вместо
вентильных
разрядников
из-за
ряда
преимуществ:
6.26

5.

простота конструкции и высокая надежность;
способность к рассеиванию больших энергий;
малые габариты, вес и стоимость.
2. Измерительное:
измерительные трансформаторы тока и напряжения –
в сетях перем. тока для включения и
питания катушек измерительных
приборов, реле защиты и автоматики, приборов сигнализации.
Это позволяет:
– обеспечить безопасность измерений и удобство обслуживания
6.27
приборов и реле;
– стандартизировать приборы и
реле, рассчитывая их обмотки на
ток 5А и напряжение 100В;
– защитить последовательно
включаемые обмотки от действия
токов к.з. в контрольных цепях;

6.

– облегчить контрольную проводку до сечений 1,5-10мм2, с
помощью которой приборы и
реле присоединяются к вторичным обмоткам измерительных
трансформаторов.
амперметры – служат для
контроля нагрузки эл. цепей для
предупреждения ненормальных
6.29
режимов их работы, устанавливаются во всех основных эл.
цепях: в цепях генераторов, силовых тр-ров, эл. двигателей и т.д.
Схемы включения амперметров:
– один амперметр (на одну фазу при симметричной нагрузке)
(рисунок 6.30, а);
– три (на три фазы при несимметричной нагрузке) (рисунок
6.30, б);
– один амперметр с переключателем (для поочередного
измерения тока в трех фазах) (рисунок 6.30, в).

7.

Используют щитовые (встроенные в щит) амперметры с
классом точности 1-2,5.
6.30
вольтметры – для измерения и контроля
напряжения, конструктивно почти не
отличаются от амперметров. Отличаются
по схеме включения в цепь – обмотку
вольтметра включают через добавочное
сопротивление параллельно тому участку
цепи, где измеряется напряжение.
Используют щитовые вольтметры с классом
точности 1-2,5 двух типов:
Рис. 6.31

8.

Используют щитовые (встроенные в щит)
амперметры с классом точности 1-2,5.
1) показывающие (рисунок 6.31);
2) регистрирующие (самопишущие).
мегометры – служит для измерения
сопротивления изоляции элементов эл.
установок эл.станций/подстанций, состоят из:
– магнитоэлектрического логометра;
– источника питания – индуктора (маленький
генератор постоянного тока).
Якорь этого генератора вращают рукояткой
вручную со скоростью 90-120об/мин, индуктируемая при этом ЭДС обеспечивает на
зажимах мегомметра напряжение 0,5-2кВ
(рисунок 6.32).
ваттметры – служат для измерения и
контроля
распределения
активной
и
реактивной мощностей между элементами
энергосистемы.
Рис. 6.32

9.

Выполняются:
– на постоянном токе как электродинамические;
– на переменном токе как электродинамические и индукционные.
Используют щитовые ваттметры с классом
точности 1-2,5 двух типов:
1) показывающие;
Рис. 6.33-1фаз.
2) регистрирующие (самопишущие).
1тариф. счетчик
счетчики – для учета выработанной,
СО 505
потребленной
и
потерянной
в
сети
эл.энергии,
устанавливаются
соответственно
на
электростанциях,
сетевых
подстанциях и у потребителей.
Для учета активной энергии (рисунки 6.3334) используют счетчики ватт-часов, которые
в
зависимости
от
расположения
в
Рис. 6.34-3фазный
энергосиситеме, показывают:
1тарифный счетчик
СА4-И678

10.

– количество эл.энергии, вырабатываемой
генераторами эл.станций, потребленной на
собственные нужды;
– количество эл.энергии, отданной в сеть и на
подстанции;
–
количество
эл.энергии,
отпущенной
потребителям и подлежащей оплате;
– величину потерь эл.энергии в
Рис. 6.35-3фазный
многотарифный счетчик ЦЭ 6803
элементах сети;
– нормы расхода эл.энергии.
Для учета реактивной энергии (рисунки 6.35)
используют
счетчики
вольт-ампер-часов
реактивных, показывающих:
–
количество
реактивной
эл.энергии,
вырабатываемой генераторами эл.станций;
– пропущенную через районные ТП;
– выработанную синхронными
Рис. 6.36 -Многофункциональный
компенсаторами;
счетчик активной и реактивной
– выработанную компенсирующими
энергии «Евроальфа»
установками промышленных предприятий.

11.

Используют индукционные цифровые счетчики: однофазные;
трехфазные; однотарифные; двухтарифные.
частотомеры – служат для измерения частоты переменного тока, наиболее часто используются:
1) электромагнитные вибрационные (только в стационарных
установках):
– с косвенным возбуждением;
– с непосредственным возбуждением.
2) стрелочные.
фазометры – служат для измерения угла сдвига фаз между
током и напряжением или измерения коэффициента
мощности Cos в цепях переменного тока.
синхроскопы – служат для облегчения синхронизации
синхронных машин и генераторов электростанций (когда частоты и фазы напряжений синхронизируемого и работающих
генераторов
совпадают,
стрелка
синхроскопа
останавливается на нуле шкалы), используются:
– ламповые;
– электромагнитные (логометры).

12.

4. Защитное:
устройства релейной защиты – специальные устройства,
состоящие из одного или нескольких приборов (реле), которые при нарушении нормальной работы или при повреждении
какого-либо элемента установки или сети вызывают
отключение его выключателей или сигнального устройства.
По назначению релейные защиты подразделяют на:
1) основные (измерительные – реле тока, напряжения,
мощности, сопротивления и др.);
2) вспомогательные, действующие по команде первых
(реле времени, промежуточные, указательные).
устройства заземления – для обеспечения безопасности человека при случайном соприкосновении с частями
эл.установок, находящихся под напряжением из-за замыкания
на землю вследствие пробоя изоляции таких частей
(защитное заземление) и для обеспечения нормальной
работы электроустановок в нормальном и аварийном режимах
(рабочее заземление).

13.

Состоят из:
– заземлителей: это металл. проводники, и непосредственно соприкасающиеся с землей, обеспечивает эл.
соединение с землей (естественные –
металл. трубопроводы, негазовые;
искусственные – стал. трубы, уголки);
– заземляющих проводников: это
неизолированные провода и шины,
соединяющие заземляемые части
эл.установок с заземлителем.
Схемы рисунка 6.37 поясняют роль
заземления эл.оборудования. При
соприкосновении человека с корпусом
незаземленного обо рудования под
напряжением, через человека
проходит ток, равный фазному
(схема а).
6.37

14.

При наличии заземления (схема б), ток
утечки в основном уходит в землю (схема в),
т.к. сопротивление человека больше сопротивления земли.
Через человека тогда
проходит очень маленький ток, не опасный
для жизни, величина
которого зависит от
сопротивления земли.
5.
Сигнальное:
на
центральных
постах
управления элементов
энергетических систем
имеются
следующие
виды
и
устройства
сигнализации:
6.38

15.

устройства сигнализации положения – указывают на
состояние исполнительных органов;
устройства аварийной сигнализации – извещают о
возникновении ненормальных или аварийных режимов
работы объекта или целого участка;
устройства предупреждающей сигнализации – предупреждает персонал о возможности аварийных режимов;
устройства напоминающей сигнализации – указывает,
какие виды защиты и автоматики сработали;
устройства сигнализации вызова – требует прихода
персонала в помещение, где нарушена работа оборудования.
По способу действия различают сигнализацию:
– световую: световые индикаторы (сигнальные лампы,
световое табло);
– звуковую (двухтональную): звонок, зуммер, сирена.
Осуществляется сигнализация:
1) автоматически – специальными приборами (прибор ПС для
сигнализации положения), через специальные схемы с
датчиками контроля.
2) вручную с помощью кнопки на пульте оператора.