Казакстан Республикасынын энергетикасы. Тарихы. Казiргi жагдайы жане дамуы.
Электр энергиясын пайдалану. Тұтынушылардың (жүктемелердің) түрлері, ерекшеліктері. Электр энергетикалық жүйелердің негізгі ерекшелігі, ондағы электр энергияның өндірілуі және тұтынылуы бір мезгілде болуы керек. Электр станциялармен әрбір мезгілде өндірілетін энергия, сол уақытында пайдаланылуы керек. Пайдалану графигі үнемі өзгеріп отырады. Бұл өзгерістер бір топ электрді тұтынушылардың жұмыс режіміне байланысты. Электр тұтынушыларға жататындар: электрмен жарықтану лампалары, тұрмыстағы және өндірістегі қыздыру аспаптары, электр қозғалтқыштары, өндірістік электр пеші, электрондық қондырғылары, электротермиялық және электрмен пісіру қондырғылары, ауа баптағыштары мен тоңазытқыштар, радио және телеқондырғылар, дәрігерлік және басқа да арнайы қондырғылар. Сонымен қатар, электр энергияны өндіріс кәсіпорындары, электрлендірілген тасымалдау көлігі, ауыл шаруашылығы, үй-жай шаруашылығы мен тұрмыстық тұтынушылар, электр станциялардың өзіндік мұқтаждары пайдаланады. Қалалардың, ауылдардың және өндірістердің электр энергияны тәулігіне, айына және жылына пайдаланулары бір қалыпты емес. Оның себебі, кәсіпорындары бар, екі және үш кезекпен жүктеменің әр түрлі деңгейімен жұмыс істейді. Тағы да ескеретін мәселелер, олардың кезектерінің арасында үзіліс болады, жаз күндерінде, мейрамдарда және демалыс күндері тұтынушылардың жұмыс режімі әр түрлі. Жүктеменің графигіне ауаның температурасы да әсерін тигізеді. Сөйтіп, электр қабылдағыштардың және бір топ электр тұтынушылардың жұмыс режімі олардың түрлеріне, атқаратын қызметтеріне және оларды пайдалану тәртібіне байланыст. Жұмыс режімі тәулік сағаттарында және жылдың айларында өзгеріп тұрады. Осы өзгерістерге сәйкесті электр станциялардағы және энергетикалық жүйенің әрбір бөлігінде жүктемелер өзгеріп тұрады. 2. Өткізгіштерді және аппараттарды таңдап алуға керекті қысқа тұйықталу тоғының мәні. Ерекшеліктері. Ажыратқыштарды таңдау үшін келесі есептеу тоқтарын білу қажет: I”, iуд, Iпτ және iаτ – τ ажыратқыштың доғаны сөндіретін түйіспені ажырату кезеңіндегі периодикалық және апериодикалық өшетін тоқтар. Уақыттың кез келген моменті бойынша Iпτ анықталуы қарастырылған. Бірақ, міндетті түрде, соққы тоқтың анықталуындай, қ.т. үш сипаттамалық жағдайларын қарастырған жөн. Өшірілген қ.т. кезінде периодикалық тоқты өшпейтін және де қ.т. жеріндегі қосынды жоғары өтпелі тоққа тең Iпτ =I”∑ деп алады. Өшіру моментіндегі апериодикалық тоқ: . Қ.т. кезінде τ моментінде синхронды машинаның жанында генератор тоғы өшеді; жүйені қарастыратын болсақ тоқты өшпейді деп қабылдаймыз: , мұндағы - қисық бойынша анықталатын генераторлардың қосынды периодикалық тоғы; I”c – жүйе тоғы. Апериодикалық тоқ келесі қосындыға тең: қ.т. кезінде жүктеме қуатты электр қозғалтқышы түйінінің жанында , мұнда - өшпейтін периодикалық жүйенің тоғы; - көмегімен анықталатын электр қозғалтқыштың қ.т. өшірілуі моментіндегі периодикалық тоқ. Апериодикалық тоқ: . Кейбір кезде қ.т. симметриялы емес тоқтары үшфазалы қ.т. тоғынан үлкен болуы мүмкін, сондықтан ЭҚЕ (ПУЭ) бойынша қысқа тұйықталу тоғын есептеу үшін келесі мәселелерді қарастыру қажет: а) аппараттардың және құрылымдардың тіректі қатты шиналардың динамикалық орнықтылығын анықтау үшін – үшфазалық қ.т. тоғын; б) аппараттардың және өткізгіштердің жылулық тұрақтылығын анықтау үшін – үшфазалық қ.т. тоғын; в) аппараттардың қосатын немесе ажырататын қабілетін таңдау үшін, үшфазалы және бірфазалы жерге қосылған қысқа тұйықталу тоғының ең үлкен шамасы алады. 3. Бір тармақты реактор. Ерекшелігі. Оны таңдап алу тәртібі. Өндірісте пайдалануы. Мысал келтіріңіз. Электр қондырғыларында реакторлар қысқа тұйықталу тоғын шектеуге қолданылады. Тізбекке қосылған реактордан кейін ақау болса, онда реактор жинақтаушы шинадағы кернеудің белгілі деңгейін сақтайды. Қуатты және жауапты электр жеткізу желісінде жеке реакторлар қолданылуы мүмкін, немесе оларды желілік реакторлар деп атайды. Желілік реактор Жинақтағыш шинаның екі генераторының арасында тізбектеп қосылған реактор – секциялық деп аталады. Секциялық реактор Ал егерде, тізбекті реакторлар арқылы бірнеше жүктемелер қоректенсе, онда олар топтық реакторлар болып есептеледі. Топтық реактор Реакторлардың негізгі түрлері: құрғақ оқшауламасы бар реактор (35кВ-тан дейін); майлы оқшауламасы бар реактор (35кВ-тан жоғары). Реатордың құрылымы: РБ-10-400-0,55; РБГ-10-1000-0,14 типті реакторлар; іргесі ағаштан жасалған реаторлар, бұған: РД-6-2000,25; РД-10-100-0,3 типті реакторлар жатады. 4. Трансформаторды параллель жұмысқа қосу тәртібі. Мысал ретінде схеманы келтіріңіз. Трансформаторды параллель жұмысқа қосу үшін қойлатын негізгі талаптар: · екі трансформатордың да бірінші және екінші орамаларының кернеуі бірдей болуы крек: UТ.К.Т1= UТ.К.Т2, UЖ.К.Т1= UЖ.К.Т2; · топтап қосу сұлбалары бірдей болуы керек; · қысқа тұйықталу кернеуі бірдей болуы крек; · екі трансформатордың қуаты бір-бірімен салыстырғанда 1:3-тен артық болмауы керек. Трансформаторлардың параллель қосылуы 5. Қосалқы станциялардың бас схемалары. Ерекшеліктері. Арнайы қойылатын талаптар. Мысал ретінде бас электрлік схеманың бір түрін келтіріңіз. Өндірісте пайдаланылуы. Қосалқы станциялардың электрлік сұлбалары, олардың атқаратын қызметіне байланысты таңдалады. Қосалқы станциялардың тұтынушылық, аудандық және тораптық түрлері болады. Электр энергияны жеткізіп беру желілеріне қосу бойынша тұйық, тарамды және транзитті қосалқы станциялар деп бөлінеді. Сонымен қатар трансформаторлық қосалқы станциялар екі, үш, төрт және одан да көп кернеуде жұмыс істеуі мүмкін. Қосалқы станциялардың көбін (80%) 35- 220 кВ кернеуінде тұрғызады және де көбінесе ажыратқышсыз жоғары кернеуде немесе қарапайым сұлбаларда тұрғызылады. Мұндай қосалқы станцияларда трансформатор саны 1-2 ғана болады. Зауытта дайындалған 35- 110 кВ комплектілі трансформаторлы қосалқы станцияны (КТҚС) қолдану ұсынылады. Олардың техникалық мүмкіншілігі, оңтайлылығы, сенімділігі және ептілігі жүктемені динамикалық есептеумен, кешенді бағалаудың тиімділік жолымен таңдап алынады. Бір трансформаторлы қосалқы станцияның, бөлектеуіштің және қысқа тұйықтауыштың көмегімен қосылу сұлбасы төмендегі суретте көрсетілген. Трансформатордың зақымдалу жағдайында релелік қорғаныс қысқа тұйықтағыштың ажыратуына импульс береді. Қоректендіру желісінің өорғанысы желілік ажыратқышты ажыратады да, қайта қосатын автоматты (ҚҚА- АПВ) іске қосады. Тоқсыз үзілісте бөлгіш зақымдалған қосалқы станцияны ажыратады, ал келесі мезгілде ҚҚА желіні іске қосып тұтынушыларды қалпына келтіреді. Айырғыштың көмегімен трансформаторлар мен аппараттарды жөндеу үшін, қосалқы станцияны ажыратады. Қысқа тұйықтағышы және бөлектеуіші бар бір трансформаторлық қосалқы станция сұлбасы Қазіргі уақытта құрама және жеңілдетілген сұлбалар қолданылады. Оларда бөліктеуіштер және қысқа тұйықтағыштар пайдаланылады. Қосалқы станцияның құрама сұлбасы Қосалқы станцияның жеңілдетілген сұлбасы Жоғары және орта кернеулі 35- 500 кВ түйінді қосалқы станциялар үшін айналма шинасы бар бір жүйесі екцияланған шина- трансформаторлар сұлбасы, көп бұрышты және тізбектегі бір ажыратқыш бар сұлбасы қолданылады. Екі трансформаторлв және төрт желілі сұлба сенімді және үнемді. Бұл жағдайда желі- шина немесе қиыстырылған төртбұрыш сұлбалары қолданылады. Қосалқы станцияның төменгі кернеу (6- 10 кВ) жағында қосарланған шина жүйесі немесе дара секцияланған шина жүйесінің сұлбасы қолданылады. ҚТ тоғының мөлшерін төмендету үшін секциялы және шина аралық ажыратқыштарды қалыпты режимде ажыратады. Егер де секцияны ажыратса, онда желіні резервті қосатын автоматпен қосады. 6- 10 кВ- тен шығатын кабельді желілер реактор арқылы қосады. 6. Жылу электр станцияларының (МАЭС, ЖЭО) технологиялық процесінің принциптік схемалары. Цехтары. Циклдері. Ерекшеліктері. Жылу электр орталықтары тұтынушыларды тек электр энергиясымен ғана емес, сонымен қатар бу түріндегі жылумен немесе ыстық сумен қамтамасыз етеді. Осы мақсатта саты аралық турбинарадан алынатын, пайдаланатын суды регенеративті түрде жылытатын будың бөлінуінен басқа будың тағы да екі түрлі бөлінуі жүзеге асырылады: бірі- 7- 10 атм. және одан жоғары қысымдағы бумен өндірісті қамтамасыздандырса, ал екіншісі- 1,2 атм. қысымдағы бу тұрғын үйлерді жылумен қамтамасыз етеді. Мұның өзі екі түрлі мақсатты көздейді: біріншіден, қысымды 100- ден 10 атм- ға төмендегенннен кейін де әрі қарай бу ұтымды пайдаланылады, бұл ретте цехтардағы және үй жылыту жүйесіндегі тиімсіз ұсақ қазандардан бас тартуға тура келеді; екіншіден, конденсаторға пайдаланылған будың аз ғана бөлігі түсіп, айналмалы су мен жылу шығыны күрт төмендейді. Осының нәтижесінде жылу электр орталықтарының жалпы ПӘК- і 60%- ға дейін артады, яғни ең үлкен деген конденсациялық станциялардың ПӘК- мен салыстырғанда 1,5 есе көп. Алайда ЖЭО- ы тұтунуға жақын жерлерде, көбінесе қалаларда немесе өндірістік кәсіпорын орталығыныда орналасуы керек, өйткені ЖЭО- нан 4- 6 км радиусты бумен өамтамасыз ету аса тиімді, сөйтіп, жергілікті тұтынушылар 6- 10 кВ электр энергиясымен қамтамасыз етіледі. Мұың өзі қағида бойынша жылу электр орталықтарының 200- 300 МВт- қа дейінгі қуаттылығын шектейді. Яғни қуатты ЖЭО- ы тұтынушылардың саны аса үлкен болған жағдайда ғана салынады. Мұндай ЖЭС- ң технологиялық процесінің сұлбасындағы бес циклды атап өтуге болады: отын, ауа, су, бу және электр энергиясы. ЖЭС- ң негізгі өндірісітік цехтарын мыналар жатады: отын беру, тозаң дайындайтын құрылғы, қазан цехы, машина залы, электр энергиясын тарату құрылғылары. Әр цехта агрегаттар мен электр жетекпен жабдықталған механизмдер орналасқан. Негізгі цехтардың түрлі өндірістік механизмдерін қозғалысқа келтіретін электр өозғалтқыштардың көпшілігі өзінің мұқтаждықтарын өтейтін шаруашылыққа жатады, бұдан басқа қосымша цехтар мен құрылғылар, мысалы, компрессорлық қондырғылар, аккумулятор батареялары, май шаруашылығы және т.б. жатады. ЖЭО- ның ерекшеліктері: 1. Жылу энергиясын тұтынушыларға жаұын салынады; 2. Әдетте әкелінген отынмен жұмыс істейді; 3. Өндірілген электр энергиясының айтарлықтай бөлігн жергілікті тұтынушыларға таратады; 4. Негізгі жылу энергиясын өндіру графигімен жұмыс істейді; 5. Төменгі маневрлі станция; 6. Басқа электр станцияларымен салыстырғанда ПӘК- і шарты түрде жоғары. 7. Аз көлемді майлы ажыратқыштар. Олардың түрлері. Ерекшеліктері. Мұндай ажыратқыштарды әдетте 20 кВ- қа дейінгі кернеулі құрылғыда орнатады. Шағын көлемді майлы ажыратқыштардың әрбір үзілісі доға өшіргіші бар жеке бактармен жабдықталған. Екі қайтара үзілетін ажыратқаштардағы фазада екі бак, ал бір рет үзілетін ажыратқыштардағы фазада үш бак болады. ВМГ (майлы горшокты ажыратқыш) типті ажыратқыштар кернеуі 10 кВ- қа дейінгі қондырғыларда қолданылады. ВМГ- 133 ажыратқыштардың номинал кернеуі 10 кВ және ажырату қуаты 350 мың кВ- қа дейін барады. МГТ (майлы, генераторлы, горшокты) типті көлемді майлы ажыратқыштардың әр фазада екі бакы болады. Бұлар кернеуі 20 кВ, номинал тогы 20000 А және одан көп болатын жабық қондырғыларда қолданылады. МГГ- 529 типті ажыратқыштың номинал қуаты 1,5 млн. кВт , МГГ- 20 типінің номинал қуаты 2,5 млн. кВт болады. Сонымен қоса МГГ- 10 типтес жинақты майлы ажыратқыштар жасалынады. Оның номинал қуаты- 500 мың кВт. Бұл ажыратқыштар алты бактан тұрады, ал құрылымы ВМГ- 133 типті ажыратқышқа ұқсас. МГГ типтес ажыратқыштар тез әрекет ететіндерге жатпайды, олардың ажырау уақыты 0,25- 0,33 с. Сыртқа орнатылған МГ- 35 типті шағын көлемді майлы ажыратқыштардың номинал қуаты 400 мың кВт, МГ- 110 типінің номинал қуаты 2,5 млн. кВт болады. Бұл ажыратқыштардың мөлшері мен салмағы біршама шағын, құрылымы қарапайым. Негізгі кемшіліктері: доға өшіретін камерада орналасқан жанасу жүйесі қолайсыз және ажырату қуаты шағын. 8. Синхронды генератордың құрылысы. Олардың түрлері, негізгі бөлшектері. Өндірісте пайдалануы. Мысал келтіріңіз. Синхронды генератор арнайы тұрақты ток көздерінен, қоздырғыштардан қоректетенеді. Көмекші және реттеуші құрылғылардың қоздырғыштар жиынтығын қоздыру жүйесі деп атайды. Қоздыру тоғын реттей отырып, синхронды генератрдың кернеуін және торапқа берілетін реактивті қуатты өзгертеді. Синхронды генератор дегеніміз- генераторлық режимде жұмыс істейтін синхрондық машина. Синхронды машиналар айнымалы токтағы тұрақты жиіліктегі электр энергиясын өндіру үшін қажет. Оларды көбіне гидравликалық, атомдық, жылулық электр станцияларында қолданады (тепловоздарда, автокөліктерде, самолеттерде). Синхронды генератордың құрылысы оның жетегіне байланысты анықталады. Соған байланысты турбогенераторлар, гидрогенераторлар және дизель- генераторлар деп бөлінеді. Турбогенераторлар парлық және газдық турбиналардыі көмегімен, гидрогенераторлар гидротурбиналардың көмегімен, дизель- генераторлар іштей жану қозғалтқыштарының көмегімен айналады. Синхронды генратордың құрылысы статор және ротордан тұрады. Статор- синхронды машинаның айналмайтын бөлігі. Оның өзі корпус пен старлық орамалардан тұратын, онда ЭҚК пайда болатынсердечниктен тұрады. Статордың сердечнигі қалыңдығы 0,35 немесе 0,5 мм болатын электр болатынан жасалады. Онда статор өткізгіштерін қою үшін пазалар таңдалады. Ал ротор- синхронды машинанының айналмалы бөлігі. Ротор полюстердің сердечниктері өатайтылатын вал және де оны электротехникалық болаттан жинайды. Бірінші реттік қозғалтқыштың көмегімен генератордың роторы айналады. Магниттік өріс ротормен бірге айналыста болады. Сондықтан да ротордың айналу жиілігі магниттік өрістің айналу жиілігіне тең болады. Соның нәтижесінде синхронды машина деген атқа ие. Ротордың айналуында полюстердің магниттік өрісі статорлы орамаларды қиып өтеді де, онда электр магниттік индукция заңына байланысты ЭҚК- і пайда болады. E = 4,44*f*w*kw*Ф 9. Ашық тарату құрылғы. Ерекшелігі. Пайдалану мүмкіндігі. Мысал келтіріңіз. Ауада орнатылатын таату құрылғысын ашық тарату құрылғысы деп атайды. Әдетте, АТҚ кернеуі 35-1150кВ электр қондырғыларында қолданылады. АТҚның ЖТҚнан келесідей артықшылығы бар:құрылыс жұмыстарының көлемі аз; тарату құрылғысын салу мерзімі қысқа; электр тізбегінің бұзылуын жалғастырылмайды; жабдықтарды, аппаратттарды, ток өткізгіштерді ауыстыру жеңіл; жабдықтары, ток өткізгіштері, аппараттары жақсы көрінеді. Кемшіліктері: жабдықтаы, аппараттары, ток өткізгіштері қысы жазы далада орнатылғандықтан олармен жұмыс істеу ыңғайсыз; жабдықтардың, аппараттардың, ток өткізгіштердің алатын орны үлкен; жабдықтарға, аппараттарға, ток өткізгіштерге қоршаған орта әсерін тигізеді. Комплектілі ТҚны пайдалану өмендегідей мәселелерді шешеді: ТҚның көлемін азайтады; қауіпсіздікті азайтады; құрылыс жұмыстарын жеңілдетеді; бір орыннан екінші орынға ауыстыру жеңіл; салыстырмалы шартты түрде электр энергиясымен қамтамасыз етудің сенімділігін арттырады. 10.Жылу электр станцияларының және қосалқы станциялардың өзіндік қажеттері. Жалпы мәліметтері. Оларға қойылатын талаптар.мысал келтіріңіз. ЖЭС-да өзіндік мұқтаждарға (ө.м.) жататындар: отын тасымалдау механизмдері; отын дайындау; тартым үрлегіш механизмдері; турбиналық бөлімше механизмдері; химсутазалау; генераторларды майлау және салқындату жүйелері механизмдері; газ және май шаруашылығы механизмдері; трансформаторларды үрлеу желдеткіштері; май қыздыру жүйесі және бірқатар басқалары. Электрэнергияның кейбір бөлігі жылытуға, қыздыруға және жарықтандыруға шығындалады. Электростанцияның ө.м. жүйесінің тұтынушылары 1-санатқа (категорияға) жатады. Әсіресе қоректену үзілісі персоналдың өміріне қауіп туғызатын немесе негізгі күштік қондырғының істен шығуына әкеліп соқтыратын электрқондырғылардың тобы ерекшеленеді. Бұл тұтынушылар тобына үштен кем емес тәуелсіз – жұмысшы және екі резервті қорек көзі қажет. Ерекше жауапты тұтынушылар үшін дизель немесе газдық трубина және синхронды генераторлар, автономды агрегаттар, қосымша генераторлар, статикалық түзеткішті аккумуляторлық батареялары сияқты тәуелсіз энергия көздерін қарастырады.Электростанцияның ө.м. жүйесінде кеңінен қолданыс тапқан қалақты сорғылар және желдеткіштер. Қалақты машиналар қозғалтқыштан энергияны ығысатын сұйықтықты (газды) қалақшалы жұмысшы дөңгелек арқылы береді және эксплуатациялық сапасы екпін , біліктегі қуат және толық ПӘК тасымалдану (өнімділіктен) Q тәуелділігінен анықталатын ортағатартқыш және осьтік болып бөлінеді. ЖЭС-да ө.м. жүйесінде шаңкөмірлі отында жұмыс істейтін, отынды дайындап тасымалдайтын жұмысшы айналу жиілігінен тәуелсіз механикалық сипаттамасы бар машина (үгіткіш, диірмендер, қоректендіргіштер, крандар, конвейерлер, транспортерлер, шнектер және т.б.) топтары бар. 11. Электр қондырғыларында жиі қолданылатын электр схемаларының мемлекеттік шартты белгілері. Оларды пайдалану тәртібі. Схема элементінің аты Белгіленуі Күштік трансформатор(автотрансформатор) Айнымалы электр тогының кернеуін жоғарылатуға және төмендетуге арналған Жоғары кернеулі ажыратқыш Жоғары кернеулі электр тізбегін қосуға, ажыратуға арналған Айырғыш Жұмыс істеуге тура келетін қондырғы бөліктерін кернеуде тұрған басқа қондырғы бөліктерінен сенімді ажырату Бөлгіш Тізбекті автоматты түрде ажыратады да, ал тізбекке қайтадан қолмен қосылады. Қысқа тұйықтағыш Тізбек арнайы жасанды қ.т тогын жасауға арналған Өлшеуіш ток трансформаторы Жұмыс тізбегіндегі бірінші орамадағы токты 5А немесе 1А-ге дейін төмендетеді Реактор Қысқа тұйықталу тогын шектеуге арналған Кернеу трансформаторы Кернеуі 380В-тан жоғары қондырғыларда приборларды қоректендіру үшін қолданылады Балқыма сақтандырғыш Бұл аппарат тізбекке тізбектей жалғанады электр аппараттарын, жабдықтарын, өткзгіштерді асқын токтан немеес қ.т. тогынан қорғайды. 12. Электр станциялардың екінші тізбегіндегі аппараттар. Олардың топқа бөлінуі. Мысал келтіріңіз. Электр аппараттарын негізінен екі түрге бөледі:кернеуі 1000В-та жогары және кернеуі 1000В-тан төмен қондырғыларда қолданылатын электр аппараттары. Кернеуі 1000В-тан төмен қондырғыларда қолданылатын электр аппараттарына мыналар жатады: балқыма сақтандырғыштар; шаппа қосқыштар; ауыстырып қосқыштар; магниттік жүргізгіштер.Балқымалы сақтандырғыштар тізбекке тізбектей жалғанады электр аппараттарын, жабдықтарын, өткзгіштерді асқын токтан немеес қ.т. тогынан қорғайды. Оның құралымындағы доғаны сөндіретін құрылғылардың түріне қарай доғаның әсерін бөлетін құрылғылар, таза құммен толтырылған сақтандырғыштар болып бөлінеді. 13. Жоғары кернеулі ажыратқыштардың электр магниттік жетегі, схемасы. Ерекшелігі. Өндірісте пайдалануы. Мысал келтіріңіз. Жетектер ажыратқыштарды қосуға,қосылған қалпында ұстап тұруға және ажыратуға арналған. Жетек ажыратқышты қосқан кезде көп жұмыс атқарады.Мұндайда ол ажыратылатын серіппе кедергісіне , басқа да серіппелі түйіспе бөліктеріне, ажыратқыш механизмнің үйкелісіне, ажыратқыштағы жетек берілісіне, майлы ажыратқыштың жылжымалы қозғалысына төтеп береді. Жетек ажыратқышты қосудың белгілі бір жылдамдығын қамтамасыз етуі тиіс, өйткені баяу қосылған кезде желінің қысқа тұйықталуы нәтижесінде түйіспелер балқып кетуі мүмкін. Демек, жетек қосылған кезде үлкен қуат алуы тиіс, ал оның шамасы ажыратқыш типіне байланысты. Бұлай болмаған жағдайда ажыратылған кезде жетек шамалы ғана жұмыс істеп, негізінен жапқыш механизмді босатады, өйткені ажыратылу ажыратқыш серіппесі арқылы жүзеге асырылады.Пайдаланылатын энергия түріне қарай жетек былай бөлінеді: 1.Қол жетек; серіппелі жетек. 2. Электрлік (электромагниттік және электр қозғалтқыштық) жетек. 3. Пневматикалық жетек; пневмогидравликалық жетек. Электрлік және пневматикалық жетектер ажыратқыштарды қашықтықтан басқаруды жүзеге асырады. Барлық жетектер еркін жіктелетін механизмдермен жабдықталады. Автоматты қол жетегін, көбінесе қуаты аз ажыратқыштармен жабдықталған шағын электр станциялары мен қосалқы электр станцияларда қолданады. Олар қарапайым, арзан болғанымен, ажыратқыштарды қашықтықтан басқаруға мумкіндік бермейді. Көбінесе ПРБА (рычагты, блинкерлі, автоматты жетек) автоматты қол жетегі қолданылады (ВМГ және ВМ үшін). Электромагнитті жетектің құндылығына оның құрылымының қарапайымдылығы, құнының арзандығын, сенімді жұмыс істейтіндігі, тез әрекет ететіндігін жатқызуға болады (ажыратқыш типіне қарай қосылу уақыты 0,18-ден 0,8 секундқа дейінгі аралықта ауытқиды). Электромагнитті жетектің басты кемшілігіне ажыратқышты қосқан кезде, қосылған орауыштардың тоқ тұтынуын жатқызуға болады. Ажыратылған орауыштың бұдан өзгешелігі – бірнеше ампер шамасында ғана азғана тоқты тұтынады.Электромагнитті жетектер тұрақты тоқпенг жұмыс істейді. 14. Трансформаторларды (автотрансформаторларды) таңдап алу тәртібі. Өндірісте пайдалануы. Мысал келтіріңіз. Айнымалы электр тоғының кернеуін жоғарлатуға немесе төмендетуге арналған құрылғыны трансформатор (автотрансформатор) деп атайды. Трансформатордың құрылымы мен қызметі электромагниттік индукция құбылысыцна негізделген. Трансформаторлардың (автотрансформаторлардың) негізгі параметрлері мыналар: номиналь қуаты; орамалардың номиналь кернеуі; номиналдық тоқ; қысқа тұйықталу кернеуі; орамаларды қосу түрі және сұлбасы. Іс жүзінде трансформаторлардың бірнеше түрі бар. Олардың бір-бірінен айырмашылығын білу үшін шартты белгілер қолданады. Мысалы: ТРДН-80000-110-86-УI. Бұл былай оқылады: үш фазалы трансформатор (Т), төменгі кернеулі орамасы екіге бөлінген (Р), салқындату үшін Д жүйесін қолданады (Д), орамадағы кернеуді жұмыс істеп тұрғанда реттеуге болады (Н), номиналдық қуаты (80000 Вт), номиналдық кернеуі 110 кВт, зауыттан 1986 жылы шығарылған, қоңыржай ауа райына жұмыс істеуге ыңғайланған (У); ашық ауада орналастырылады (1 категория). Трансформаторлардың түрін таңдап алу, олардың параметрлеріне және тұтынушылардың категориясымен (1,2,3-категория) жұмыс істеу графигіне байланысты. Жоғарылатқыш және төмендеткіш трансформаторлардың бір-бірінен айырмашылығы негізінен мына мәселелерге байланысты: құралымына; орамалардың өзара орналасуына (үш фазалы трансформаторлар мен автотрансформаторлар); орамалардың негізгі шықпасындағы номиналь кернеудің мөлшеріне. Трансформаторлардың жұмыс істеу мерзімі 25 жыл деп есептелінеді. Ол үшін мынадай талаптар орындалуы керек: Sжүк = Sном.тр; Uторап = Uном.тр; σ0 = σ0.ном. Мұнда Sжүк – трансформатордың жүктемесі; Sном.тр – трансформатордың номиналь қуаты; Uторап – трансформатор іске қосылатын электр торабының номиналь кернеуі; – салқындатқыш ортаның нақтылы температурасы; - салқындатқыш ортаның есептелінген номиналь температурасы. Өндірісте трансформаторларды пайдаланғанда жоғарыда көрсетілген талаптар көбінесе орындалмайды. Жүктемелер артық немесе аз болуы мүмкін. Сондықтан трансформаторларды таңдағанда олардың рұқсат етілетін жүктемемен жұмыс істеуін ескеру керек. 15. Қосалқы станциялардың байланыс трансформаторларының қуатын және санын таңдап алу. Ерекшеліктері. Мысал келтіріңіз. Тоқ трансформаторын қондырғы кернеуі бойынша ,тоғы бойынша , және де құралымы мен дәлдік классы және электродинамикалық тұрақтылығы бойынша: таңдайды. Келтірілген өрнектерде белгіленген: — есеп бойынша Қ.Т. соққы тоқ; — каталог бойынша электродинамикалық тұрақтылықтың еселігі; —тоқ транформаторының номиналдық біріншілік тоғы; — электродинамикалық тұрақтылық тоғы. Жылулық тұрақтылық бойынша тексеру келесі қатынастың орындалуына келтіреді мұнда - есеп бойынша жылулық импульс; - каталог бойынша жылулық тұрақтылықтың еселігі; - каталог бойынша жылулық тұрақтылықтың уақыты; - - каталог бойынша жылулық тұрақтылықтың тоғы. Дәлдік класы бойынша тексеру трансформатордың екіншілік жүктемесінің рұқсатты және бекітілген мәнінің сәйкестігімен іске асырылады мұнда - тоқ трансформаторының екіншілік жүктемесі; - таңдалған дәлдік класындағы тоқ трансформаторының номиналды рұқсатты жүктемесі. - құралдар кедергісінен, жалғау сымдарының және түйіспелердің өтпелі кедергісінен тұратын екіншілік жүктемедегі тізбектің кедергісі. Құралдар кедергісі келесі өрнекпен анықталады мұнда - құралдар тұтынатын қуат; - құралдың екіншілік номиналды тоғы. Түйіспелер кедергісі екі-үш құралдарда 0,05 Ом болып және құрал саны көп болса 0,1 Ом болып қабылданады. Жалғағыш сымдар кедергісі және олардың ұзындығына тәуелді. мәнін біле отырып , оның қимасын тауып алуға болады : Қуаты 100 МВт және одан жоғары станциялардың негізгі және қосымша қондырғыларының және екінші тізбегінде және де жоғары кернеуі 220 кВ және одан жоғары қосалқы станцияларда мыс сымдары (ρ = 0,0175) қолданылады. Басқа жағдайларда екіншілік тізбектерде алюминий сымдары (ρ = 0,0283) қолданылады. Есептік ұзындығы lрасч ол тоқ трансформаторының жалғану сұлбасынан және тоқ трансформаторынан өлшеуіш құралдарға дейінгі арақашықтығынан (бір жақ ұшына) тәуелді болады. Әртүрлі қосылыс үшін мөлшермен келесі мәндерді алуға болады: Тұтынушы желісінен басқа 6-10 кВ ГТҚ тізбегі, 40 – 60 м; Генератор кернеуіндегі ЭС тізбегі 20 – 40 м; Тұтынушыларға 6—10 кВ желісі 4 – 6 м; ТҚ тізбегі: 35 кВ - 60 – 75 м; 110 кВ - 75 – 100 м; 220 кВ- 100 – 150 м; 500кВ - 150 – 200 м. Қосалқы станция үшін көрсетілген мәндер 15 — 20% -ға төмендейді. Жалғауыш сымдар ретінде көпсымды оқшауламасы қағаз, резіңке, полихлорвинилді немесе полиэтиленді, қабықшасы қорғасын, резіңке полихлорвинилді немесе арнайы жылуға төзімді бақылау кабельдерін қолданады. Беріктік шарты бойынша қимасы алюминий сымы үшін 4 мм2 кем емес және мыстың қимасы 2,5 мм2 кем емес болуы керек. 6 мм2 үлкен сым қимасы қабылданбайды. Кернеу трансформаторы : қондырғы кернеуі бойынша , ; құрылысы бойынша және ораманың қосылу сұлбасы бойынша; дәлдік классы бойынша; екіншілік жүктемесі бойыша таңдалады. Номиналды қуат есебінде таңдалған дәлдік класында бір фазалы жұлдызша қосылған трансформатор үшін, барлық үш фазаның қосынды қуатын алу керек, ал ашық үшбұрыш сұлбасы бойынша жалғанған трансформатор үшін – бір трансформатордың екі еселенген қуатын алу керек. екіншілік жүктемеге барлық өлшеуіш құралдарды және кернеу трансформаторына қосылған релелер жатады. Есептеуді қысқарту үшін құралдар жүктемесін фаза бойынша бөліп тастауға болады: . Егер екіншілік жүктеме таңдалған дәлдік класының номиналды қуатынан артса, екінші кернеу трансформаторын орнатып құралдардың жартысын соған қосамыз. Кернеу трансформаторы тізбегіндегі сымдар қимасы кернеудің рұқсатты шығыны бойынша анықталады. ЭҚЕ бойынша кернеу шығыны кернеу трансформаторынан есептік санағыштарға номиналды жүктемеде 0,5%-дан аспауы керек, ал қалқандық өлшегіш құралдарға дейін —1,5% -дан аспауы керек .Есептеуді қысқарту үшін оқулық жобалауда сымдардың қимасын механикалық беріктігі бойынша 1,5 мм2 мыс сымдар үшін және 2,5 мм2 алюминий сымдары үшін алады. 16. Тәуелсіз мемлекеттер достастығының (ТМД) болашаққа арналған энергетикалық бағдарламаларының негізгі қағидалары, негізгі деректер. Мысал келтіріңіз. Бұл бағдарлама болашақта ТМД-ның экономикасының өсуі мен отын энергетикалық кешені салаларының даму деңгейін ж\е негізгі бағыттарын белгілейді. ТМД-ның энергетикалық бағдарламсының негізгі қағидалары: -халық шаруашылығы мен тұрмыстың барлық салаларында ғылыми техникалық прогресс негізінде энергия үнемдеу саясатын белсенді түрде жүргізу; отын мен энергияны үнемдей отырып, ұлттық табыстың үлесті энергия сыйымдылығын елеулі түрде төмендету; -аотын энергетикалық кешені салаларындағы техникалық прогрессті жеделдету, сонымен катар кешенге қажетті жабдықтар, машиналар мен материалдар жеткізіп тұратын машина жасау ж\ е басқа да өнеркәсіптің күрделі салаларындағы техникалық прогрессті жеделдету; -бастапқы энергетикалық ресурсстарды өндіру ж\е олардың энергетикалық өсімін қамтамасыз ету; -еліміздің ішікі мұқтаждары мен экспорт мұқтаждарын өтейтін газ өнеркәсібінің дамуын жеделдету; -мұнай өнімінің тұрақты жоғары деңгейін, оның ішінде мұнай қабатының ПӘК-ін арттыруды қамтамасыз ету; -отынның, әсіресе, мұнайдың өндірістік қорларын өз уақытында дайындау, мұнай кендерінің жоғары нәтижелігін арттыру; -мұнай кендерін тереңдету ж\е оның көлемін арттыру есебінен моторлы отын ресурстарымен қамтамасыз ету,бұл ретте электр станцияларының мазутты жұмсауын, сол сияқты сығылған ж\е сұйытылған моторлы отынды біршама қысқартып, сонымен қатар газ, көмір, жанғыш тақтатастан алынған синтетикалық моторлы отын өнеркәсібінің ғылыми техникалық мәселелерін шешуді ұйымдастыру; -электр ж\е жылу энергиясы өндірісіндегі ядролық энергетиканы жедел дамыту; -көмір өнеркәсібін дамыту;оны ашық жолмен өндіріу тәсілін арттыру ж\е осы көмірді пайдаланатын ЖЭС-тың құрылысын жеделдету; -ТМД-ның болашаққа арналған энергетикалық бағдарламасының негізгі қағидалары –осы елдердің энергетика саласындағы қарым-қатынасты одан әрі дамыту болып табылады. Соңғы жылдары ТМД елдерінде өзінің жобалық ресурсын өтеген, ауыстыруды, жаңалауды ж\е қайта құруды қажет ететін, ескірген жабдықтың көлемі айтарлықтай дәрежеде өсті. Инвестицияның тапшылығы электроэнергетика нысандерын техн. қайта жабдықтауды қажетті көлемде іске асыруға мүмкіншілік бермейді, бұл мәселе келешекте ТМД елдері экономикасын көтеруде тежегіш факторға айналуы мүмкін. Мұның бәрі ТМД елдерінде энергетикалық жүйенің тиімді қызмет етуін төмендетуге әкеп соқтырды. Бұл жеке алғанда электр тораптарында энергия шығынының артуына , кернеу мен жиілікті сақтау сапасының нашарлауына, эл.станцияларында отын шығынын артуына әкеледі. 17. Электр апараттары.Жалпы мәліметтер.Оларты топқа бөлу.Өндірісте пайдалануы. Мысал келтіріңіз. Электр энергетикада қолданылатын электр аппаратгарын негізінен екі турге бөледі: I. Kepнeyi 1000 В-тан жоғары қондырғыларда қолданатын электр аппараттары. Оларға мыналар жатады: 3. Коммутациялық аппараттар: айырғыштар, жуктеменіажырараткыштар, ажыратқыштар, балқыма сақтандырғыштар, қысқа туйықтағыштар, бөлшектеуіштер. 4. Өлшеуіштік аппараттар: кернеу трансформаторы, кернеуді бөлетін сыйымдылық, тоқ трансформаторы. 5. Тоқты шектеуші аппараттар: реакторлар, тоқты шектеушіқурылғылар. II. Kepнeyi1000 В-тан төмен қондырғыларда қолданатын электр аппараттары.Оларға мыналар жатады: 5. Балқымалы сақтандырғыштар; 5. Шаппа қосқыштар; 5. Ауыстырып қосқыштар; 5. Maгниттік жүргізгіштер. Ендіосыкөрсетілгенэлектраппараттардыңкейбіреунің құралымдарынжәнесипаттамаларынталдаймыз. Электртізбегін ажыратууақытынабайланыстыбарлыкажыратқыштар(кернеуі 1000 В-танжоғары) eiкiгe бөлінеді: 5. Электртізбегінтезажыратаалмайтынажыратқыштар. Олардыңтізбектіажыратууакыту: tмен.уақ=0,1+0,5 с; tтол.аж.=0,15+0,25 с; 2. Электр тізбеггін тез ажырата алатын ажыратқыштар. Олардың уакыты: tмен.уақ=0,03+0,05 с; tтол.аж.=0,05+0,08 с; Ажыратқыштармен тізбекті тез қосу мен ажыратудың улкен маңызы бар. Мысалы: ажыратқыштардың тізбекке қосылған кедегі параметрі: Uном=110кВ; Iаж=15кА; Uдог=5кВ; t=0.02c Осы ажыратқышпен тізбекті ажыратқанда бір периодқа тең уақытта бөлінетін энергияның шамасы: A=Iаж*Uдог*t=15*5*0.02=1.5МВт Егерде тізбекті тез сөндірмесек энергия (1.5МВт с) ажыратқышты тез уақытта істен шығарады. 18. Электр қондырғыларында қолданатын оқшаулатқыштар. Олардың түрлері. Ерекшеліктері. Таңдап алу тәртібі. Оқшаулатқыштар тізбектің тоқ жүретін бөліктерін бекіту үшін, оларды жерден және қондырғының басқада бөліктеріннен оқшаулау үшін қолданылады. Сондықтанда оқшаулатқыштың электірлік және механикалық беріктігі жеткілікті болып, ыстыққа төзімді, әрі ылғал өткізбеуі тиіс. Оқшаулатқыштар станциялық,аппараттық және желілік болып бөлінеді. Станциялык окшаулаткыштар электр станциялары мен косалкы станцияларының тарату курылгыларындагы шиналарды бекіту, әpi окшаулау ушін колданылады. Олар өз кезегінде тіректік және өтпелі болып бөлінеді. Өтпелі окшаулаткышты шиналардың керегеден өтетін жеріне және панажайда, сондай-ак оларды панажайдан шыгатын жерге орнатады. Аппараттык окшаулаткыштар аппараттардын ток журетін бөліктерін бекітуге арналган. Олардын формасы тіректі және өтпелi болуы мүмкін. Отпелі окшаулаткыштар кұндақпен жабдыкталган аппараттардан ток журетін бөліктерді шыгару үшін, мәселен май ажыраткыштардан күштік трансформаторларды шыгару үшiн колданылады. Тіректік оқшаулатқыш(6 кВ) 1-табаны,шойыннан жасалған сопақ фланең. 2-шойынды қалпақ. 3-фарфордан жасалған тұрқы. Tipектік окшаулаткыш штырлы жэне стержень типтес болады. ШТ-35 типті 35 кВ-тык кернеуге арналган окшаулатқыштың екі элементі ал, ШН—10 типті 10 кВ-тык кернеудегі штырлы изолятордың6ipэлементі фарфордан жасалган. СО-35 типі сыртка орнатылатын 35 кВ-тык кернеуге арналган стерженьдітіректікокшаулаткыш болады. Штырлы окшаулатқышпен салыстырганда стерженьді окшаулат- кыштың конструкциясы едәуір карапайым, диаметрі шағын. Желілік штырлы окшаулаткыштар кернеуі 35 кВ-ка дейінгі қосалқы станциялардагы ашық сымдарды бекіту үшін колданылада (ШД—35 eкі фарфор элементінен турады). Аспалы окшаулаткышкернеуі 35 кВ және одан жогары болатын ашық типтегі кондыргыларда колданылады. Гирляндқа орнатылатын оқшаулатқыштардың маракасы мынадай болады: 35 кВ - 3 - 4; 110 кВ - 6 -7; 220 кВ - 12 - 14; 400 кВ -22. Барлық окшаулаткыштарды кернеуіне, оны орнататын жеріне және шектеулі механикалык күшiне карай тандайды. Өтпелi окшаулаткышты номинал ток бойынша, номинал кернеуден асатын кернеу жагдайында сенімді жумыс істейді: 15 %-да 35 кВ- ка дейін және 10 %-да 110 және 220 кВ, өйткені электр кондырғысының максималь жумыс кернеуі номинал кернеуден 5-10 % ғана асатындыктан, оны кepнeyi бойынша таңдаған кезде мынадай шарт орындалса жеткілікті (5,10): Ииз.ном Иконд.ном мундағы Ииз.ном- изолятордың номинал кернеуі; Иконд.ном - қондырғының номинал кернеуi, бұл осы кондыргыдан коректенетін желінің саны бірдей номинал кернеуі. Орнатылу түрінекарай таңдау деп, ішке немесе сыртқа орнатылуын айтады. Окшаулаткышты шектеулі механикалык кушіне қарай таңдаганда мынадай жағдайлар сакталуытиіс: Fесептік0,6 Fбүлдіретін мундағы Fесептік- үш фазалы кыска туйықталатын соққы тоғы кезіндегі окшаулаткыштың ең көп eceпті куші; Fбүлдіретін - каталог бойынша булдіретін күш; 0,6-6epiктік запасының коэффициенті. Өтпелi номинал токтан шыкқан кезде мынадай жағдай сакталуы тиіс: Iиз.ном Iнорм.макс мундағы Iнорм.макс - тізбектегі максималь ток күші. 19. Трансформаторлардың орамларының схемалары және оларды топтап қосуәдістері. Олардың схемалары. Өндірісте пайдалануы. Мысал келтіріңіз. Әдетте, транс/ды іске қосқанда Ү-жұлдызша, Ү0-жұлдызша сұлбаның бейтарап нүктесі жермен қосылған және -үшбурышты сұлбалары қолданылады. Транс/дың бірінші және екінші реттік орамаларының ЭҚК-нің (Е1, Е2) фазалық ығысуын шартты түрде топтық жалғау деп атайды. Транс/ды жалғаудың 12 түрлі сұлбасы бар. Мысалы:Ү/Ү Ү/Ү0 – сұлбалары- 2,4,6,8,10,12 топтары, немесе /Ү, Ү/ - 1,3,5,7,9,11-тақ топтары. Егерде сұлба мынадай болса Ү/ , Ү0/ 35-500кВ жоғарғысы, ал төменгісі 6-20кВ. Егер блай қоссақ Ү/Ү онда жоғарғы кернеуі 110кВ және одан одан жоғары, төменгісі 14-10 кВ. Күштік транс/ң жоғары кернеулі орамаларын қосқанда оның орамаларының оқшаулағыш фазалық кернеуге есептелініп орындалады, яғни оқшауламаның молшері 1,73 ессе кем болады. Күштік транс/ң төменгі кернеудегі орамдары болып қосқанда0 онда оның орамаларының қимасы фазалық тоққк есептелініп орындалады. 20. КЭС, СЭС, АЭС-дың байланыс трансформаторларының (автотрансформаторларының) қуатын және санын таңдап алу. Ерекшеліктері. Мысал келтіріңіз. КЭС, АЭС және СЭС-ның тарату құрылғыларының байланыс күштік трансформаторларының санын және есептік қуатын үш режимге байланысты анықтайды: минималды, максималды және орта кернеулі тарату құрылғыға қосылған блок ажыратылған мезгілде (осы уақытта тұтынушылардың жүктемесі максималды). Әдетте, байланыс трансформаторлары ретінде автотрансформаторлар қолданылады. Оның қуаты мынадай өрнекпен анықталады: мұндағы - максималды есептік жүктеме, Кn – рұқсат етілген асқын жүктеме коэффициенті. Автотрансформаторлар генераторлармен блокты схема бойынша жұмыс істесе, онда оның қуаты төмендегідей өрнекпен анықталады: Sжк = Sтип = Ктн ∙ Sном Жоғары және орта кернеулі тарату құрылғыларының байланыс автотрансформаторларының қуаты мынадай өрнекпен анықталады: мұндағы ∑Рг, ∑Qг – генератордың активтік және реактивтік қуаты. Қосалқы станциялардың трансформатор- ларының саны және қуаты төмендегідей өрнекпен анықталады. Бір трансформатор құрылғыда: Sном.тр. ≥ Smax.жүкт Екі трансформаторлы құрылғыда: Sном.тр. ≥ 0,7 ∙ Smax.жүкт Бірнеше (n) трансформаторлы құрылғыда: 21. Электр станциялары. Жалпы мәлімет. Ерекшеліктері. Электр станциялары энергетикалық кәсіпорындарында, табиғи энергия көздерін электр немесе жылу энергиясына түрлендіреді. Жылу станцияларында, әдетте табиғи энергия көздері ретінде қолданылатын көмір, газ, мұнай, шымтезек, жанармайдың әлеуеттік энергиялары бу ағынының жоғары температуралы және жоғары қысымды кинетикалық энергияларына, одан соң бу турбинасының механикалық энергиясына, ақырында, синхронды генераторлар арқылы электр энергиясына түрленеді. Электр станцияларында өндірілетін электр энергиясы түрлендіріліп, тұтынушылар арасында таратылады және оны қашық аралықтарға жеткізу электр желісі мен электр қосалқы станциялары арқылы іске асады. Электр станциялары – электр энергиясының фабрикалары болып табылады, бірақ, электр станцияларының ерекшелігі сол өндірілген электр энергияны жинауға (сақтауға) болмайды. Электр станциялар тұтынушылар үшін электр энергиясын өндіреді, ал электр энергиясына деген мұқтаждық, уақыт өткен сайын өзгеріп отыр, осыған орай электр станцияларының қуаттылығы да өзгеріп отырады. Кез-келген тұтынушыны электр энергиясымен қамтамассыз ету үшін әрбір электр станцияда өзіндік энергия қоры болуы керек. Тұтынушылар қаншалықты көп болса, электр станцияларының жүктемесі соншалықты аз мөлшерде өзгеріп, олардың жабдықтарымен жұмыс істеуі соғұрлым жеңілденеді. Міне, сондықтан да көбінесе ірі электр станциялары салынады немесе электр станцияларды біртұтас жүйеде жұмыс істейтін энергетикалық жүйелермен біріктіріледі. Электр энергиясы басқа энергия түрлерімен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар: тұтынушылардың мұқтаждықтарына байланысты қуатының ваттық үлесі ондаған (өте кішкентай лампалар) және жүздеген мегаватқа (рудатермиялық пештер, прокат станоктары, электролиз ванналары және басқалар) дейін өзгере алады. Электр энергиясының тағы бір ерекшелілігі - оны кез келген қашықтыққа жеткізуге болады. Электр энергиясын салатын орнынды таңдағанда энергияның бастапқы көздеріне немесе механикалық энергия көздеріне (өзен суының тасқыны, сарқырама, асу және т.б.) назар аударған жөн. 22. Үш фазалы қысқа тұйықтау. Соққы тоғы. Анықтау өрнектері. Ерекшеліктері. Мысал келтіріңіз. Қысқа тұйықталу (ҚТ) деп фазалар арасындағы тұйықталуларын, тікелей – және тиімді - жерлендірілген бейтараптамалар тораптарында фазаның жерге тұйықталуын және де электрлік машиналарда орамдық тұйықталуларын айтады. Қалыпты жұмыс тәртібінде және ҚТ кезінде қысқыштарда суретте көрсетілгендей симметриялы және мәні бойынша өзгеріссіз үш фазалық кернеу жүйесі сақталады. Сурет – Кернеуі өзгеріссіз шина жүйесінен (шектеусіз қуат көзі) қоректенетін үш фазалы симметриялы тізбек Қысқа тұйықталу кезінде тоқ пен кернеу арасындағы кернеу өзгерді, ал тоқтар артады. Қысқа тұйықталу торапты екі бөлікке бөледі: оң жағы, r1 және х1 = ωL1 кедергілермен, және сол жағы, қорек көзі және ҚТ тізбегінде rк және xк=ωLк кедергілері бар. Тізбектің оң бөлігі ҚТ шунтталады және тізбектегі тоқ индуктивтілікте L1 жиналған магнитті өріс энергиясы, активті кедергіде r1 бөленітін жылуға өткенше ұсталынып тұрады. Бұл тоқ мәні қалыпты режим тоқ мәнінен артпайды және нөлге дейін ақырын сөніп, қондырғыға қауіп тудырмайды. Тізбектің сол жақ бөлігінде тәртіптің өзгеруі, индуктивтілігі Lк бар кезінде қорек көзі бар және келесі өрнекпен сәйкес өтпелі процесте болады. мұнда uжәне i– тоқ пен кернеудің сәйкесті лездік мәні. Толық тоқтың максималды лездік мәніҚТ процесі басталғаннан кейін 0,01с өткен соң пайда болады, соққы тоғы деп аталып iу болып белгіленеді: мұнда kу – тұрақты уақыттан тәуелді, соққы коэффициенті . 23. Қысқа тұйықталу тоғын шектеу әдістері. Ерекшеліктері. Мысал келтіріңіз. Наиболее распространенными и действенными способами ограничения токов КЗ являются: секционирование электрических сетей; установка токоограничивающих реакторов; широкое использование трансформаторов с расщепленными обмотками низшего напряжения. Первый способ является эффективным средством, которое позволяет уменьшить уровни токов КЗ в реальных электрических сетях в 1,5 – 2 раза. Пример секционирования электроустановки с целью ограничения токов КЗ показан на рис. 1.1. Рис. 1.1. Распределение токов КЗ: (а—секционный выключатель включен; б—секционный выключатель отключен) Когда выключатель QB включен, ток КЗ от генераторов G1 и G2 проходит непосредственно к месту повреждения и ограничен лишь сопротивлением генераторов и трансформаторов соответствующих энергоблоков. Если выключатель QB отключен, в цепь КЗ дополнительно включается сопротивление линий. Ток КЗ от генераторов G1 и G2 при этом резко снижается по сравнению с предыдущим случаем. В месте секционирования образуется так называемая точка деления сети. В мощной энергосистеме с большими токами КЗ таких точек может быть несколько. В распределительных электрических сетях 10 кВ и ниже широко применяется раздельная работа секций шин, питающихся от различных трансформаторов подстанции. При мощности понижающего трансформатора 25 МВА и выше применяют расщепление обмотки низшего напряжения на две, что позволяет увеличить сопротивление такого трансформатора в режиме КЗ примерно в 2 раза по сравнению с трансформатором без расщепления обмотки. К специальным техническим средствам ограничения токов КЗ в первую очередь относятся токоограничивающие реакторы. Реакторы служат для ограничения токов КЗ в мощных электроустановках, а также позволяют поддерживать на шинах определенный уровень напряжения при повреждениях за реакторами. Основная область применения реакторов — электрические сети напряжением 6—10 кВ. Реактор представляет собой индуктивную катушку, не имеющую сердечника из магнитного материала. Благодаря этому он обладает постоянным индуктивным сопротивлением, не зависящим от протекающего тока. 24. Трансформаторлардың түрлері. Ерекшеліктері. Өндрісте пайдалануы. Мысал келтіріңіз. Іс жұзінде трансформаторлардың бірнеше түрі бар. Олардың бір-бірінен айырмашылығын білу үшін шартты белгілер қолданады. Мысалы: ТРДН-80000-110-86-УІ. Бұл былай оқылады: үш фазалы трансформатор (Т), төменгі кернеулі орамасы екіге бөлінген (Р), салқындату үшін Д жүйесін қолданады (Д), орамадағы кернеуді жұмыс істеп тұрғанда реттеуге болады (Н), номиналдық қуаты (80000 Вт), номиналдық кернеуі 110 кВ, зауыттан 1986 жылы шығарылған, қоңыржай ауа райына жұмыс істеуге ыңғайланған (У); ашық ауада орналастырылады (1 категория). Сөйтіп, әрбір трансформаторлардың жоғарыда көрсетілгендей өзінің шартты белгісі және сипаттамасы бар. Сонымен, трансформаторлардың зауыт паспортында көрсетілген белгілері мынаны баяндайды: - бірінші әріп - бір фазалы (О) немесе үш фазалы (Т); - екінші әріп - төменгі кернеулі орамасы екіге бөлінген (Р); - үшінші әріп - салқындату әдісі (С, М, Д, ДЦ); - төртінші әріп- трансформатор жұмыс істеп тұрғанда оның кернеуінің денгейін реттеуге болады (Н); Әріптерден кейін цифрлар басталады: - трансформатордың қуаты; - бірінші ораманың кернеуі; - шығарылған жылы; - қандай ауа райында жұмыс істеуге болатындығы; - қондырылатын орны (үйдін ішінде немесе ашық ауада), 25. КЭС-дың бас схемалары. Ерекшеліктері. Қойылатын негізгі талаптар. Өндірісте пайдалануы. Мысал ретінде бас электрлік схеманың бір түрін келтіріңіз. КЭС тарату құрылғысына, сенімділік жұмысына байланысты жоғарғы талаптар қойылады. Сұлба, аз блоктар санын ажырату арқылы қысқа тұйықталуды жоюы керек. Ажыратқыштар мен бөлгіштерді жөндеу қондырғы жұмысының сенімділігін едәуір төмендетпеуі керек. Номиналды кернеу деңгейінің артуы ашық тарату құрылғысының (АТҚ) ажыратқыштар ұяшығының құнының өсуіне әкеледі, оны ескеру қажет. КЭС-да төмендегідей жоғары кернеулі сұлбалар қолданылады: 1. Екі тізбекте үш ажыратқыш, екі жүйелі жинақтаушы шинасы бар сұлба (8.2.13-сурет). Номиналды шарттарда барлық аппаратура жұмыс істейді және әрбір қосылулар екі ажыратқыштар арқылы шинаның екі жүйесінен қоректене алады. Барлық операциялар ажыратқыштар арқылы жүреді. Ажыратқыштардың қорек көзін үзбей жөндейді. Кез- келген элементтегі апат басқа элементтердің қалыпты жұмысына кесірін тигізбейді. Қысқа тұйықталу кезінде берілген шина жүйесіне қосылған шина жүйесіндегі барлық ажыратқыштар ажыратылады. Сұлба жеңіл кеңейтіледі. Сұлбаның кемшілігі құралымының қолайсыз үлкендігі, релелік қорғаныстың күрделілігі және құнының жоғарылығы болып табылады. Бір жарым сұлба энергожүйеде кең қолданылады. 2. Қосылымда бір ажыратқышы және екі жүйелі жұмыс шинасы мен үшінші айналма шинасы бар сұлба (8.2.8-сурет).35 кВ ТҚ үшін айналма шина жүйесі ескерілмейді. 110-500 кВ АТҚ айналма шина жүйесінде ажыратқыштар барлық желілерді және трансформаторларды қамтиды. Сұлбаның жетістігі икемді. Қазіргі уақытқа дейін КЭС-тың жоғары кернеулі негізгі типтік сұлбасы болып саналады. Қуатты электр станцияларға сенімділігі кем. Сақиналы сұлбалардың модификациясы әр түрлі таратылды және пайдаланылды. 6. Екі төртбұрышты, біріктірілген екі ұстатқышты, ажыратқышы бар сұлба (8.2.14-сурет). Мүмкін, екі алтыбұрышты және алтыбұрышты сұлба, біріктірілген ұстатқышы бар ажыратқыштарымен сұлбалар. Бұл сұлбадағы әрбір қосылуды екі-үш ажыратқыш арқылы ажыратады; ажыратқыштардың толық саны көп емес, сұлба үнемді. 7. Генератор - трансформатор - желі блоктар сұлбасы (8.2.15- сурет) (ГТЖ). Егер генератор - трансформатор блок саны желілер санына сәйкес келсе және блоктарды қабылдау қосалқы станциясъның шиналарына тікелей параллельді жұмысқа қосу мүмкіндігі болса қолдануға болады. Осы кезде тораптадағы қысқа тұйықталудағы тоқтар шектеледі, тораптағы, релелік қорғаныстағы, автоматика мен басқару сұлбалары қарапайымдалынады. Сұлбаның кемшілігі, созылған блоктағы әсіресе желідегі кез-келген элемент зақымданғанда, барлық блоктың өшіп қалуы. Мұндай сұлбада желінің немесе генератор мен трансформатордың зақымданбаған элементінің жұмысын сақтап қалу мүмкіндігі бар. ГТЖ сұлбасының кемшілігін барлық блоктарды жұмысқа параллель қосып, тендеу жүйесі бар шинаны (ТЖБШ) байланыстыру арқылы жоюға болады (8.2.16-сурет). ГТЖ сұлбасын энергожүйенің дамуына байланысты кең түрде қолдануға болады. 26. Қосалқы станциялар. Олардың түрлері. Ерекшеліктері. Қосалқы станциялардың тұтынушылық, аудандық және тораптық түрлері болады. Электр энергияны жеткізіп беру жерлеріне қосу бойынша тұйық, тарамды және транзитті қосалқы станциялар деп бөлінеді. Сонымен қатар трансформаторлық қосалқы станциялар екі, үш, төрт және одан да көп кернеуде жұмыс істеуі мүмкін. Қосалқы станциялардың көбін (80%) 35-220 кВ кернеуінде тұрғызады және де, көбінесе ажыраткышсыз жоғары кернеуде немесе қарапайым сұлбаларда тұрғызылады. Мұндай қосалқы станцияларда трансформатор саны 1-2 ғана болады. Зауытта дайындалған 35-110 кВ комплектілі трансформаторлы қосалқы станцияны (КТҚС) қолдану ұсынылады. Олардың техникалық мүмкіншілігі, оңтайлылығы, сенімділігі және ептілігі жүктемені динамикалық есептеумен, кешенді бағалаудың тиімділік жолымен таңдап алынады. Жоғары және орта кернеулі 35-500 кВ түйінді қосалқы станциялар үшін айналма шинасы бар бір жүйесі секцияланған шина-трансформаторлар сұлбасы, көп бұрышты және тізбектегі бір ажыратқыш бар сұлбасы қолданылады. Екі трансформаторлы және төрт желілі сұлба сенімді және үнемді. Бұл жағдайда желі-шина немесе қиыстырылған төртбұрыш сұлбалары қолданылады. Қосалқы станцияның төменгі кернеу (6-10) кВ жағында қосарланған шина жүйесі немесе дара секцияланған шина жүйесінің сұлбасы қолданылады. 27. Қысқа тұйықтау тоғын есептеу әдістері. Мысал келтіріңіз. Ажыратқышты таңцау үшін келесі есептеу тоқтарын білу қажет: І", іуд, Іпτ және іаτ - τ ажыратқыштың доғаны сөндіретінтүйіспені ажырату кезеңіндегі периодикалық және апериодикалық өшетін тоқтар τ - уақыты былай анықталады: τ = tз.мин. + tс.в. мұнда tз.мин. = 0.01с - релелік қорғаныстың әсер ету минималды уақыты;tс.в. - ажыратқыш өшіуінің өзіндік уақыты. Ажыратқыштың тез әсер етуіне байланысты τ уақыты келесі түрлермен анықталады: ажыратқыш толық өшу уақыты 0,16 с және одан жоғары болса 0,08 с тең болады; 0,10 - 0,06 с; 0,06 с - 0,04 с; өшу уақыты 0,04 с болғандағы 0,02 с тең. Уақыттың кез-келген моменті бойынша Іпτ анықталуы қарастырылған. Бірақ, міндетті түрде, соққы тоқтың анықталуындай, қ.т. үш сипаттаммалық жағдайларын қарастырған жөн. Өшірілген қ.т. кезінде периодикалық тоқты өшпейтін және де қ.т. жеріндегі қосынды жоғары өтпелі тоққа тең Іпτ = І″∑ деп алады. Өшіру моментіндегі апериодикалық тоқ іаτ = √2 ∙ І″∑ ∙ е-τ/Та Уақыт тұрақтысы қ.т. соққы тоғын есептегенде қарастырылады. Қ.т. кезінде τ моментінде синхронды машинаның жанында генератор тоғы өшеді; жүйені қарастыратын болсақ тоқты өшпейді деп қабылдаймыз Іпτ = ∑ ІпТ2 + І″с мұнда ∑ ІпТ2 - қисық бойынша анықталатынгенераторлардыңқосынды периодикалық тоғы;І″с - жүйе тоғы. Апериодикалық тоқ келесі қосындыға тең іаτ = ∑ іаτ2+ іаτс қ.т. кезінде жүкгеме қуатты электр қозғалтқышы түйінінің жанында Іпτ = І″с + Іпτд мұнда І″с – өшпейтін периодикалық жүйенің тоғы. Іпτд – көмегімен анықталатын электр қозғалтқыштың қ.т. өшірілуі моментіндегі периодикалық тоқ. Апериодикалық тоқ іаτ = іаτс + іаτд 28. Қысқа тұйықтау тоғын шектейтін реакторлар. Түрлері. Ерекшеліктері. Өндірісте пайдалануы. Мысал келтіріңіз. Электр кондыргыларында реакторлар кыска туыкталу тогын шектеуге колданылады.Тізбекке қосылған реактордан кейін ақау болса, онда реактор жинақтаушы шинадағы кернудің белгілі деңгейін сақтайды.Қуатты және жауапты электр жеткізу желісінде жеке реакторлардың қолдануы мүмкін,немесе оларды желілік реакторлар деп атайды.Жинактағыш шинаның екі генератордың арасында тізбектеп қосылған реактор-секциялық реактор деп аталады.Ал егерде,тізбекті реакторлар арқылы бірнеше жүктемелер қоректенсе,онда олар топтық реакторлар болады. Ректорлардың негізгі түрлері -Құрғақ оқшауламасы бар реактор(35Кв-қа дейін) -Майлы оқшауламасы бар реакторлар(35Кв-тан жоғары) Реакторлардың құралымы:іргесі беттоннан жасалған реакторлар,бұған РБ-10-400,55;РБГ-10-1000-0,14 типті реакторлар. Іргесі ағаштан жасалған реакторлар,бұған: РД-6-2000,25;РД-10-100-0,3 типті реакторлар жатады. Реакторлар темірден немесе болаттан жасалынғанын колданбайды себебі электр энергиясының шығыны коп болады. Реакторлардың негізгі параметріне оның индуктивті кедергісі жатады Xр =ωL Кейбір жағдайда реактордың кедергісін былай табады Xр%= 29. Трансформаторлар мен автотрансформаторлардың негізгі көрсеткіштері. Өндірісте пайдалануы. Мысал келтіріңіз. 30. ЖЭО-ның бас электрлік схемалары. Ерекшеліктері. Қойылатын талаптар. Мысал ретінде бас электрлік схеманың бір түрін келтіріңіз. ЖЭО генераторлық кернеуінде келесі сұлбаларды пайдаланады: I. Дара жүйелі секцияланған жинақтаушы шина сұлбасы. Сұлба жеткілікті қарапайым және көрнекті. Секцияланған ажыратқыштың бар болуы сенімділікті жоғарылатады: жинақтаушы шинада қысқа тұйықталу жүйемен қорек көзінің тек қана жартысын және байланыс трансформаторларын ажырауына әкеледі. Жинақтаушы шинаны және шиналы бөлгіштерді жөндеу тек қана станцияның бір секциясының дәлдігін азырақ талап етеді. Сұлбаны агрегаттары 12-60 МВт қуаты орта ЖЭО-да қолданады. Секцияға жалғану саны 6-8-ден артық болған кезде жинақтаушы шинаның жөндеуде болуы және зақымдалуы жоғарылайды. Секция санын мақсатқа сай көбейтіп немесе баска сұлбаны пайдалану керек. 2. Екі жүйелі жинақтаушы шинасы бар сұлба, оның біреуі секцияланған (8.2.5-сурет), Жинақтаушы жұмыс шинасы секцияланады, ал резервтік секцияланбайды. Жұмыс шинасының жүйесінде қалыпты режимде станция жұмыс істейді: QA1 және QA2 ажыратылған. Резервтік шина, жинақтаушы шинаны кез келген жөндеуге шығаруды ауыстыру үшін және жинақтаушы шинада қысқа тұйықталудан кейінгі электрмен қамтамасыз етуді қалыпына келтіру үшін пайдаланады. Берілген сұлба алдындағысына қарағанда көркемділігі азырақ және күрделілігі көбірек, сонымен қатар қымбатырақ. Дегенмен, оның жоғары ептілігі, оны көп қосылулары бар ЖЭО үшін, оның генераторлық кернеулерінің негізгі сұлбасының бірі қылып пайдаланады. 31. Электр қондырғылары. Жалпы мәлімет. Ерекшеліктері. Электр станциясында көптеген электр жабдықтары кеңінен қолданылады. Мысалы: синхронды генераторлар, күштік трансформаторлар мен автотрансформаторлар, электр двигательдері (синхронды немесе асинхронды), синхронды компенсаторлар және т.б. Міне осы көрсетілген жабдықтар арқылы электр энергиясы өндіріледі және түрлендіріледі де тұтынушыларға жеткізіледі. Осы жіберілетін электр энергияның сапасы көрсетілген жабдықтардың құрылысына, тоқтаусыз жұмыс істеуіне және осы станциядағы жұмысшылардың біліміне байланысты. Электр генераторы – турбинадан алған механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіретін машина. Генератордың жұмыс принципі электромагниттік индукция құбылысына негізделген. Генераторда өндірілген ток пен кернеу синусоида заңы бойынша өзгереді, сондықтан да генератор өндірген электр қозғаушы күш айнымалы шама, әрі ол магнит ағынының (Ф) өзгеруіне байланысты болады. Яғни: Айнымалы электр тоғының кернеуін жоғарлатуға немесе төмендетуге арналған құрылғыны трансформатор деп атайды. Трансформаторлардың құрылысы мен қызметі электромагниттік индукция құбылысына негізделген. Кернеуі 110-1150 кВ электр қондырғыларында автотрансформаторлар кеңінен қолданылады. Себебі, автотрансформаторларды жай күштік трансформаторлармен салыстырғанда олардың бірнеше артықшылықтары бар. Айнымалы электр тоғының электр энергиясын механикалық энергияға айналдыратын электр машинасын – электр қозғалтқышы (двигателі) деп атайды. Іс жүзінде қолданып жүрген электр двигателінің ең алғашқысын 1880 жылдары орыс инженер-электригі М.О.Доливо-Добровольский ойлап шығарды. Асинхронды электр двигательдерінің құрылысы мен қызметі айналмалы магнит өрісін пайдалануға негізделген. Оның құрылысының ең негізгі элементтеріне статор (корпус), статордың орамалары, ротор жатады. 32. Электр қондырғыларындағы қысқа тұйықталу тоғы. Жалпы мәліметтер. Негізгі анықтамалар. Мысал келтіріңіз. Қысқа тұйықталу (ҚТ) деп фазалар арасындағы тұйықталуларын, тікелей және тиімді жерлендірілген бейтараптамалар тораптарында фазаның жерге тұйықталуын және де электрлік машиналарда орамдық тұйықталуларын айтады. Қысқа тұйықталудың себебіне оқшауламаның ескіріп, соның салдарынан тесілуінің болуы, электрберіліс желісіне түрлі заттардың құлауы, жерге құлаумен желілердің үзілуі, оқшауламаның механикалық бүлінуі, электрберіліс желісіне найзағайдың соққысы және басқалары жатады. ҚТ кезінде түйіспелер мен өткізгіштердің жоғары деңгейде қызуы болады, өткізгіштер арасында электродинамикалық күштеу туындайды және электр торабында кернеу деңгейі төмендейді. Қысқаша тұйықталу кезінде тоқ пен кернеу арасындағы кернеу өзгереді, ал тоқтар артады. Қысқа тұйықталу тораптары екі бөлікке бөлінеді: оң жағы, кедергілермен, және сол жағы, қорек көзі және ҚТ тізбегінде кедергілері бар. Толық ҚТ тоғы екі құраушыдан құралады. Еріксіз құраушысы периодикалық сипаттамада болады оның жиілігі, кернеу көзінің жиілігіне тең болады және ҚТ тоғының периодикалық құраушысы деп аталады. = мұнда – тоқтың периодикалық құраушысының амплитудалық мәні. Ерікті құраушы апериодикалық өзгеру сипаттамасын құрайды. 33. Тоқ трансформаторы. Олардың түрлері. Схемаға қосу және түрлерін таңдап алу тәртібі. Өндірісте пайдалауы. Мысал келтіріңіз. Жұмыс тізбегіндегі бірінші орамдағы тоқты 5A немесе 1A-ге дейін төмендететін электр өлшеуіштік аппараттарын тоқ трансформаторлары деп атайды. Сонымен қатар, тоқ трансформаторы өлшеуіш және сақтандыру құралдарын бірінші тізбектің жоғары кернеуінен бөледі. Қазіргі уақытта тоқ трансформаторларын өнеркәсіпте және шаруашылықта кең қолданады. Тоқ трансформаторларының дәлдігінің 5 классы бар. Олар мыналар: 0,2; 0,5; 1; 3; 10; бұл дәлдіктер өлшеу процессінде тоқ мөлшерінің қателігін пайызбен көрсетеді (∆I%). Тоқ трансформаторларының шаруашылыққа көп қолданылатын түрлері мыналар: ТПОЛ, ТПЛ, ТЛМ, ТШЛ Айта кететін маңызды мәселенің бірі – тоқ трансформаторларының екі өлшеу қателігі бар. Олар мыналар: 1. Тоқ мөлшерінің қателігі 2. Бұрыштық қателігі 3. Екінші ораманың шығысы Тоқ мөлшерінің қателігін мына формуламен табуға болады: Тоқ трансформаторы тұйықталған электротехникалық темірден жасалған өзектен, бірінші орамадан және екінші орамадан тұрады. Бірінші жоғары кернеулі орамасы электр энергия көзіне тізбектеп қосылады, ал екінші орамаға өлшеуіш немесе сақтандырғыш құралдарын (амперметр, счетчик, реле) қосады. 34. Күш трансформаторлары мен автотрансформаторлары туралы жалпы мәлімет. Жұмыс істеу тәртібі. Өндірісте пайдалануы. Мысал келтіріңіз. Айнымалы электр тоғының кернеуін жоғарылатуға немесе төмендетуге арналған құрылғыны трансформатор(автотрансформатор) деп атайды. Трансформатордың құралымы мен қызметі электромагниттік индукция құбылысына негізделген. Темірден жасалған өзекке екі орама орайды. Ол ораманың біреуі электр генераторымен ал екіншісі электр энергияны тұтынушыларға қосылады. Элект тоғы генератордан немесе бірінші орамадан өткенде, темір өзекте айнымалы магнит өрісі пайда болады. Трансформаторлардың(автотрансформаторлардың) негізгі параметрлері мыналар: номиналды қуаты, орамалардың номиналды кернеуі, номиналды тоқ, қысөқа тұйықталу кернеуі, орамаларды қосу түрі және сұлбасы. Трансформатордың түрін таңдап алу, олардың параметрлеріне және тұтынушылардың категориясымен жұмыс істеу графигіне байланысты. Электрэнергетика өндірісінде трансформаторлардың орамаларының жалғану түрін және оларды тізбекке қосу сұлбаларын тиімді түрде таңдап алу керек. Әдетте, трансформаторларды іске қосқанда Y –жұлдызша, – жұлдызша сұлбаның бейтарап нүктесі жермен қосылған және ∆ - үшбұрышыт сұлбалар қолданылады. Кернеуі 110-1150 кВ электр қондырғыларда автотрансформаторлар кеңінен қолданылады. Себебі автотрансформаторларды жай күштік трансформаторлармен салыстырғанда, олардың бірнеше артықшылықтары бар. Автотрансформаторлардың құндылығы: - Мыстың, болаттың және оқшауламаның шығыны аз - Массасы, мөлшері аз болса, сонда автотрансформаторларды үлкен номиналдық қуатқа дайындауға болады. - Шығыны аз және ПӘК үлкен - Салқындату шарты жеңілдірек Автотрансформаторлардың кемшіліктері: - Бейтарап нүктесін жермен қосудың қажеттілігі. Соның салдарынан бір фазалы ҚТ тоғы көбейеді - Кернеу деңгейін реттеудің күрделілігі - Атмосфералық асқын кернеудің ЖК орамасынан ОК орамасына ауысуы мүмкін. Себебі бұл орамалар бір-бірімен электрлік байланыста. 35. Электр станциялардың және қосалқы станциялардың электр схемалары. Олардың түрлері. Ерекшеліктері.Мысал келтіріңіз. Электр станциялары энергетикалық кәсіпорындарында, табиғи энергия көздер электр немесе жылу энергиясына түрлендіреді. Жылу станцияларын-да, әдетте табиғи энергия көздері ретінде қолданылатын көмір, газ, мұнай, шымтезек, жанармайдың потенциалдық энергиялары бу ағынының жоғары температуралы және жоғары қысымды кинетикалық энергияларына, одан соң бу турбинасының механикалық энергиясына, ақырында, синхронды генераторлар арқылы электр энергиясына түрленеді. Электр станцияларында өндірілетін электр энергиясы түрлендіріліп, тұтынушылар арасында таратылады және оны ұзақ аралықтарға жеткізу электр желісі мен электр қосалқы станциялары арқылы іске асады. Табиғи энергия көздерінің қолдануына байланысты станциялар бірнеше түрге бөлінеді. Соның ішінде: а) конденсациялық бу турбиналы – КЭС; б) бу турбиналы жылу электр орталықтары – ЖЭО(ТЭЦ); в) газтурбиналық және бу-газдық қондырғылар – ГТ, БГҚ (ПГУ); г) атом электрстанциялары – АЭС; д) жер астындағы энергия көздерін пайдаланатын геотермалды станциялар; е) күн сәулесі энергиясын пайдаланатын (КСЭС - СЭС) электр станциялары болып бөлінеді. Электр станцияның немесе қосалқы станция сұлбасын таңдау үшін келесі талаптарды орындау қажет: а) оларды электрмен жабдықтау тұтынушылардың санаттарына сәйкесті сенімділігін; б) қондырғы жабдықтарының жұмыс сенімділігін; күту қауіпсіздігі, электрлік сұлбаның көрнекілігін жєне қарапайымдылығын; в) ғимараттың және қондырғының жұмыс үнемділігін; г) ұлғайту мүмкіндігін; д) жүйедегі станцияның жұмыс шарттарын . 1-сурет.Қосалқы станцияның женілдетілген сұлбасы. а) Жеңілдетілген сұлбаның қосқыш құрылғысы күштік трансформатор жағынан орналастырылған. б)қосқыш құрылғысы электр желісі жағынан орналастырылған 36. Су аккумуляциялық электр станциялары (САЭС-ГАЭС). Негізгі техникалық принциптік схемасы. Ерекшелігі. Мысал келтіріңіз. Су аккумуляциялық электр станциялары (ГАЭС) кем дегенде екі бассейнді су қоймасының су энергиясын пайдаланылатын станция (1,3,4,5). Су аккумуляциялық электр станцияларының (САЭС)жұмысының ұстанымдық сұлбасы 1.13-суретте көрсетілген. а) станция сулбасы; б) тљрт машиналы станция агрегаттары; в) уш машиналы станция агрегаттары; г) екі машиналы станция агрегаттары 1. Жогарвы бассейн. 2. Су торабы. 3. Станция њйі. 4. Төменгі бассейн. Т - турбина; Г - генератор; Н - соргы; Д – қозгалтқыш Электрэнергетика жүйесі жұмысында қарбалас кезең болғанда, САЭС-ның электр машинасы генератор режімінде жұмыс істейді де, осы жүйедегі қарбаласты тез уақыттыңішінде (шамамен 1-2 мин) қалыпқа түсіреді. Ал егерде электр жүйесінде жүктеме аз болса, бұл электр станциясының машиналары сорғы режіміне көшеді. Сөйтіп жоғарғы бассейнді (1) сумен толтырады, ал келесі генератор режімінде жұмыс істеуге дайын тұрады. Нәтижесінде жылу электр станциясы мен атом электр станциясының экономикалық тиімділігі артады. Дүниежүзінде барлығы 150 САЭС жүмыс істейді. Су аккумуляциялық электр станцияларын Австралияда, Швейцарияда, Англияда, Жапонияда, АҚШ-та, Бразилияда, Чилиде, Колумбияда, Испанияда, Францияда, Швецияда, ГФР-да және Канадада тиімді қолданады. ТМД-да қуаты 225 МВт Киев САЭС-ы. Ленинград және Жигулевск САЭС-ы тиянақты жұмыс істейді. Су аккумуляциялық электр станциясыныћ пайдалы әсер коэффициенті Пәк=0,7-0,75 тең және станциялардң осындай түрін са- луға жұмсалатын қаржы шартты түрде аз (6). Міне, су аккумуляциялық электр станцияларының осы келтірілген артықшылықтары оларды салуды көбейту керек екендігін анықтайды. 37. Бөлгіш және қысқа тұйықтағыш аппараттар.Өндірісте пайдалануы. Өндірісте қолдану мүмкіндіктері.Ерекшеліктері.Жұмыс істеу схемасын келтіріңіз. 38. Cинхронды генераторлардың статор мен ротор орамдарынсалқындату жүйелері.Құрылысы.Ерекшеліктері.Өндірісте пайдалануы. Генераторлар жұмыс істеген кезде энергия шығыны болады. Шығын статор мен ротор арқылы, тоқтың өтуінен статор теміріне айнымалы магнит өрісінің әсерінен темірдің қайта магниттенуінен болады. Бұл шығын жылуға ауысады. Генератор қуаты жүз мьң кВт-қа жеткенде шығын мың кВт болады. Сондықтан генератор қалыпты жұмыс істеу үшін салқындатылуы тиіс. Салқындатудың жанама, тікелей жљне аралас әдістері бар. Жанама әдісте өткізгіштің оқшаулатқышы сыртқы қаптамасы арқылы салқындатыдады. Кейбір жағдайда өткізгіш салқындатқьш ортадан оқшаулатқышпен және статор немесе ротор металдарымен оқшауланған, ал мұның өзі салқындатуды едәуір қиындатады. Жанама салқындату кезіндегі салқындатқыш ортадағы ауа немесе сутегі (H2)болып саналады. Жанама салқындату кезінде салқындатқыш орта тұйық цикл бойынша генератор- салқындатқышта айналысқа түседі. Генераторды тұйық жанама салқындатудың ұстанымдық сұлбасы. 1. Жылу бөлінетін ток өткізгіш өзек. 2.Ораманьң оқшауламасы. З.Толассыз салқындатқыш газ. 4. Toлассыз жылу. 5. Статор немесе ротордың темірі. Оның қуысында өткізгіш әдейі орналастырылған. Салқындату үшін ауа және сутегі (H2) газдарын қолданады. Сутегі ауадан 14,3 есе жеңіл, сондықтан ротордағы газға үйкелісі, ауаға үйкелісінен анағұрлым төмен. Сонымен қоса, сутегінің жылу өткізгіштігі ауаға қарағанда 7,1 есе көп, ал жылу шығарғыштық қабілеті 1,44 есе артық. Генераторды тікелей салқындату. Тікелей салқындату деп мыс орамына салқындатқыш орта мен тікелей жанастыруды айтады. Мұндай жағдайда орам оқшаулатқышының болуы салқындатуға кедергі жасамайды. Тікелей салқындату үшін ротор мен статордың электр тоғы өткізгіштерге салқындатқыш арқылы өтетін канал немесе қуыс болуы тиіс. Орам өткізгіпггерінің құралымы түтікшелі не астаушалы болады. 4.11-сурет. Генераторды тікелей салқындатудыћ ұстанымдық сұлбасы Тікелей салқьшдату кезінде салқындату қарқыны, жанама салқындатуға қарағанда он еседей жоғары. Өтгізгіш арналары бойын ша тікелей салқындату газбен,1 cm2 қысымдағы сутегімен не сұйыкпен-трансформатор майымен және сумен атқарылады. Орамдары тікелей сұйық ортамен салқындату тиімді. Алайда сұйықпен салқындатуды қолданудьң қолайсыз болатын себебі, салқындататын арналарды, әсіресе ротор орамының саңылаусыздандыру өте қиын. 39. Генераторды күштік трансформаторлармен және жабық тарату құрылғысымен қосу құрылысы. Генераторды күштік трансформаторлармен қосу құрылысы. Темірден жасалған өзекке екі орама орайды.Ол ораманың біреуі электр генераторымен,ал екіншісі электр энергияны тұтынушыларға қосылады.Электр тоғы генератордан немесе бірінші орамадан өткенде , темір өзекте айнымалы магнит өрісі пайда болаты. Осы айнымалы магнит өрісі екінші ораманы да қиып өтеді(суретте көрсетілген). Нәтижесінде екінші орамада электр қозғаушы күш пайда болады.Ал егер де осы екінші ораманы тұтынушылармен қоссақ, онда бұл тұйық тізбектен электр тоғы жүреді. Егер де трансформатордың темір өзекшесі болмаса да оның жұмыс істеу принципі электромарниттік құбылысқа негізделген. Бірінші орамада пайда болған электр қозғаушы күш – өзіндік индукция электр қозғаушы күші, ал екінші орамадағы - өзара индукция электр қозғаушы күші деп аталады Генераторды жабық тарату құрылғысымен қосу құрылысы. Жабық тарату құрылғысының негізгі элементтері: камералар, жинақтаушы шина, ажыратқыш, айырғыш,өлшеуіштік трансформаторлары, реактор, ажыратқыштың және айырғыштың жетегі,дәліздер және кіретін шығатын есіктер. 40. Электр қондырғыларын жермен қосу және олардың атқаратын жұмысы. Олардың құрылыысы жалпы мәлімет. Бағытталуы бойынша келесідей болып бөлінеді: найзағайдан қорғайтын жерлендіргіш - ғимараттарды, электрқондырғыларды найзағайдың тура соққыснан (найзағай тартқыш) қорғайды және тіректерді, разрядниктерді және басқаларын жерлендіру үшін қолданылады; жұмысшы жерлендіру - электрқондырғылардың қалыпты жұмысын қамтамассыз ету үшін (110 кВ және одан жоғары тораптарда күштік трансформаторлардың бейтараптамасын жерлендіру); қорғаушы жерлендіру -электрқондырғылардың қызмет етуін қауіпсіздендіру үшін қолданылады. Егер 110 кВ жағынан трансформатордың өтпелі оқшауламасы бұзылған жағдайда ( тиімді -жерлендірілген бейтараптамалы торап) жерге трансформатордың қаптамасы (кожухы) арқылы бір фазалы Қ.Т. болса, жерлендіргіш өткізгіштік және тік таяқшалы жерлендіргіш, 12.1, суретінде көрсетілгендей Қ.Т. тоғы бұзылған фазамен трансформатордың қаптамасына (кожухына) барып жерлендіргіш арқылы жерге өтеді. Жерлендіргіштен алшақтауына қарай жер көлемі ұлғаяды, ал тоқ сыйымдылығы азаяды. Құбыр (труба) жанында потенциал мәні жоғары болады және өте жылдам төмендейді, ал ары қарай - кішірейеді және біртіндеп азаяды. 15-20 м құбырдан (трубадан) арақашықтықта барлық жер нүктелері нөлге тең болады. Бұл нөлдік потенциялар нүктелері әдетте оларды электротехникалық мағынасында «жер» деп атайды. Электрқондырғылардың жерлендірілген бөлігімен «жердің» арасындағы потенциялдар айырымын жерлендіргіш арқылы тоқ өткенде жерге қатысты кернеу деп атайды. Жерлендіргіш құрылғыларды құрастырған кезде бірінші кезекте табиғи жерлендіргіштер қолданылуы керек. Табиғи жерлендіргіштер арқылы жеткілікті түрде жерлендіру кедергісі болмаған жағдайда жасанды жерлендіргіштерді салады, оларды қарапайым жерге тік қағылған болат трубалардан немесе ұзындығы 2-3 м бұрыштық болаттан ара-қашықтығын бір-бірінен 3-6 м алшақтатып орындайды. Құбырларды сыртқы диаметрі бойынша 48 немесе 60 мм, ал бұрыштық болатты - өлшемдері 50x50 немесе 60х60 мм түрінде қолданады. Құбырлар мен бұрыштық темірлердің жоғарғы ұшы жер деңгейінен шамамен 0,7 м төмен қылып жерге қағылады. Электр қондырғыларын құру ( Правила устройства Электроустановок) ережелері бойынша жерлендіргіш құрылғылардың келесі кедергілер мәндері регламенттеледі: тиімді жерленген бейтараптамалы қондырғыларда , яғни жерге тұйықталу тоғы 500 А-ден астам болса , Ом; кернеуі 1000В жоғары жерлендірілмеген бейтараптамалы қондырғыларда , мұнда - берілген кернеудегі барлық тораптың жерге тұйықталғандағы сыйымдылықты тоғы; жерлендірілмеген бейтараптамалы аппаратсыз қондырғыларда, қарымталаушы сыйымдылықты тоқ, егер жерлендіргіш құрылғы 1000 В-қа дейінгі электрқондырғыларда қолданылса, тең болады. 1000 В-қа дейінгі электрқондырғыларда жерлендіргіш құрылғылардың кедергісі 4 Ом-нан аспауы керек (генераторлармен трансформаторлардың қосынды қуатымен 100 кВА дан аспаса 10 Ом рұқсат етіледі). Әртүрлі кернеудегі бірнеше ТҚ қондырғыларымен, мысалы, станцияда немесе қосалқы станцияда, бір жалпы жерлендіргіш құрылғы жасалынады. 12.2 Сурет– Қосалқы станцияда жерлендіргіш құрылғының жердің беткі қабаты бойынша потенциалының таралынуыЖалпы жерлендіргіш құрылғының кедергісі сол қондырғының талаптарын қанағаттандыруы қажет (кедергісі төмен болуы мүмкін).
Казакстан Республикасынын энергетикасы. Тарихы. Казiргi жагдайы жане дамуы.
Кеңестiк билiк дәуiрiне дейiнгi кезеңде өндiргiш күштердiң даму деңгейi төмен болуы себептi оның энергетикалық базасы Қазақстанда тым кенже қалды. Деректер бойынша, қазақ жерiнде барлық электр станциялардың қуаты 2,5 мың кВт/сағ-тан аспаған, оларда жылына 1,3 млн. кВт/сағ электр қуаты өндiрiлген. Кен кәсiпорындарына қызмет көрсету үшiн ұсақ локомобильдi немесе екi тактiлi мұнай электр станциялары қолданылған. Успенск сияқты кенiштiң барлық электр қуаты 32 кВт болған, ал Спасск зауытында 455 кВт-тан аспаған. Тек 6 қалада ғана қуаты шағын қалалық электр станциялары болған. Қарағанды алабындағы таскөмiр кенiшiнен алғаш көмiр өндiру 1856 ж. басталғанымен Қазақстанда отын өнеркәсiбi де нашар дамыды. 1917 жылға Қазан төңкерiсiне дейiнгi кезеңде мұнда 1182 мың т көмiр өндiрiлдi. Ленгiр қоңыр көмiр кенiшiн (1869 жылдан), Екiбастұз тас көмiр кенiшiн (1898 жылдан) және басқа кенiштердi қосқанда Қазақстанда төңкерiске дейiнгi 67 жылда 1,6 млн. т көмiр өндiрiлген. 1900 — 18 ж. Ембi мұнай кенiшiнен 1377 т мұнай, соның iшiнде Доссор кенiшiнде (1911 жылдан) 1332 т мұнай өндiрiлген. Кеңестiк дәуiрдiң бас кезiнде қабылданған ГОЭЛРО жоспарының (1920) елдi электрлендiрудегi экономикалық және саяси мәнi зор болды. Бұл жоспардың Қазақстанға да тiкелей қатысы бар. Онда Сiбiр темір жолы бойындағы iрi сауда-өнеркәсiп орталықтарының қатарында Петропавлды, Ертiс өзенінiң бойындағы Павлодар ауданын бiрiншi кезекте, ал Дала өлкесiн екiншi кезекте электрлендiру, Павлодарда қуаты 15 мың кВт электр станцияларын салу межеленген. Осы жоспарға сай 1925 ж. Қарсақбай электр станцияларының құрылысы басталып, 1928 ж. мұнда мыс қорыту зауыты iске қосылды. Осы жылы Жоғ. Харуиз СЭС-i пайдалануға берiлiп, соның негiзiнде Риддер қорғасын зауыты iске қосылды. 1925 — 26 ж. Доссорда мұнайдың 41,2%-ы, Мақатта 87,8%-ы электр қуатын қолдана отырып өндiрiлдi. Осы жылдары мұнай оқпандарын бұрғылау және мұнайды барлау үшiн КСРО-да тұңғыш рет электр қуаты қолданылды. Қазақстандағы отын-энергетика қорларды iздестiру жұмыстарының нәтижесiнде көмiр мен мұнайдың iрi кенiштерi табылды. Қазбалы отын қорлары бойынша Қазақстан Кеңес Одағында екiншi орынға шықты. Қазақстан электр энергетикасының дамуының негiзгi кезеңдері. Жалпы электр станциялары қуатының артуына, электр қуатының өндiрiлуiне, экономиканы электрлендiру деңгейiне жасалған талдау негiзiнде кеңестiк дәуiрдегi Қазақстан электр энергетикасының даму жолын негiзгi үш кезеңге бөлуге болады: Бiрiншi кезең 1918 — 45 жылдарды қамтиды, бұл кезеңде сол уақыттың өлшемi бойынша iрi электр станциялары салынып, алғашқы энергетикалық тораптар пайда болды. Екiншi кезеңде (1946 — 58 ж.) аймақтық электр станцияларында электр қуатын бiр орталықтан өндiру күрт артты, алғашқы энергетикалық жүйелер құрылды. Үшiншi кезеңде (1959 — 90 ж.) республиканың энергетикалық базасы жедел қарқынмен дамып, аймақтық энергетикалық жүйе қалыптасты. Сөйтiп, Қазақстан өзiнiң электр қуаты жөнiндегi мұқтаждарын толық қамтамасыз ететiн әрi оны өзге елдерге шығаратын ахуалға жеттi. Бұл кезеңде Алматыда, Қарағандыда, Петропавлда, Жамбылда, Шымкентте, Павлодарда iрi аймақтық су электр станциялары (АСЭС) салынды. Ертiс өзенінде Өскемен және Бұқтарма су электр станциялары (СЭС), Iледе Қапшағай СЭС-i жұмыс iстедi. Аса iрi Ақсу АСЭС-ы Екiбастұз кенiшiнiң арзан көмiрiн пайдаланды. 1990 ж. КСРО экономикасының құлдырауы қарсаңында республика электр станцияларының қуаты 18 млн. кВт-тан асты, ал Қазақстанның жалпы электр энергиясын тұтынуы 104,8 млрд. кВт/сағатты құрады, оның 87,4 кВт/сағаты меншiктi электр станцияларында өндiрiлдi. 1990 ж республикада 131,5 млн. т көмiр, 25,5 млн. т мұнай мен газ конденсаты және 6,8 млрд. м3 газ өндiрiлдi. Өндiрiлген көмiр мен мұнайдың едәуiр бөлiгi республикадан тысқары шығарылды. 1990 ж. басқа елдерге 10 млн. т кокстелетiн және 46,6 млн. т энергет. көмiр (42,9%), 21 млн. т мұнай мен газ конденсаты (82,4%) шығарылды. Республиканың отын балансындағы газдың үлесi 15% болды. 1990 ж. республиканың ұлттық табысындағы үлестi энергия сыйымдылығы 1 сомға шаққанда 4,01 кг болды, мұның өзi өзге одақтас республикалармен салыстырғанда 28%-ға көп. Қазақстан электр энергетикасы 1991 жылдан дағдарысты жағдайды бастан кешiрдi. Республиканың қолданыстағы энергетикалық қуаты 1990 жылдың басында 17000 мВт-қа жуық болса, 1998 ж. ортасына қарай бұл қуат 10000 мВт-қа дейiн қысқарды. 2000 жылдың қорытындысы бойынша электр қуатын тұтыну көрсеткiшi 8560 мВт-қа дейiн төмендедi. Қазақстан энергия өндiрушi қуаттардың тапшылығы және артық электр қуаты бар аймақтардан оны жеткiзе алатын электр желiсiнiң жоқтығы себептi оңтүстік және батыс аймақтар үшiн электр қуатын сырттан алды. ҚР Үкiметi 1996 ж. электр энергетикасының қуат өндiрушi және электр тораптары активтерiне мемлекеттік монополияны реформалау, сөйтiп электр қуатының бәсекелi рыногiн жасау қажеттiгi туралы шешiм қабылдады. Осы мақсатта электр энергетикасын құрылымдық жағынан қайта құрудың үкiметтiк бағдарламасы әзiрлендi. Бұл бағдарламаны iске асыру электр энергетикасының бәсекелi бөлiгiн (электр қуатын өндiру және оны тұтыну) табиғи монополистерден ажыратып алу (электр энергиясын беру және бөлу) қамтамасыз етiлдi. Iрi электр ст-лары (МАЭС) инвесторларға сатылды, ал аймақтық жылу электр станциялары (ЖЭО) жергiлiктi басқару органдарының меншiгiне берiлдi. 1120, 500 және 220 кВ кернеулi негiзгi тораптардың активтерi негiзiнде Электр тораптарын басқару жөнiндегi қазақстандық компания («КЕGOC» ААҚ), 110 — 35, 6 — 10 және 0,4 кВ кернеулi аймақтық электр тораптары негiзiнде бөлу электр тораптық акционерлік компаниялары (АЭК АҚ) құрылды.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1025; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!