Содержание
Введение ……………………………………………………………………… .2
Коммутация электрических систем……………………………………………6
Классификация коммутационных перенапряжений……………………… … 7
Характеристики коммутационных перенапряжений……………………….11
Условия возникновения перенапряжений …………………………………… 14
Причины возникновения перенапряжений……………..…………………….16
Процесс коммутации контактора …..…………………………………… … .20
Характеристические уравнения перенапряжений…………………………….21
Устройство лабораторного стенда……………………………………………28
Исследование характеристик привода контактора…….…………………… 32
Анализ переходных процессов коммутации вакуумного контактора……..35
Заключение……………………………………………………………..…… .. 38
Список используемой литературы…………………………………………….39
Выдержка из текста
В данное время в электроэнергетике сложилась ситуация, что наиболее изношенное оборудование на подстанциях – это коммутационная аппаратура. Доля отработавшего свой срок коммутационного оборудования составляет более 20 % [2]. Таким образом, одним из первоочередных видов оборудования, которое будет заменено в ближайшее время, станут коммутационные аппараты. На смену масляным выключателям в средних классах напряжений приходят вакуумные и элегазовые.
Вакуумные выключатели и контакторы в настоящее время являются приоритетно рекомендуемым коммутационным оборудованием для использования в сетях средних классов напряжения. В них гашение дуги при коммутации электрической цепи осуществляется в вакуумной дугогасительной камере, которая состоит из изоляционной цилиндрической оболочки, снабженной по концам металлическими фланцами, внутри которой помещаются подвижный и неподвижный контакты и электрические экраны. Неподвижный контакт жестко крепиться к одному фланцу, а подвижный соединяется с другим фланцем сильфоном из нержавеющей стали, обеспечивающим возможность перемещения контакта без нарушения герметичности вакуумной дугогасительной камеры. У данного типа выключателей имеется множество достоинств при эксплуатации: высокая износостойкость, резкое снижение эксплуатационных затрат, полная взрыво- и пожаробезопасность и возможность работы в агрессивных средах, повышенная устойчивость к ударными вибрационным нагрузкам, произвольное рабочее положение и малые габариты, бесшумность, чистота, удобство обслуживания, обусловленные малым выделением энергии в дуге и отсутствием выброса масла, газов при отключении токов КЗ, и т.д Однако вместе с положительными эксплуатационными свойствами вакуумных выключателей наблюдаются и отрицательные, которые и до сих пор
остаются предметом дискуссий о вакуумных выключателях. [2]
Наряду со знаниями теории студенту необходимо иметь определенные практические навыки, которые в процессе обучения в высшем учебном заведении достигаются выполнением курса лабораторных работ.
Выполнение лабораторных работ способствует закреплению теоретических знаний и показывает их практическую значимость. В процессе выполнения лаборатор¬ных работ учащиеся приобретают опыт проведения экспериментов, практиче¬ские навыки сборки электрических схем, умение пользоваться электрическими машинами, аппаратами и приборами, применяемыми на практике. Выполняя работы, студенты производят измерения и расчеты, анализируют результаты экспериментов, учатся делать правильные выводы. Поэтому лабораторные стенды играют важную роль в процессе обучения будущих специалистов.
Лабораторная работа по исследованию коммутационных перенапряжений при работе вакуумного контактора дополняет теоретический курс и дает возможность студентам на практике изучить принцип действия вакуумных выключателей при работе в качестве элементов автоматики в различных устройствах.
В рассматриваемой лабораторной работе исследуются коммутационные перенапряжения при работе вакуумного контактора в электрической цепи.
Вакуумный контактор коммутирует силовую электрическую цепь в которой нагрузка является имитацией реальной электрической цепи.
Лабораторные работы по курсу электрические и электронные аппараты проводятся учащимися при изучении данной дисциплины и составляют ее неотъемлемую часть. Количество работ и их тематика определяются учебными программами, временем, отводимым для выполнения работ, и оснащенностью лаборатории учебного заведения релейной и измерительной аппаратурой. Число часов, отводимых на практические занятия, всегда должно быть использовано рационально и с наиболее эффективной отдачей.
Для успешного выполнения опытов, предусмотренных лабораторной работой, необходима тщательная предварительная подготовка учащегося. Только изучив теоретический материал, осмыслив его сущность и основное содержание работы, а также заранее познакомившись с принципом действия и правилами эксплуатации используемых в лабораторной работе устройств, можно приступить к ее выполнению.
Учебные лабораторные занятия имеют также целью приучить учащихся к последующей практической эксплуатационной деятельности, где периодические проверки устройств являются обязательным условием обеспечения надежной работы энергетических установок.
Список использованной литературы
1. Александров К.К. Электротехнические чертежи и схемы. М.: МЭИ, 2004.
2. Назарычев А. Н. Анализ основных преимуществ применения вакуумных выключателей. // Энергоэксперт. – 2007. – № 4–5.
3. Дягтерев И. Л. Теоретическое и экспериментальное исследование
процессов, сопровождающих коммутации вакуумных выключателей. – Автореферат дисс. канд. техн. наук: 05.14.12 / И.Л. Дегтярев – Новосибирск, 2006. – 21 с.
4. Евдокунин Г. А., Тилер Г. Современная вакуумная коммутационная техника для сетей среднего напряжения (технические преимущества и эксплуатационные характеристики). СПб: Издательство Сизова М. П., 2000.-114с.,с илл
5. Базуткин В.В., Евдокунин Г.А., Халилов Ф.Х. Ограничение перенапряжений, возникающих при коммутациях индуктивных цепей вакуумными выключателями. // Электричество. 1994. — №2. — с.9-13.26. Объем и нормы испытаний электрооборудования. Под общ. ред. Б.А. Алексеева, Ф.Л. Когана, Л.Г. Мамиконянца. 6-е изд., с изм. и доп. -М.: НЦ ЭНАС, 2001. — 256 с.
6. Вакуумные коммутационные аппараты. Конструкция, особенности применения, контроль состояния: учеб. пособие / Александров Г.А., Борисов В.В., Евдокунин Г.А., Таджибаев А.И., Корягин В.Н. -С.-Петербург: ПЭИпк, 1995. 64 с.
7. Евдокунин Г.А., Корепанов A.A. Перенапряжения при коммутации цепей вакуумными выключателями и их ограничение. // Электричество. -1998. №4. — с.2-14.
8. Таврида Электрик. Физические основы коммутации в вакууме. М.: Россия. — 1999.
9. Гончаров А. Ф., Эпштейн И. Я. Испытание вакуумных выключателей на коммутационные перенапряжения // Добыча угля открытым способом, 1982. № 5. — С.36 — 37.
10. Colombo E., Costa G., Piccarreta L. Results of an investigation on the overvoltages due to a vacuum circuit-breaker when switching an h.v. motor // IEEE Transactions on power delivery. — 1988. — № 1. — vol. 3. — pp. 205-213