Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Описание лабораторного оборудования и порядок выполнения работы



ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Омск 2006

 

Составители: С.С. Гиршин, кандидат технических наук;

В.В. Тевс, ассистент кафедры ЭсПП.

 

Приведено описание и изложен порядок выполнения трех лабораторных работ по дисциплине «Электрические системы и сети». Даны вопросы к защите и литература для подготовки.

Для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» дневной, вечерней и дистанционной форм обучения.

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета

Редактор Н.Н. Пацула

ИД 06039 от 12.10.01

Свод. темплан 2006 г.

Подписано в печать 21.09.06. Бумага офсетная.

Формат 60x84 1/16. Отпечатано на дупликаторе.

Усл.-печ. л. 1,5. Уч.-изд. л. 1,5

Тираж . Заказ .

______________________________________________________________

 

Издательство ОмГТУ. 644050, Омск, пр. Мира, 11. Т. 23-02-12.

Типография ОмГТУ


ВВЕДЕНИЕ

 

Основная цель лабораторного практикума по дисциплине «Электроэнергетика (электрические системы и сети)» – закрепление и дополнение теоретических знаний, полученных при изучении лекционного курса. Кроме того, выполнение лабораторных работ должно способствовать развитию инженерных навыков расчета и управления режимами электрических систем с помощью ЭВМ.

Практикум состоит из трех лабораторных работ, первая из которых является ознакомительной, а вторая и третья выполняются с помощью ЭВМ. Описание каждой работы включает в себя теоретическую часть, ход выполнения работы и требования к оформлению отчета, а также вопросы к защите и список рекомендуемой литературы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Ознакомление с конструкциями линий электропередачи и их элементами

 

Цель работы: изучить конструктивное исполнение линий электропередачи.

 

Конструкция воздушных линий

Воздушные линии включает в себя следующие конструктивные элементы: про­вода, тросы, опоры, изоляторы и линейную арматуру.



Проводапредназначены для передачи электроэнергии. Они могут быть алюми­ниевыми, сталеалюминиевыми и из алюминиевых сплавов; менее распространены медные и стальные провода.

До недавнего времени в отечественной энергетике для воздушных линий ис­пользовались только неизолированные провода. Однако в последние годы получили распространение также изолированные провода, которые применяются в воздушных линиях напряжением 6–20 кВ с защищенными проводами (ВЛЗ) и в воздушных линиях ниже 1 кВ с самонесущими изолированными проводами (ВЛИ).

Линии ВЛЗ отличаются от аналогичных линий с неизолированными проводами главным образом только уменьшенным междуфазным расстоянием. В линиях ВЛИ провода фаз и нулевой провод скручиваются в жгут. При этом различают ВЛИ с не­сущим нулевым проводом и без несущего провода. В первом случае на опорах закре­пляется только нулевой провод, который несет на себе основную механическую на­грузку. Он изготавливается механически более прочным, чем фазные провода, и мо­жет быть как изолированным, так и неизолированным. Во втором случае в креплении линии к опорам участвуют как нулевой провод, так и провода фаз. При этом нулевой провод выполняется изолированным и конструк­тивно не отличается от фазных проводов.

Воздушные линии с изолированными проводами обладают следующими пре­имуществами перед линиями с неизолированными проводами:



1. Более низкое индуктивное сопротивление за счет уменьшенного междуфазного расстояния;

2. Отсутствует возможность междуфазных коротких замыканий;

3. Меньшие габариты воздушной линии.

Наиболее перспективным видом изоляции таких проводов является сшитый (вулканизированный) полиэтилен.

Провода воздушных линий подразделяются на однопроволочные и много­проволочные. Первые представляют собой одиночную круглую проволоку. Вторые состоят из нескольких проволок, сплетенных между собой. К ним относятся также сталеалюминиевые провода, внутренние проволоки у которых выполнены из стали, а внешние – из алюминия. Использование стали повышает механическую прочность. Такие провода являются самыми распространенными среди проводов воз­душных линий.

Существуют следующие марки сталеалюминевых проводов: АС, АСК, АСКС, АСКП, АСО, АСУ. Буква А обозначает алюминий, С – сталь. В проводе АСК стальной сердечник покрыт специальной антикоррозионной смазкой и двумя лентами полиэтилентерефталатной пленки. В проводе АСКС межпроволочное пространство стального сердечника, включая его поверхность, заполнено антикоррозионной смазкой. В проводе АСКП смазкой заполнено межпроволочное пространство всего провода за исключением наружной поверхности. В проводе АС смазка не используется. АСО – провод облегченной конструкции, а АСУ – усиленной конструкции (с повышенной механической прочностью). Кроме того, в марку провода входит сечение алюминия в мм2, а через дробь – сечение стали в мм2. Например, АС-120/19 – это сталеалюминиевый провод с сечением алюминиевой части 120 мм2 и стальной части – 19 мм2.

Каждая фаза воздушной линии может состоять из одного или нескольких про­водов. Совокупность всех трех фаз называется цепью воздушной линии. Наиболее распространенными являются одноцепные и двухцепные линии. При этом обе цепи в двухцепных линиях могут располагаться на одной опоре.



Тросывоздушных линий располагаются в верхней части опор и служат для за­щиты линии от прямых ударов молнии. Кроме того, они могут использоваться в каче­стве каналов высокочастотной связи.

Опорывоздушных линий предназначены для поддержания проводов и тросов на определенной высоте над уровнем моря. Все опоры подразделяются на анкерные и промежуточные, а также на прямые и угловые. Существуют специальные виды опор.

Анкерные опоры предназначены для натяжения проводов и жесткого их закреп­ления в наиболее ответственных точках трассы, например, по концам воздушной ли­нии. Расстояние между анкерными опорами называется анкерным пролетом.

Промежуточные опоры предназначены для поддержания проводов внутри ан­керного пролета. Они значительно дешевле анкерных опор и поэтому являются более распространенными. Расстояние между промежуточными опорами называется про­межуточным пролетом, или просто пролетом.

Прямые опоры используются на прямых участках трассы воздушной линии, а угловые устанавливаются в точках поворота воздушной линии. Прямые и угловые опоры могут быть как промежуточными, так и анкерными. Однако если угол поворота линии превышает двадцать градусов, то угловая опора, установленная в этой точке, всегда должна быть анкерной.

К специальным видам опор относятся переходные, ответвительные и транспо­зиционные опоры. Переходные опоры предназначены для пересечения рек, ущелий и т. д. Ответвительные опоры используются для организации ответвлений от основной воздушной линии. Транспозиционные опоры – это опоры, на которых производится замена положений фаз воздушной линии с целью выравнивания электрической емко­сти фаз.

Опоры могут быть деревянными (используются до 110 кВ включительно), ме­таллическими (35 кВ и выше) и железобетонными (до 500 кВ включительно). Провода одноцепных воздушных линий могут располагаться на опорах в горизонтальной плос­кости (рис. 1.1) или в вершинах равностороннего треугольника (рис.1.2). Провода двухцепных линий обычно располагаются «обратной елкой» (рис. 1.3) или «бочкой» (рис. 1.4).

Изоляторыпредназначены для крепления проводов к опорам и для изоляции проводов от опор. Изоляторы подразделяются на штыревые (используются до 35 кВ) и подвесные (35 кВ и выше). Подвесные изоляторы собирают в гирлянды, которые в свою очередь подразделяются на натяжные и поддерживающие. Натяжные гирлянды используются на анкерных опорах, а поддерживающие – на промежуточных. Число изоляторов в гирлянде зависит от класса напряжения и вида опор.

 

       
 
   
 


 

 


Рис. 1.1.Расположение проводов Рис. 1.2.Расположение проводов фаз

фаз в горизонтальной плоскости в вершинах равностороннего треугольника

 

                   
     
 
     

               
       


Рис. 1.3.Расположение проводов Рис. 1.4.Расположение проводов

фаз «обратной елкой» фаз «бочкой»

Линейная арматуравключает в себя зажимы, сцепную арматуру, гасители вибрации и демпфирующие петли, а также распорки. Зажимы предназначены для кре­пления проводов к изоляторам. Сцепная арматура служит для подвески гир­лянд на опорах, для соединения многоцепных гирлянд между собой и для соединения проводов и тросов внутри пролета. Гасители вибрации и демпфирующие петли пред­назначены для снижения уровня вибрации проводов. Распорки используются для фик­сации расщепленных проводов фаз относительно друг друга.

 

Конструкция кабельных линий

 

Силовой кабель состоит из одной или нескольких токопроводящих жил, отде­ленных друг от друга и от земли изоляцией. Кроме того, кабели напряжением до 10 кВ могут включать в себя защитную оболочку, броню и защитные покровы, а кабели 20 и 35 кВ в дополнение к этому – отдельные для каждой фазы свинцовые оболочки или экраны из перфорированных медных лент или перфорированной металлизированной бумаги.

Жилы кабелей могут быть медными и алюминиевыми, однопроволочными и многопроволочными, круглыми и секторными. Кабели переменного тока напряжени­ем до 1 кВ изготовляются четырехжильными, 6–35 кВ – одножильными и трехжильными, 110 кВ и выше – одножильными. Кабели постоянного тока могут быть одно­жильными и двухжильными.

Изоляция кабеля подразделяется на фазную и поясную. Фазная изоляция накла­дывается отдельно вокруг каждой фазы, а поясная – поверх всех токопроводящих жил.

Защитная оболочка предназначена для защиты изоляции от воздействия влаги и воздуха. Она накладывается поверх поясной изоляции и может быть алюминиевой, свинцовой, поливинилхлоридной, резиновой и полиэтиленовой.

Броня предназначена для защиты оболочки от механических повреждений. Она состоит из стальных лент или проволок, наматываемых поверх оболочки и внутренне­го защитного покрова.

Защитные покровы предназначены для предохранения оболочки от химического воздействия, коррозии и блуждающих в земле токов. Они подразделяются на внутренний и наружный покровы. Внутренний защитный покров называется подуш­кой, располагается между оболочкой и броней и представляет собой джутовую про­слойку, поверх которой накладываются две поливинилхлоридные ленты. Наружный покров накладывается поверх брони и состоит из джута, пропитанного антикоррози­онным составом. Для прокладки в пожароопасных местах используют кабели с него­рючими защитными покровами.

Типовое сечение трехжильного кабеля 6–10 кВ показано на рис. 1.5.

 

 


Рис. 1.5.Сечение кабеля 6–10 кВ: 1 – сек­торные жилы; 2 – фазная изоляция; 3 – по­ясная изоляция; 4 – оболочка; 5 – подуш­ка; 6 – броня; 7 – наружный защитный по­кров; 8 – заполнение

 

Отдельные для каждой жилы свинцовые оболочки, или экраны, предназначены для выравнивания электрического и теплового полей в кабеле. За счёт этого сущест­венно повышается электрическая и тепловая прочность изоляции.

Кроме рассмотренных типов кабелей существуют также газонаполненные и маслонаполненные кабели, используемые при высоких напряжениях. В этих кабелях инертный газ (обычно азот) или масло находятся под некоторым избыточным давле­нием, что повышает электрическую прочность изоляции. Маслонаполненные кабели подразделяются на кабели низкого и высокого давления.

Маркировка силовых кабелей.Марка кабеля состоит из заглавных и строчных букв, после которых обычно указывается число и сечение жил в мм2. У всех кабелей, кроме маслонаполненных, на первом месте стоит обозначение материала жилы: А – алюминий; отсутствие обозначения – медь.

Второе место – обозначение изоляции: В – поливинилхлоридная; Псш – изоля­ция из сшитого полиэтилена; Пп – полипропиленовая; отсутствие обозначения – бу­мажная пропитанная изоляция (если бумага пропитана нестекающим составом, то марка кабеля начинается с буквы Ц, а если пропитка обедненная, то на последнем месте через дефис ставится буква В).

Третье место – обозначение оболочки: А – алюминиевая; С – свинцовая; В – поливинилхлоридная; Н – негорючая резиновая; П – полиэтиленовая. Если кабель имеет отдельные для каждой жилы свинцовые оболочки, то перед обозначением материала оболочки стоит буква О.

На следующем месте стоит обозначение брони и защитных покровов. Например, Б – броня из стальных лент, П – броня из плоских проволок, К – броня из круглых проволок, Г – отсутствие защитных покровов, Шв и Шп – оболочка кабеля заключена соответственно в поливинилхлоридный или полиэтиленовый шланг.

Марки маслонаполненных кабелей низкого давления начинаются с букв МН, а кабелей высокого давления – с МВД.

Примеры маркировки:

СБ 3×95кабель с медными жилами в бумажной пропитанной изоляции со свинцовой оболочкой и броней из стальных лент, трехжильный, сечение жилы – 95мм2.

ААШв 3×120 – кабель с алюминиевыми жилами в бумажной пропитанной изоляции с алюминиевой оболочкой и в поливинилхлоридном шланге, трехжильный, сечение жилы – 120 мм2.

Токопроводы

 

Токопроводы предназначены для передачи больших токов (сотни и тысячи ампер) на небольшие расстояния. Они используются на промышленных предприятиях при напряжениях до 20 кВ включительно.

Токопроводы подразделяются на гибкие и жесткие, алюминиевые и медные, от­крытые и закрытые.

Гибкие токопроводы используются при напряжении выше 1 кВ и представляют собой видоизмененные воздушные линии, каждая фаза которых расщеплена на не­сколько проводов для уменьшения индуктивного сопротивления.

Жесткие токопроводы представляют собой жесткие токоведущие конструкции различных сечений. Они могут использоваться при напряжениях как ниже, так и выше 1000 В. Жесткие токопроводы ниже 1000 В широко распространены в цехо­вых сетях в связи с удобством выполнения ответвлений.

 

Описание лабораторного оборудования и порядок выполнения работы

В лаборатории электрических сетей представлены образцы кабелей и проводов воздушных линий различных марок и сечений, а также фрагменты воздушных линий напряжением до и выше 1000 В с линейной арматурой.

Ход работы: под руководством преподавателя ознакомиться с представленными в лаборатории образцами и оборудованием. Отчет по данной лабораторной работе не требуется.

 

Контрольные вопросы к защите

1. Перечислить основные конструктивные элементы воздушных линий.

2. Провода и тросы воздушных линий.

3. Назначение и виды опор.

4. Назначение и виды изоляторов.

5. Линейная арматура воздушных линий.

6. Перечислить конструктивные элементы силовых кабелей.

7. Назначение защитной оболочки.

8. Назначение брони и защитных покровов.

9. Назначение экранов и отдельных для каждой жилы свинцовых оболочек.

10. Изобразить типовое сечение трехжильного кабеля 6–10 кВ.

11. Масло- и газонаполненные кабели.

12. Маркировка силовых кабелей.

13. Токопроводы.

 

Рекомендуемая литература

1.1. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 592 с.

1.2. Электротехнический справочник: В 4 т. Т. 3. Производство, передача и распределение электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. – М.: Изд-во МЭИ, 2002. – 964 с.

1.3. Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4–35 кВ. Т. 1. – М.: Папирус Про, 1999. – 608 с.

1.4. Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4–35 кВ и

110–1150кВ. Т. 2. – М.: Папирус Про, 2003. – 640 с.

1.5. Макаров Е.Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4–35 кВ и

110–1150кВ. Т. 3. – М.: Папирус Про, 2004. – 688 с.

 


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2


Просмотров 318

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!