Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Августа 2013 в 00:15, курс лекций
Принцип действия трансформатора
Принцип действия трансформатора. Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. Простейший трансформатор состоит из стального магнитопровода 2 (рис. 212) и двух расположенных на нем обмоток 1 и 3. Обмотки выполнены из изолированного провода и электрически не связаны. К одной из обмоток подается электрическая энергия от источника переменного тока. Эту обмотку называют первичной. К другой обмотке, называемойвторичной, подключают потребители (непосредственно или через выпрямитель).
— коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
- коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности.
Ответственность за недопустимые отклонения частоты безусловно лежит на энергоснабжающей организации. За недопустимые отклонения напряжения энергоснабжающая организация несет ответственность в случае, если потребитель не нарушает технических условий потребления и генерации реактивной мощности. Ответственность за нарушение норм по четырем остальным (ПКЭ с определяемой ответственностью) возлагается на виновника, определяемого на основе сопоставления включенного в договор допустимого вклада в значение рассматриваемого ПКЭ в точке учета электроэнергии с фактическим вкладом, вычисляемым на основе измерений. Если допустимые вклады в договоре не указаны, энергоснабжающая организация несет ответственность за низкое качество, независимо от виновника его ухудшения.
Заземление электроустановки — преднамеренное электрическое соединение ее корпуса с заземляющим устройством.
Заземление электроустановок бывает двух типов: защитное заземление и зануление, которые имеют одно и тоже назначение - защитить человека от поражения электрическим током, если он прикоснулся к корпусу элекроустановки или других ее частей, которые из-за нарушения изоляции оказались под напряжением.
Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение части электроустановки с заземляющим устройством с целью обеспечения электробезопасности. Предназначено для защиты человека от прикосновения к корпусу электроустаноувки или других ее частей, оказавшихся под напряжением. Чем ниже сопротивление заземляющего устройства, тем лучше. Чтобы воспользоваться преимуществами заземления, надо купить розетки с заземляющим контактом.
В случае возникновения пробоя
изоляции между фазой и корпусом
электроустановки корпус ее может оказаться
под напряжением. Если к корпусу
в это время прикоснулся
Есть два вида заземлителей – естественные и
К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединенные с землей.
В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы, стержни или уголок, длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединенных друг с другом стальными полосами или приваренной проволокой. В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземлитель с заземляющими приборами обычно используют стальные или медные шины, которые либо приваривают к корпусам машин, либо соединяют с ними болтами. Защитному заземлению подлежат металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, щиты, шкафы.
Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, заземлителю и далее по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но может быть ощутимо для человека. Для уменьшения этого напряжения необходимо принять меры к снижению сопротивления заземлителя относительно земли, например, увеличить количество исскуственных заземлителей.
Зануление — преднамеренное электрическое соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением с глухо заземленной нейтралью с нулевым проводом. Это приводит к тому, что замыкание любой из фаз на корпус электроустановки превращается в короткое замыкание этой фазы с нулевым проводом. Ток в этом случае возникает значительно больший, чем при использовании защитного заземления. Быстрое и полное отключение поврежденного оборудования — основное назначение зануления.
Различают нулевой рабочий проводник и нулевой защитный проводник.
Нулевой рабочий проводник
служит для питания электроустановок
и имеет одинаковую с другими
проводами изоляцию и достаточное
сечение для прохождения
Нулевой защитный проводник
служит для создания кратковременного
тока короткого замыкания для
срабатывания защиты и быстрого отключения
поврежденной электроустановки от питающей
сети. В качестве нулевого защитного
провода могут быть использованы
стальные трубы электропроводок
и нулевые провода, не имеющие
предохранителей и
Классификация реле. Под реле понимают такой электрический аппарат, в котором при плавном изменении управляющего (входного) параметра до определенной заранее заданной величины происходит скачкообразное изменение управляемого (выходного) параметра. Хотя бы один из этих параметров должен быть электрическим.
По области применения реле можно разделить на реле для схем автоматики, для управления и защиты электропривода и защиты энергосистем. По принципу действия реле делятся на электромагнитные, поляризованные, тепловые, индукционные, магнитоэлектрические, полупроводниковые и др.
В зависимости от входного параметра реле можно разделить на реле тока, напряжения, мощности, частоты и других величин. Отметим, что реле может реагировать не только на входной параметр, но и на разность значений (дифференциальное реле), изменение знака или скорости изменения входного параметра. Иногда реле, имеющее только один входной параметр, должно воздействовать на несколько независимых цепей. В этом случае реле воздействует на другое, так называемое промежуточное реле, которое имеет необходимое число управляемых цепей.
Промежуточное реле используется и тогда, когда мощность основного реле недостаточна для воздействия на управляемые цепи.
По принципу воздействия на управляемую цепь реле делятся на контактные и бесконтактные. Выходным параметром бесконтактных реле является резкое изменение сопротивления, включенного в управляемую цепь. Разомкнутому состоянию контактов контактного реле соответствует большое сопротивление управляемой цепи бесконтактного реле. Это состояние бесконтактного реле называется закрытым. Замкнутому состоянию контактов контактного реле соответствует малое сопротивление в управляемой цепи бесконтактного реле. Такое состояние бесконтактного реле называется открытым.
По способу включения реле разделяются на первичные и вторичные. Первичные реле включаются в управляемую цепь непосредственно, вторичные – через измерительные трансформаторы.
Основные характеристики реле. Рассмотрим характеристику управления реле, представляющую собой зависимость выходного параметра от входного параметра для реле с замыкающим контактом. У этих реле при отсутствии входного сигнала контакты разомкнуты, и ток в управляемой цепи равен нулю. Для бесконтактных реле сопротивление, введенное в управляемую цепь, достаточно велико, и ток имеет минимальное значение. На рис. 6.1 по оси абсцисс отложено значение входного параметра , а по оси ординат – выходного параметра .
Значение входного параметра
(напряжения, тока и т.д.), при котором происходит
срабатывание реле, называется параметром (
Происходит срабатывание
реле. Если после срабатывания уменьшать
значение входного параметра, то при
<
происходит скачкообразное возвращение
выходного параметра от значения
до 0 или до
, называемое отпусканием реле.
Значение входного параметра, при котором
происходит скачкообразное отпускание
реле, называетсяпараметром отпускания.
Значения параметров срабатывания или
отпускания, на которые отрегулировано
реле, называются уставкой по входному
параметру.
Время с момента подачи
команды на срабатывание до момента
начала возрастания выходного
Для ряда реле очень важно
отношение
/
, называемое коэффициентом
Время с момента подачи команды на отключение до достижения минимального значения выходного параметра называется временем отключения. Для контактных реле это время состоит из двух интервалов — времени отпускания и времени горения дуги.
На рис.6.2 даны зависимости входного и выходного параметров электромагнитного реле от времени. Входным параметром в данном случае является ток в обмотке реле, выходным — ток в управляемой цепи (цепи нагрузки).
Для рис. 6.2 принято, что включение обмотки реле происходит при . При якорь электромагнита реле трогается и начинает движение. В течение времени якорь перемещается, и в конце хода замыкается контакт в цепи нагрузки. Ток нагрузки возрастает от нуля до установившегося значения . Время называют временем срабатывания реле. После этого ток в обмотке реле продолжает расти до установившегося значения . При отключении реле из рабочего состояния ^раб цепь его обмотки разрывается, и ток в ней спадает. В момент времени , когда усилие противодействующей пружины становится больше электромагнитного усилия, происходит отпускание якоря. Контакты реле разомкнутся после выбора провала контактов через время .
После размыкания контактов загорается дуга, которая погаснет через время и ток в нагрузке . Время называется временем отключения.
Важным параметром, характеризующим усилительные свойства реле, является отношение максимальной мощности нагрузки в управляемой цепи к минимальной мощности входного сигнала , при котором происходит срабатывание реле.
Для контактных реле максимальная мощность определяется не длительным током, допустимым для данного контакта, а током нагрузки, который может быть многократно отключен.
Требования, предъявляемые к реле. Требования к реле в значительной мере определяются их назначением. К реле защиты энергосистем предъявляются требования селективности, быстродействия, чувствительности и надежности.
Под селективностью понимается способность реле отключать только поврежденный участок энергосистемы. Достаточно высокое быстродействие позволяет резко снизить последствия аварии, сохранить устойчивость системы при аварийных режимах, обеспечить высокое качество электроэнергии. Минимальное значение входного параметра, при котором реле срабатывает, называетсячувствительностью.
Увеличение чувствительности позволяет улучшить качество электротехнических устройств. Так, например, повышение чувствительности релейной защиты позволяет сократить длину линии электропередачи, которая не может быть защищена от аварийных режимов.
Реле для защиты энергосистем должны иметь высокую надежность. В противном случае возможно развитие тяжелых аварий и недоотпуск большого количества электроэнергии.
Реле защиты энергосистемы
эксплуатируются, как правило, в
облегченных условиях. Они не подвержены
воздействию ударов, вибрации, а
также пыли и газов, вызывающих коррозию.
Из-за того, что аварийные режимы
в системе редки, к этим реле не
предъявляются высокие
К реле для схем автоматики,
а также для управления и защиты
электропривода предъявляются самые
разнообразные специфические
Из-за большого количества реле в современных схемах и большого количества выполняемых ими операций к ним предъявляются требования высокой надежности.
Энергоменеджмент – это совокупность знаний, принципов, средств и форм управления энергосбережением в целях снижения затрат на энергетические ресурсы.
Благодаря энергоменеджменту можно без больших финансовых затрат достичь существенной экономии энергии и снизить негативные последствия в случае плохой работы отопительных систем в зданиях.
Энергоменеджмент может обеспечить:
выявление дефектов, плохой работы и сбоев в энергопотребляющих системах;
быстрое вмешательство в случае неблагоприятных тенденций к увеличению использования энергоресурсов;
определение рекомендуемых усовершенствований и их приоритет;
более внимательное отношение к вопросам использования энергии и экологии на всех уровнях в муниципалитете.
Энергоменеджер (ЭМ) отвечает за потребление энергии (и воды) на соответствующей территории муниципалитета, а также занимается вопросами экономики для обеспечения эффективности предлагаемых мероприятий по энергосбережению (главным образом беззатратных и низкозатратных).
Процесс организации энергетического
менеджмента может начаться с
одного здания и развиваться до уровня
всей организации или иного
Следует подчеркнуть, что энергоменеджмент – относительно простая методика, для которой часто может быть достаточно простого здравого смысла, бумаги и карандаша.
Объекты энергоменеджмента:
жилые дома
административные здания
школы
детские дошкольные учреждения
больницы
здания социального и культурно-бытового назначения и т.д