Электротехнические аппараты и аппараты электростанции

Содержания

Введения........................................................................................................... 1

электротехнические аппараты и  аппараты электростанции................ 2

коммутационные аппараты электростанции............................................3

система измерения на электрических станциях и подстанциях............4

измерительные приборы  в основных цепях тец и обычной  станции...5

Введение

Электротехника  является областью науки, которая занимается изучением электротехнических и магнитных явлений и их техническим использованием в практических целях.

Интенсивное использование электрической энергии  связано со следующими ее особенностями: возможностью достаточно простого и  экономичного преобразования в другие виды энергии (механическую, тепловую, лучистую и т.д.); возможность централизованного и экономичного получения на различных электростанциях; простой передачи с помощью линий электропередачи с малыми потерями на большие расстояния к потребителям.

Высокая рентабельность и конкурентоспособность современных предприятий базируется на полной механизации и автоматизации производственных процессов. Решение этих задач требует создания автоматизированных систем управления на основе современной электротехнической и электронной аппаратуры и электрооборудования. Во всех отраслях производства с помощью электротехнической аппаратуры осуществляется управление производственными механизмами, автоматизация их работы, контроль за ведением производственного процесса, обеспечение безопасности обслуживания и т.д. Следовательно, функции электротехнических устройств машин настолько значительны по сравнению с их механической частью, что именно они во многом определяют такие важные показатели, как производительность, качество и надежность создаваемой продукции.

В курсе "Общая  электротехника" осуществляется анализ явлений, происходящих в электрических  и магнитных цепях. Изучаются  вопросы связанные с установившимися  и переходными процессами, с расчетами  цепей постоянного переменного  тока, с устройством и принципом действия трансформаторов, электромагнитных устройств, электрических машин постоянного и переменного тока, информационных электрических машин.

Знание  перечисленного материала дает возможность  будущим специалистам в области  приборостроения и информационно-измерительной техники свободно разбираться в устройстве и принципе действия разнообразной электротехнической аппаратуры, электрических машин и оборудования и грамотно использовать их в практической деятельности.

 

 

 

 

 

 

 

 

Электрические аппараты и

электрические аппараты электростанции

 

Электрический аппарат — это устройство, управляющее электропотребителями и источниками питания, а также использующее электрическую энергию для управления неэлектрическими процессами.

 

Электрический аппарат — электротехническое устройство, предназначенное для изменения, регулирования, измерения и контроля электрических и неэлектрических параметров различных устройств, машин, механизмов и т. п., а также для их защиты от перегрузок при недопустимых или аварийных режимах работы.

 

Электрические аппараты используются в системах защиты электрических  сетей, в пускорегулирующих устройствах, применяемых в различных производственных процессах (особенно быстро протекающих), транспортных средствах, в системах автоматики и телемеханики, связи и др. Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам, определяются областью их применения, назначением, режимами работы и многими другими факторами.

По выполняемым функциям электрические аппараты можно разделить  на коммутационные, пускорегулирующие, регулирующие, ограничивающие, измерительные, контрольные.

 

Однако чёткой границы между  этими группами нет. Электрические  аппараты можно классифицировать также  по принципу действия, в зависимости  от того, какое физическое явление использовано в основе их устройства (например, электромагнитные, тепловые, индукционные электрические аппараты).

Иногда действие одного электрического аппарата основывается на нескольких физических явлениях. Различают автоматические и неавтоматические электрические аппараты.

В пределах одной группы электрические  аппараты разделяют: по классу точности, напряжению (высокое и низкое), роду тока (постоянный или переменный), способу  защиты от окружающей среды (открытые, защищенные, герметизированные и  др.), конструктивному исполнению и ряду других признаков.

 

(1) Коммутационные электрические аппараты - предназначены для переключений электрических цепей (их коммутации) при нормальных режимах работы, когда действие электрических аппаратов связано с изменением режимов работы цепи, включением и снятием напряжения, или для отключения цепи в аварийном режиме.

 

В этот класс входят сравнительно простые неавтоматические аппараты.(например, кнопки управления, рубильники, разъединители) и более сложные автоматические устройства (например, высоковольтные выключатели). Частота операций, производимых электрическими аппаратами этого класса, сравнительно небольшая — от 1 операции в год до нескольких десятков операций в 1 сутки.

 

 

 

 

 

 

 

кнопки управления - предназначена для остановки и включения Электра механизмов

рубильники - предназначен для включения и выключения Электра сети

разъединители - предназначены для включения и отключения под напряжением обесточенных участков цепи высокого напряжения

 

 

(2) Пускорегулирующие электрические аппараты - служат либо для пуска, регулирования частоты вращения и остановки электрических машин, либо для включения и отключения потребителей электроэнергии, а также регулирования процесса потребления энергии.

 

К этому классу относятся контакторы, контроллеры, магнитные пускатели, реостаты, дроссели электрические и др. Некоторые из этих электрических аппаратов по непосредственно выполняемым функциям могут быть отнесены к коммутационным (например, магнитные пускатели, контроллеры), но отличаются от них относительно большей частотой выполняемых операций — до нескольких сотен или тыс. операций в 1ч.

Регулирующие электрические аппараты используются в электрических цепях  для регулирования по заданному  закону или поддержания на заданном уровне значений определённых параметров (например, регуляторы, поддерживающие неизменным ток или напряжение — стабилизаторы электрические).

 

контакторы - двухпозиционный электромагнитный аппарат, предназначенный для частых дистанционных включений и выключений силовых электрических цепей в нормальном режиме работы.

контроллеры - устройство управления в электронике и вычислительной технике

магнитные пускатели - это низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления предназначенное для пуска и разгона электродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок. Пускатель представляет собой контактор, комплектованный дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя, плавкими предохранителями.

реостаты - служащий для регулировки и получения требуемой величины сопротивления. Как правило, состоит из проводящего элемента с устройством регулирования электрического сопротивления. Изменение сопротивления может осуществляться как плавно, так и ступенчато.

дроссели электрические - катушка из проволоки с низким сопротивлением, которая действует как ИНДУКТОР. Их применяют для ограничения переменного тока высокой частоты в радио контурах или для сглаживания формы волны постоянного тока, идущего из выпрямителя

 

(3) Ограничивающие электрические аппараты - служат для защиты электрических цепей в аварийных режимах работы и от токов перегрузки или для ограничения действующего значения токов короткого замыкания.

К этому классу относятся реакторы электрические, плавкие предохранители, разрядники.

 

реакторы электрические - высоковольтный электрический аппарат, предназначенный для ограничения тока короткого замыкания(КЗ) и поддержания достаточного напряжения на шинах распределительного устройства при КЗ в сети. Представляет собой катушку индуктивности, на которой происходит основное падение напряжения при КЗ

плавкие предохранители - компонент силовой электроники одноразового действия, выполняющий защитную функцию. В электрической цепи плавкий предохранитель является слабым участком электрической цепи, сгорающий в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение высокой температурой

разрядники - электрический аппарат, предназначенный для ограничения перенапряжений в электротехнических установках и электрических сетях. Первоначально разрядником называли устройство для защиты от перенапряжений, основанный на технологии искрового промежутка

 

 

(4) Измерительные электрические аппараты - предназначены для измерения больших токов и напряжений с использованием стандартных измерительных приборов. К таким электрическим аппаратам относятся, например, трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.

 

Применение измерительных электрических  аппаратов позволяет обеспечить надёжное гальваническое разделение вторичных  цепей (измерения и защиты) и первичных  высоковольтных цепей.

Контрольные электрические аппараты применяют для измерения и контроля заданных электрических параметров и для воздействия на цепь управления. Информация об изменении параметров поступает обычно на контрольные электрические аппараты от измерительных трансформаторов или преобразователей.

 

трансформаторы тока - предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.

 

 

 

 

 

 

 

 

трансформаторы напряжения - предназначен для преобразования и гальваническая развязка высокого напряжения в низкое в измерительных цепях. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ РУЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ: рубильник, кнопки управления, пакетные выключатели и переключатели, малогабаритные переключатели, контроллер, резисторы и элементы сопротивлений.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ:

электромагнитные пускатели.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ:

Аппарат защиты – электрический  аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах работы.

Предохранители и тепловые реле;

Автоматические выключатели и  токовые реле.

БЕСКОНТАКТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И ДАТЧИКИ:

параметрические датчики,

генераторные датчики,

датчики пути и положения.

 

 

Масляный выключатель — электрический выключатель переменного тока высокого напряжения, главные контакты которого помещаются в объёме, заполненном минеральным (трансформаторным) маслом.

При отключении электрической цепи между контактами выключателя  возникает дуга электрическая. Под действием высокой температуры дуги масло быстро испаряется и его пары частично разлагаются с выделением водорода, этилена, метана и др. В зоне дуги образуется газовый пузырь, давление в котором может достигать нескольких десятков Мн/м2 . Дуга гаснет как вследствие её удлинения при расхождении контактов, так и от интенсивного охлаждения газом и парами масла. Для более эффективного гашения дуги применяют дугогасительные камеры. В камере продольного дутья образующиеся пары и газы устремляются вверх вдоль дуги, охлаждая её. Кроме того, дуга соприкасается с холодным маслом, заполняющим кольцевые щели камеры, что также ускоряет её охлаждение. В камере поперечного дутья вследствие резкого повышения давления в газовом пузыре образуется поток масла и газов поперёк дуги, который ускоряет процесс её охлаждения.

 

По конструкции различают баковые масляные выключатели и маломасляные, или малообъёмные, масляные выключатели у которых соответственно главные контакты и дугогасящие устройства размещаются в металлическом заземлённом баке либо в изоляционной или металлической незаземляемой оболочке, заполненных маслом.

 

Приводы выключателей служат для ручного и автоматического включения и отключения выключателя и удерживания его в включенном положении.

Приводы могут быть электромагнитными  или пружинными.

Пружинные приводы имеют ненадежную кинематическую схему и блок–контакты и плохо приспособлены для работы в телемеханизированых подстанциях.

 

Электромагнитный привод (соленоидный привод) представляет собой пружинный привод с электромагнитной защелкой.

 

Основными элементами привода являются пружина кручения и электромагнит, удерживающий заслонку в исходном положении (для дымовых и нормально закрытых клапанов в положении «закрыто», для нормально открытых (огнезадерживающих) клапанов - «открыто»). В приводах используются электромагниты постоянного тока, а также выпрямителем (для приводов, работающих от сети переменного тока).