Стандартизация в электроэнергетике

Стандартизация в электроэнергетике

Лекции

Практическая работа

Контрольная работа

Зачет

Кафедра электроснабжения
СТАНДАРТИЗАЦИЯ
В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ
Учебно-методический комплекс
Институт энергетический
Специальность 140211.65 – электроснабжение
Направления подготовки

К основным целям стандартизации относятся:
- обеспечение безопасности продукции, работ и

Основные принципы стандартизации;

Организация работ по стандартизации;

Категории нормативных документов
и виды

Изучение стандартов с перечислением их основных показателей:

Выполнение чертежей по СЭС
Категории надежности
Выбор

ГОСТ 19431-84

Энергетика и электрификация.
Термины и определения

Электроэнергетическая система

Электроэнергетическая система - электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее

Система электроснабжения

Система электроснабжения общего назначения - совокупность электроустановок и электрических

Электрическая сеть

Электрическая сеть общего назначения - электрическая сеть энергоснабжающей организации,

Центр питания

Центр питания - распределительное устройство генераторного напряжения электростанции или

Точка общего присоединения

Точка общего присоединения - точка электрической сети общего

Потребитель электрической энергии

Потребитель электрической энергии - юридическое или физическое лицо,

2.1. Стандартизация терминов, определений, буквенных обозначений в электротехнике

В ГОСТ 19880-74 приведены

ГОСТ 1494-77 "Электротехника.
Буквенные обозначения основных величин"
устанавливает, что в качестве

2.2. Правила выполнения электрических схем
Все схемы подразделяются по видам и типам.

Схема принципиальная − схема, определяющая полный состав элементов и связей между

Параметрические ряды

ГОСТ 8032-84 "Предпочтительные числа и ряды
предпочтительных чисел"

Члены прогрессии, расположенные
в интервале от 1,00 до 10,00, составляют исходный

Стандартизация степени защиты оборудования

Степени защиты электрооборудования регламентируются ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89)

Код

Состав кода IP

IP 2 3 С Н
Буквы кода (Международная защита)
(International

Номинальные напряжения UHOM

ГОСТ 721-97 .Номинальные напряжения свыше 1000 В.
ГОСТ 21128-83.Номинальные

Номинальные напряжения

Для генераторов кВ :
13,8; 15,75; 18,0; 20,0; 24,0 и

Наибольшее рабочее напряжения

7,2; 12 ; 24 ; 40,5 ; 126 ;

МасштабЫ ЧЕРТЕЖЕЙ ГОСТ 2.302

МасштабЫ уменьшения 1:2;1:2,5;1:4;1:5;1:10;1:15;1:20;1:25;1:40;1:50;1:75;1:100;1:200; 1:300;1:400;1:500;1:800;1:1000.
Масштабы увеличения 2:1;2,5:1;4:1;5:1;10:1;40:1; 50:1;100:1.

ГОСТ 2.756.
Обозначения условные
графические в схемах

Разъединители 35-1150 кВ

Выключатели 35-1150 кВ

Силовые трансформаторы ГПП 110-330 кВ

QSG9

FV9

FV

Силовые трансформаторы цеховые 6-10 кВ

Ограничители перенапряжений ОПН 6-1150 кВ

Конденсаторные установки 6-10 кВ

Трансформаторы напряжения 6-330 кВ

Секционный выключатель 6-10 кВ

Выключатели нагрузки 6-10 кВ

Трансформаторы собственных нужд

Предохранители

Двигатели 6-10 кВ

Асинхронные
Синхронные

QS2

QS5

QSG1

QSG3

QSG5

QS3

QSG7

QSG8

QSG6

QSG2

QSG4

QS6

QSG10

QSG9

Автоматический выключатель 0,4 кВ

ГОСТ 2.104.Основные надписи

Проектирование систем электроснабжения

Должны рассматриваться вопросы перспективы развития энергосистем и систем

Централизация электроснабжения

Обеспечение централизованного электроснабжения всех потребителей электрической энергии независимо от

Потери электрической энергии

Обеспечение снижения потерь электрической энергии

Охрана окружающей среды

Соответствие принимаемых решений условиям охраны окружающей среды

Технологическое резервирование

Резервирование должно учитывать перегрузочную способность элементов электроустановок

Категории надежности

ГОСТ 14209-97 . Режимы нагрузки силовых трансформаторов.

В нормальном режиме учитывают:
1.Минимальное резервирование в аварийном режиме.

Номинальная мощность

S ном.тр. => S расч.тп / βз•N,
где β з

Условия перегрузки

β п.ав.· S ном. тр. ≥ S расч.тп.
Коэффициент перегрузки

Режим продолжительных аварийных перегрузок

Sном=< 2,5МВ•А →βп.ав.=1,8.
S ном

Режим кратковременных аварийных перегрузок
S ном =< 2,5 МВ•А → β=2.
S

Коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме:
βз.норм. =
S

Климатические исполнения ГОСТ 15150

Для макроклиматического района с умеренным климатом
У
Для макроклиматических районов

.Трансформаторы 10 кВ

ТМ-400/10-У 1
ТМ-630/10-У 1
ТМ-1000/10-У 1
 ТМ-1600/10-У 1
 ТМ-2500/10-У

Трансформаторы 35 кВ
ТМН-1600/35-У 1, УХЛ 1
ТМН-2500/35-У 1, УХЛ 1
ТМН-4000/35-УХЛ1
ТМН-6300/35-У 1

Трансформаторы 35 кВ

ТД-10000/35
ТДЦ-80000/35
ТДНС-10000/35 - У 1
ТДНС-10000/35

Трансформаторы 110 кВ

ТД-40000/110-У 1
ТД-40000/110-ХЛ 1
 ТДЦ-80000/110-У 1
ТДЦ-40000/110-ХЛ 1
ТДЦ-125000/110-У 1
ТДЦ-200000/110-У 1

Трансформаторы 110 кВ

ТМН-2500/110 - У 1
ТМН-6300/110 У
ТДН-10000/110 У

Значения букв и цифр

Т – трехфазное исполнение; вторая буква- М,

Значения букв и цифр

ДЦ – принудительная циркуляция масла и воздуха; Ц

Значения букв и цифр

Н – с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН)

Сухие трансформаторы
Тип ТС-250/10/0,4
Тип ТС-2000/10/0,4
Тип ТС-1000/0,415

Номинальные напряжения

Трансформаторы без РПН ,
U1:6(6,3);10,5(11); 20; 35; 330; 500; 750

Номинальные напряжения

Трансформаторы с РПН,
U1:6(6,3); 10,5(11); 20(21); 35(36,75); 110(115); 220(230); 330;

ГОСТ 13109-97.
Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения.
ГОСТ 30372-95.
Совместимость технических

Показатели качества электроэнергии

Отклонение напряжения
Колебания напряжения
Несинусоидальность напряжения
Несимметрия напряжения
Отклонение частоты
Провал напряжения
Временное перенапряжение
Импульсное перенапряжение

Импульсы напряжения

Несинусоидальность напряжения

Обобщённый узел нагрузки

Нагрузка в среднем составляет:
-10 % специфической нагрузки

Отклонение напряжения Нормально и предельно допустимые значения

δUy нop=

Влияние отклонения напряжения

1. Срыв технологического процесса.
2.  Освещение: при величине напряжения

Влияние отклонения напряжения

При U< 0,9Uном люминесцентные лампы мерцают, а при 0,8Uном

Влияние отклонения напряжения

4. При длительной работе на U=0,9Uном срок службы

Действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты U(1)i при i-ом измерении

Измерение отклонения напряжения δUy,%

Способы выполнения требований ГОСТ

1.Снижением потерь напряжения.
2.Регулированием напряжения.

Снижение потерь напряжения

ΔU = (P·R + Q·X) / U т п
■ 

Регулирование напряжения U Регулирование напряжения U под нагрузкой - РПН

  Такими устройствами

Переключение без возбуждения - ПБВ

С отключением от сети.

Диапазон регулирования

Колебания напряжения

Колебания напряжения - быстро изменяющиеся отклонения напряжения.
Колебания напряжения

Влияние колебаний напряжения

1. Вызывают брак продукции.
2. Способствуют отключению АСУ.
3.

Показатели колебаний напряжения

1. Размах изменения напряжения δU.
2. Доза фликера

Колебания напряжения

Частота повторения изменений напряжения FUt , (1/с, 1/мин)

где m — число изменений напряжения

где Ui, Ui+1 - значения следующих один за другим экстремумов или

Раздражающее действие фликера

При частоте колебаний 8,8 Гц
и размахах изменения напряжения  
δUt = 29 %.

Доза фликера

Кратковременную дозу фликера определяют на интервале времени наблюдения, равном

Предельно допустимое значение дозы фликера

Для кратковременной дозы фликера
Pst =1,0 -

Предельно допустимое значение для сети 0,4 кВ

Для суммы установившегося отклонения

Мероприятия по снижению колебаний напряжения

1.Увеличение мощности короткого замыкания питающей системы.
2.Схемные решения

Несинусоидальность напряжения

Источники искажения формы синусоидальных токов и напряжений: генераторы, трансформаторы, преобразовательные

Показатели несинусоидальности напряжения

-коэффициент искажения синусоидальности
кривой напряжения;
-коэффициент i-ой гармонической составляющей напряжения.

Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения, %

Нормально   Предельно
допустимое допустимое
значение  значение

Влияние искажения синусоидальности

Перегрев и разрушение нулевых рабочих проводников кабельных линий

Влияние искажения синусоидальности

Дополнительные потери в трансформаторах (из-за высших гармоник)
Ухудшаются условия работы

F(t)=
A0 +Σ[аксоsкωt +bкsinкωt ];
Σ cк sin(кωt +φк), ĸ =1,2,3…

Симметрия относительно оси абсцис А0=с 2= с 4=…=0.

Симметрия относительно оси ординат, bк=0

Симметрия относительно начала координат, aк=0

Действующее значение периодической несинусоидальной переменной

е(t)=10+50 sin кωt + 10sin

Фильтрокомпенсирующие устройства

Несимметрия напряжений

Векторная диаграмма напряжений прямой и обратной последовательности

Векторная диаграмма напряжений прямой и нулевой последовательности

Формулы ГОСТ для определения напряжений U1 прямой и U2 обратной последовательностей:

Коэффициент несимметрии напряжений:
-по обратной последовательности равен, %

-по нулевой

График коэффициентов несимметрии по обратной последовательности ДСП

Нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента:

-несимметрии напряжений по обратной последовательности

Мероприятия по снижению несимметрии напряжения

∙ Равномерное распределение нагрузки по фазам.

Отклонение частоты

Нормально допустимое и предельно допустимое значения отклонения частоты равны

Меры подержания частоты

1. Модернизация существующих и строить новые электростанции. 2.Автоматическая

Провал напряжения

Вызван повреждением оборудования и линий.
Предельно допустимая глубина провала

Фиксируют начальный момент времени tн резкого спада:
tн при 0,9Uном
и

Временное перенапряжение

Возникают при коммутациях оборудования и при коротких замыканиях

Коэффициента временного перенапряжения

Измеряют амплитудные значения напряжения Uа на каждом полупериоде

Импульсное перенапряжение

Резкое повышение напряжения длительностью менее 10 миллисекунд.

Источники импульсных перенапряжений

Импульсные перенапряжения возникают при грозовых явлениях и

Значения коммутационных импульсных напряжений

Uном, кВ Uком,кВ
0,38 4,5
3 15,5
6 27
10 43
20

Грозовые импульсные напряжения для трансформаторов

Uном, кВ Uком,кВ
6 60
10 80
35

Максимальная полуширина зоны rс в горизонтальном сечении на высоте hc

Ширина горизонтального сечения в центре между молниеотводами 2rсх на высоте hx

Для расстояния Lc≤ L≤ Lmax высота hc определяется по выражению: