Электротехническая аппаратура на горных предприятиях

Федеральное агентство по образованию ФГОУ СПО «Шахтинский региональный колледж топлива и энергетики имени Степанова П.И.»

 

 

 

 

 

ЛАБОРОТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ: ЭиЭГП

Технические отчеты

ЛПР.140613000000ТО

Руководитель ЛПР

ХаустовП.С.

Выполнил студентЗ-451

Ткаченко Л.В

г. Шахты 2008

Содержание

1.  Лабороторно-практическая работа №1.

Тема: «Изучение высоковольтных изоляторов, предохранителей, шин».

2.  Лабороторно-практическая работа №2.

Тема: «Высоковольтные разъединители, выключатели нагрузки, отделители и короткозамыкатели».

3.  Лабороторно-практическая работа №3

Тема: «Высоковольтные разрядники».

4.  Лабороторно-практическая работа №4.

Тема: «Измерительные трансформаторы тока и напряжения».

5.  Лабороторно-практическая работа №5.

Тема: «Масляные выключатели и приводы к ним».

6.  Лабороторно-практическая работа №6.

Тема: «Изучение конструкции, типов аппаратов защиты».

7. Лабороторно-практическая работа №7.

Тема: «Изучение конструкции аппаратуры ручного управления».

8. Лабороторно-практическая работа №8.

Тема: «Изучение аппаратуры дистанционного управления».

9.  Лабороторно-практическая работа №9.

Тема: «Изучение пускателей серии ПВИ – 2545».

10.  Лабороторно-практическая работа №10.

Тема: «Изучение пускателей серии ПВИ – 63».

11.  Лабороторно-практическая работа №11.

Тема: «Изучение пускателей серии ПВИ – 125».

12.  Лабороторно-практическая работа №12.

Тема: «Изучение пускателей серии ПВИ – 250».

13.  Лабороторно-практическая работа №13.

Тема: «Изучение пускателей серии ПВИ – 320».

14.  Лабороторно-практическая работа №14.

Тема: «Изучение пускателей серии ПВИ – 32».

Лабороторно-практическая работа №1

Тема: «Изучение высоковольтных изоляторов, предохранителей, шин».

Цель работы: Изучить конструктивные особенности. В/В изоляторов, предохранителей, шин.

Ход работы:

1.  Назначение, типы.

2.  Устройство.

3.  Вычертить В/В предохранитель.

Выполнение работы.

Шинами называют неизолированные проводники круглого, прямоугольного и трубчатого сечения и гибкие многожильные провода, укрепляемые на изоляторах. Шинами соединяют между собой отдельные элементы внутри аппаратов. изготавливают их из меди, алюминия или стали и обозначают при постоянном токе положительной шиной (+) – красным цветом, отрицательная шина (-) – синим, и нулевая М – голубым; при переменном трехфазном токе – наиболее удаленная шина фазы А – желтым цветом, средняя шина В – зеленым, ближняя к коридору обслуживания С – красным, а нулевая рабочая N – голубым. Если же эту шину использовать в качестве нулевой защитной, то ее обозначают продольными полосами желто – зеленого цветов. В зависимости от материалов шины допускают различную нагрузку. Например шины прямоугольного сечения при ширине 25мм и толщине 3мм допускают ток: медные – 340А, алюминиевые 265А, стальные – 80А. При токе 1000А и выше шины выполняют в форме пакетов из нескольких полос или профильного сечения.

Изоляторы предназначены для крепления токоведущих частей и изоляции их между собой и по отношению к земле. Они делятся на линейные, штыревые и подвесные для установки на ВЛ; опорные и проходные для РУ подстанций, опорные и проходные различной формы, устанавливают в различных электрических аппаратах. Изоляторы обозначают следующим образом: О – опорный, П – проходной, Н – наружной установки, Р – с ребристой наружной поверхностью, К – для установки в КРУ, У – усиленный по внешней изоляции, И – изолятор.

Предохранители предназначены для защиты силовых трансформаторов мощностью до 1Мв, трансформаторов напряжения, конденсаторов и других электроустановок от перегрузки и токов К.З.

Отличительная особенность предохранителей в том, что их срабатывание происходит раньше, чем ток К.З. достигнет максимального значения.

Основные серии предохранителей для внутренних установок: - ПК1, ПК2, ПК3, ПК4, предназначенные для защиты силовых электрических цепей переменного тока, на номинальное напряжение 3,6,10,35кВ: для защиты силовых трансформаторов с первичным значением напряжения 10 и 353 кВ выпускают предохранители серии ПКТН, которые можно применять в сетях напряжения 3 и 6 кВ: для наружных установок применяют предохранители выхлопного типа ПВ.

Предохранители ПК1–4 имеют плавкую вставку в патроне или намотанную на керамический сердечник. Вставка выполнена из константа серебра или меди с напаянными на нее шариками из олова или свинца, для ускоренного плавления и помещена в фарфоровый или стеклянный корпус, засыпаемый кварцевым песком для гашения дуги. Корпус закрыт крышками, а по краям надеты контактные обоймы, которые вставляют в контакты электрической цепи. У предохранителей ПК в нижней части расположен указатель срабатывания, который при перегорании вставки выталкивается пружиной наружу.

Лабороторно-практическая работа №2

Тема: «Высоковольтные разъединители, выключатели нагрузки, отделители и короткозамыкатели».

Цель работы: Изучение конструкций высоковольтных разъединителей, выключателей нагрузки, отделитей и короткозамыкателей.

Ход работы:

1.  Назначение и типы.

2.  Устройство.

3.  Чертеж.

Выполнение работы.

Разъединители предназначены для снятия напряжения и для видимого разрыва в обесточенной силовым выключателем электрической цепи. Дугогасительных устройств разъединители не имеют и поэтому с их помощью нельзя выключить и включить электрические цепи под нагрузкой – это может привести к опасному К.З. между фазами разъединителя и выхода последнего из строя. На подстанциях их используют для переключения цепей на сборных шинах и для коммутационных переключений в установках с малыми токами. Разъединителями разрешается отключать емкостные токи ВЛ и КЛ, измерительные трансформаторы напряжения, ток холостого хода силовых трансформаторов мощностью до 630кВ. Разъединители выпускают одно – и трехполюсные, для внутренних и наружных установок с вертикальным или горизонтальным расположением ножей, рубящего, поворотного или штепсельного типа, с заземляющими ножами или без них. для ручного управления используют рычажные или червячные приводы, для дистанционного – моторные приводы.

Выключатели нагрузки предназначены для коммутации электрических цепей при токах до 630А и напряжением до 10кВ.

Отделители и короткозамыкатели.

Короткозамыкатели предназначены для создания искусственного К.З на землю с целью вызвать отключение выключателя, который установлен на питающем конце линии в сетях переменного тока соответствующего класса напряжения. Они могут представлять собой трех – или однополюсный аппарат с замедляющим ножом вертикально рубящего типа.

Назначение отделителя состоит в автоматическом отключении поврежденного участка линии или трансформатора после искусственного К.З или передаче телеотключающего импульса в период времени между отключением выключателя на питающем конце линии и его повторном выключением. Кроме этого отделителями можно включать и отключать участки линии которые находятся без напряжения, а так же включать и отключать индуктивные токи холостого хода трансформаторов и емкостные токи ненагруженных линий.

Разъединители наружной установки с комбинированным движением ножа. На раме укреплены два неподвижных изолятора и поворотный изолятор, установленный на подшипнике. В верхней части изолятора укреплен рычаг, шарнирно соединенный с механизмом перемещения, служащий для замыкания и размыкания цепи между подвижными контактами. для гашения малых токов контакты разъединителя снабжены рогами. Разъединитель имеет заземляющий нож, который при повороте оси соединяет разъединитель через заземляющий контакт с землей.

Вакуумный выключатель состоит из литого корпуса, внутри которого проходят токоведущие шины. В корпусе установлено вакуумное дугогасительное устройство с массивными торцевыми контактами. Отключение выключателя осуществляется пружиной, которая взводится при включении электромагнитом.

Короткозамыкатель КЗ – 110У состоит из контакта неподвижного, изоляционной колонки, ножа, вала, буфера, основания.

Отделители ОД – 110У/1000 выполняют в виде однополюсных аппаратов с двумя опорно – поворотными изоляционными колонками, на верхних фланцах которых закреплены контактные ножи и контактные выводы. Поворот ножей происходит в горизонтальной плоскости на угол 90∙. Соединенные при монтаже в один аппарат три полюса управляются одним приводом. Каждый полюс на напряжение 150 и 220 кВ управляется самостоятельным приводом. Отключение выполняют пружины, которые взводятся одновременно с выключением. Гидравлические буферы с перемененным сечением щели служат для плавного торможения подвижных частей.

Лабороторно-практическая работа №3

Тема: «Высоковольтные разрядники».

Цель: Изучить конструкцию и принцип работы В/В разрядников.

Ход работы:

1.  Назначение, типы.

2.  Устройство.

3.  Вычертить вентильный разрядник.

Выполнение работы.

Разрядники выпускают вентильного – РВ и трубчатого – РТ типа. На электростанциях применяют разрядники РВС (С – станционные), на подстанциях РВП (П – подстанционные), для защиты вращающихся машин РВРД (РД – с растягивающейся дугой). Применяют так же магнитные разрядники серии РВМ и РВМГ(М – магнитным дутьем, Г - грозовой). Трубчатые в фибробакелитовой трубке обозначают РТФ, а в венипластовой трубке – РТВ.

Вентильный разрядник РВП состоит из рабочего сопротивления набранного из вилитовых (тиритовых) дисков, основной частью которых является карбид кремния, и искровых промежутков, выполненных из латунных электродов, разделенных слюдяными, миканитовыми или фарфоровыми прокладками. Сжатие прокладок осуществляет пружина. Все устройство помещено в фарфоровый корпус, герметизированный озоностойкой резиной. Для крепления разрядника служит хомут с двумя отверстиями под болты. Разрядник присоединяют к токоведущему проводу пластиной, а к земле с помощью шпильки. При номинальном напряжении в линии сопротивление вилита очень велико, и ток через разрядник не проходит. При грозовом разряде напряжение достигает огромных значений, сопротивление вилита падает и волна грозового перенапряжения проходит в землю. После спада перенапряжения сопротивление велита снова восстанавливается.

Трубчатые разрядники подсоединяют к проводам ВЛ через внешний искровой промежуток, минимально допустимое значения которого должно быть не менее 10мм при 6кВ; 15мм при 10кВ; 100мм при 35кВ.

Вентильные разрядники выбирают по напряжению линии, уровню электрической прочности его изоляции и наибольшему возможному напряжению между проводом и землей в месте присоединения разрядника к сети. Трубчатые разрядники выбирают по напряжению установки и предельным значениям тока КЗ в данной точке сети.

Лабороторно-практическая работа №4

Тема: «Измерительные трансформаторы тока и напряжения».

Цель работы: Изучить конструкцию измерительных трансформаторов.

Ход работы:

1.  Назначение, типы.

2.  Устройство.

3.  Привести чертеж.

Выполнение работы.

Измерительные трансформаторы (трансформаторы тока – ТА и трансформаторы напряжения ТV) предназначены для питания катушек релейной защиты и измерительных приборов, средств сигнализации и автоматики, а так же для изоляции вторичных цепей от сети высшего напряжения.

К номинальным параметрам ТА относятся: напряжение от6 до 750кВ; первичный ток до 40000А; вторичный ток – 0,3; 0,5; 1; 2; 2,5; 5; 10А. Номинальная нагрузка от 2,5 до 100ВА. Номинальный класс точности – 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10. Выводы первичной обмотки маркируют Л1 и Л2, вторичной И1 и И2.

По конструктивному исполнению ТА могут быть: опорные и проходные, одно и многовитковые, шинные и катушечные, с медной и алюминиевой (первичной) обмоткой, с литой изоляцией на основе эпоксидных смол и масляным наполнителем, для внутренней и наружной установки.

Трансформаторы предназначены для преобразования высшего напряжения в низшее стандартного значения, удобного для применения. К номинальным параметрам ТV относят: первичное напряжение 6 – 750кВ, вторичное напряжение -100, 100/, 100/3В, класс точности – 0,2; 0,5; 1; 3, номинальную мощность – 10- 1200ВА. ТV выпускают сухие и масляные, одно и трехфазные, каскадные, для сетей с изолированной и заземленной нейтралью, для внутренних и наружних установок. Принципы работы при напряжениях до 35кВ аналогичны работе силовых трансформаторов.

Устройство многовитковых ТА типа ТПЛ – 10 – проходной с литой изоляцией, на напряжение10кВ. На прямоугольном шихтованном магнитопроводе расположена катушечного типа втричная обмотка. Первичная обмотка выполнена из медной шины. Все элементы связанны между собоу литым корпусом. На концах первичной обмотки припаяны зажимы, а выводы двух вторичных обмоток на различные классы точности присоединены к зажимам. ТА с масляным наполнителем применяют в открытых установках при напряжении 35кВ и выше. В линиях постоянного тока сверхвысокого напряжения применяют трансформаторы постоянного тока (ТАП), которые представляют собой дроссельный магнитный усилитель, работающий в режиме вынужденного намагничивания.

Лабороторно-практическая работа №5

Тема: «Масляные выключатели и приводы к ним».

Цель работы: Изучить конструкцию и тип масляных выключателей и приводов к ним.

Ход работы:

1.  Назначение и типы.

2.  Устройство.

3.  Чертеж.

Выполнение работы.

Выключатели предназначены для коммутации электрических цепей переменного тока, а так же автоматического отключения этих цепей при КЗ и перегрузках.

Рассмотрим конструкцию бакового выключателя У – 220 – 2000 – 40У1 (серия «Урал» на 220кВ, номинальный ток 2000А, ток отключения 40кВ, умеренный климат, первая категория размещения).

Несущим элементом каждого полюса выключателя служит стальной бак, в верхней части которого через крышку проходят токонесущие маслонаполненные вводы и выводы, перемещенные внутрь фарфоровых изоляторов. На нижней части вводов и выводов находятся неподвижные контакты, закрытые дугогасительными устройствами ДУ, к каждой из которых установлен шунтирующий резистр для облегчения отключения емкостных и малых индуктивных токов. Приводной механизм соединен с изоляционной направляющей штангой, которая движется вертикально и перемещает траверсу с подвижными контактами. Приводные механизмы всех трех полюсов соединены общей тягой, связанной с электромагнитным или пневматическим приводом, который укреплен на крайнем баке. На выключателе установлены предохранительные клапаны, магнитопроводы с вторичными обмотками встроенных трансформаторов тока и патрубки для заливки масла. В нижней части полюча имеется овальный лаз для производства работ по монтажу и регулировке выключателя и устройство льдоулавливающее, устройство для электроподогрева бака. Внутренняя стенка бака изолирована листами из электрокартона. Вводы и выводы, так же как и весь бак, залиты трансформаторным маслом.

Лабораторная работа №6

ТЕМА: Изучение конструкции, типов аппаратов защиты.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучение конструкции типа электрических схем аппаратуры защиты.

ХОД РАБОТЫ:

1. Назначение аппаратуры защиты.

2. Типы аппаратов защиты.

3. Конструктивные особенности.

3.1. Максимально токовое реле.

3.2. Плавких предохранителей.

4. УМЗ. Электрическая схема, принцип её работы.

Аппаратами защиты называют устройства, которые автоматически отключают участки электрической сети в случаях нарушения нормального режима работы, что позволяет обеспечить безопасность обслуживающего персонала и сохранность электроустановок.

Основные виды защит - максимально-токовая, минимальная, нулевая, тепловая, от потери управляемости, от опасных утечек тока на землю, от частых включений контакторов и т.д.

Максимально-токовая защита предназначена для защиты от тока к. з. и недопустимых токовых перегрузок. Для этой цели применяют плавкие предохранители и реле максимального тока.

Плавкие предохранители выпускают пробочного и трубчатого типов. Первые в основном применяют для защиты осветительных сетей с токами до БОА, вторые - для защиты электродвигателей и силовых цепей. Трубчатые предохранители выпускают током до 1000А. Основными элементами предохранителя являются плавкая вставка, включаемая в рассечку защищаемой цепи, и дугогасительное устройство, которое гасит дугу, возникающую после плавления вставки. Трубчатые предохранители изготовляют для применения на поверхности с кварцевым заполнителем неразборного типа НПИ" и разборного типа ПК. В шахматной аппаратуре применяют предохранители ПР с закрытыми разборными патронами без заполнителя. Предохранитель состоит из Фибровой трубки 1 повышенной механической прочности с концевыми латунными обоймами 3^:, на которые навёрнуты колпачки 4. Внутри трубки вставлена плавкая штампованная цинковая вставка 2, связанная с выданными зажимами в болтовом соединением и удерживаемая внутри трубки в Фиксированном положении двумя пластинами 5. Выводные зажимы соединены гайками с токоведущим болтом, к которому подводится питание гибкого проводника. Электрическая дуга при сгорании плавкой вставки не выходит за пределы трубки. Время плавления зависит от протекания тока. Так, при токе плавления, в 4 раза большим номинального тока плавкой вставки, время плавления - 2.5 с., а если ток плавления больше номинального в 1.6 раза, время плавления 1 час.

Достоинство: простота, дешевизна, надёжность защиты при к.з.

Недостатки: отсутствие реакции на незначительные, но вредные для электродвигателей перегрузки, невозможность отключения всех трёх Фаз; трудность регулировки при изменении режимов работы двигателей.

Максимальное токовое реле служит для мгновенного отключения цепей. Такое реле имеет катушку 1,насаженную на неподвижный сердечник £, соединённый с подвижным якорем 8,который механически связан с бойком? и регулировочной пружиной 6. К нижней части сердечника прикреплена градуированная шкала токовых установок 4 с указателем 5. При токе в катушке 1, превышающем значение тока на шкале, якорь мгновенно притягивается к сердечнику, преодолевая натяжение пружины, и боёк воздействует на отключающий механизм аппарата. Для проверки их работоспособности на сердечнике укреплена контрольная катушка 3, включаемая в сеть параллельно через выключатель. Перед проверкой отключают аппарат, ставят указатель шкалы в соответствии с напряжением силовой цепи, включают аппарат, а затем выключатель катушки. При этом должно произойти отключение аппарата.

Лабораторная работа №7

ТЕМА: Изучение аппаратуры ручного управления.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучение конструкции, технических данных, схем электрических соединений.

ХОД РАБОТЫ: