Розвиток і вдосконалення льотної промисловості України (стр. 1 из 18)

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

САЕ – системи автономного електропостачання;

ЕЕС – електроенергетична система;

РП – розподільчий пункт;

ЦЖ – центр живлення;

ЛЕП – лінія електропередач;

ВН – висока напруга;

НН – низька напруга;

ЕЕ – електрична енергія;

ЕМ – електрична мережа;

ЕРС – електрорушійна сила;

СЕП – система електропостачання;

НДР – науково–дослідна робота;

АД – асинхронний електродвигун;

ЕД – електродвигун;

УГЖ – установку гарантованого живлення;

ШГЖ – шина гарантованого живлення;

ГПП – головна понижуюча підстанція;

ЦРП – центральний розподільчий пункт;

ТП – трансформаторна підстанція|харчування|;

АВР – автоматичне вмикання резерву;

СД – синхронний двигун;

ЕРС – електрорушійна сила;

ЕОМ – електронно обчислювальна машина;

КУ – конденсаторна установка;

ТЕЦ – теплоелектроцентраль;

ДЖ – джерело живлення.

ВСТУП

Подальший розвиток і вдосконалення льотної промисловості України тісно пов'язаний з розвитком систем електропостачання, за допомогою яких забезпечуються нормальна життєдіяльність людей, які користуються послугами льотного транспорту і виконання обслуговуючим персоналом поставлених перед ними задач. Особлива роль відводиться системам автономного електропостачання.

Системи автономного електропостачання (САЕ) в загальному випадку призначені для отримання, виробництва, перетворення і розподілу електроенергії між електроприймачами. Широке використання в електроприймачах нових елементів і пристроїв, що виконують відповідальні задачі, значна їх концентрація вимагають різкого підвищення надійності і безперебійності електроживлення споживачів електричною енергією підвищеної якості. Отже, основними елементами САЕ повинні бути установки гарантованого живлення (УГЖ) як змінного, так і постійного струму. Тому в даному дипломному проекті основну увагу надається установкам гарантованого живлення і їх елементам (різноманітним перетворювачам електричної енергії, стабілізаторам напруги і автономним джерелам електричної енергії).

За довгі роки наші вчені, інженери і робітники створили передову електротехнічну промисловість, що випускає перетворювачі електричної енергії, стабілізатори напруги і автономні джерела струму (акумуляторні батареї), які не тільки не поступаються кращим зарубіжним зразкам, але і у багатьох випадках перевищуючі їх.

Перші керовані випрямлячі на тиратронах з'явилися в 1933 році. В 1940 році розроблені германієві і кремнієві вентилі, на основі яких будувалися і в цей час будуються перетворювачі електричної енергії. В 50-х роках, після винаходу транзисторів, розвернулися роботи із створення на їх основі статичних перетворювачів електричної енергії різного призначення.

Новий могутній стрибок в силовій напівпровідниковій техніці викликаний появою в 60-х роках напівпровідникових керованих вентилів-тиристорів. На їх базі створені могутні керовані випрямлячі і інвертори.

Вдосконалення і практичне застосування перетворювачів і стабілізаторів електричної енергії і хімічних джерел струму пов'язано з роботами радянських учених: А.Н. Ларіонова, І.Л. Каганова, Д.Г. Толстова, А.В. Поосе, І.М. Чиженкс, Г.А. Глазенко, Ф.І. Ковальова, Б.В. Беляєва, Б.Н. Кабанова, Г.В. Болкунова, С.І. Гальперіна, Б.А. Кособрокова, Т.з. Калайди, М.Г. Абахаева і багатьох інших.

Враховуючи важливість напівпровідникової перетворювальної техніки і хімічних джерел струму для подальшого вдосконалення льотно-транспортної техніки і СЕП, які забезпечують їх електроенергією, а також для розвитку народного господарства, актуальними є задачі розвитку високоавтоматизованих електродвигунів, акумуляторних батарей, безконтактної низьковольтної і високовольтної апаратури, силових напівпровідникових приладів і модулів. А також створення нових і удосконалення вже існуючих СЕП з високоефективними УГЖ. Адже такі споживачі електричної енергії дуже вимогливі як до її якості, так і до її безперебійності постачання електричної енергії. Тому, далі в цій роботі знайшли своє відображення всі вище перераховані аспекти розгляданої проблема.

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЕЛЕКТРИЧНІ СИСТЕМИ ТА МЕРЕЖІ

По техніко-економічних міркуваннях всі електростанції, розташовані в одному або в декількох сусідніх економічних районах, зв'язуються за допомогою електричних ліній різних напруг і підстанцій для паралельної роботи на загальне навантаження.

Сукупність електростанцій, ліній електропередачі, підстанцій і теплових мереж, зв'язаних в одне ціле спільністю режиму і безперервністю процесу виробництва і розподілу електричної і теплової енергії, називається енергетичною системою (енергосистемою)[1].

Частина енергетичної системи, що складається з генераторів, розподільних пристроїв, підстанцій, ліній електропередачі різних напруг і електроприймачів, називається електричною системою. У електричну систему не входять первинні двигуни і теплові мережі з їх живленням.

Окремі електричні системи з'єднуються між собою лініями передачі високої напруги, внаслідок чого утворюється єдина високовольтна мережа крупного району країни - частина єдиної електроенергетичної системи (ЕЕС) всієї країни.

Передача великих кількостей електричної енергії на значні відстані можлива і економічно доцільна тільки по лініях передачі високої напруги. З цією метою електрична енергія, що виробляється генераторами, перетвориться в енергію високої напруги за допомогою трансформаторів, що встановлюються безпосередньо на електростанціях.

Підстанції, на яких проводиться ця трансформація, називаються трансформаторними підстанціями, що підвищують.

Приймальні ж підстанції, що перетворюють електричну енергію з напруги, при якій вона передавалася по лініях передачі, до напруги приєднаної до підстанції розподільної мережі, називаються знижуючими трансформаторними підстанціями.

Підстанції, призначені для прийому і розподілу електроенергії на одній напрузі, без перетворення і трансформації її, називаються розподільними пунктами (РП).

Розподільні пристрої генераторної напруги електростанцій і знижуючих підстанцій з регулюванням вторинної напруги під навантаженням, до яких приєднані розподільні мережі даного району, називаються центрами живлення (ЦЖ).

1.1Призначення, види та класифікація електричних мереж

Електрична лінія (лінія електропередачі, ЛЕП|) – електроустановка, що є сукупністю токоведущих елементів, їх ізоляції і що несуть конструкцій, призначена для передачі електричної енергії.

Електрична підстанція – електроустановка, призначена для перетворення і розподілу електричної енергії.

Електричний розподільний пристрій – електроустановка, призначена для прийому і розподілу електричної енергії на одній напрузі і що містить комутаційні апарати, допоміжні пристрої і елементи, що їх сполучають.

Електрична мережа – сукупність підстанцій, розподільних пристроїв і електричних ліній, що їх сполучають, призначених для передачі електричної енергії від джерел до споживачів.

Рисунок 1.1 - Види електричних мереж

Класифікація електричних мереж:

По розміщенню: зовнішні і внутрішні.

За призначенням:

- що живлять мережі (лінії) – для передачі електричної енергії від джерел до розподільних пунктів великих груп споживачів;

- розподільні електричні мережі – для розподілу електричної енергії по споживачах;

- місцеві електричні мережі з напругою до 35 кВ завдовжки 15-30 км і більш;

- районні електричні мережі знапругою 110 кВ і вище. До них відносяться одиночні протяжні ЛЕП напругою 35 кВ;

- ЛЕП міжсистемні з напругою 220 кВ – 750 кВ і вище, призначенні для зв'язку окремих електричних систем.

По роду струму:

- електричні мережі постійного струму;

- електричні мережі змінного струму.

По числу дротів:

- двухдротяні;

- трьох дротяні;

- четирйохдротяні;

- п'ятидротяні.

По структурі схем з'єднання (рис. 1.2):

- магістральні розімкнені мережі, що складаються з одиночних ліній, кожна з яких живить декілька навантажень;

- магістральні з відгалуженням;

- радіальні розімкнені мережі, що складаються з ліній, кожна з яких живить окреме навантаження або окрему групу близько розташованих споживачів;

Рисунок 1.2 - Класифікація електричних мереж по структурі схем з'єднання

Крім того, бувають електричні мережі магістральні замкнуті, радіальні замкнуті, складно замкнуті.

За способом заземлення нейтралі:

- з ізольованою нейтраллю;

- з компенсованою нейтраллю;

- з глухозаземленою;

- з нейтраллю заземленої через реактор.

По напрузі:

- електричні мереж з напругою до 1000В;

- електричні мережі з напругою вище 1000В;

- електричні мережі надвисокої напруги (вище за 220кВ).

1.2 Вимоги до електричних мереж і види їх розрахунків

Електричні мережі повинні забезпечувати:

- Надійність та живучість електропостачання;

- Високу якість електроенергії;

- Зручність та безпеку в експлуатації;

- Економічність;

- Можливість подальшого розвитку мережі без її докорінного переобладнання.

Вимоги надійності електропостачання забезпечуються вибором схеми мережі надійністю окремих елементів мережі та її виконання в цілому.

Забезпечення високої якості електроенергії полягає в підтриманні у споживачів частоти і напруги в заданих границях. Для електричної мережі ця вимога зводиться до забезпечення споживачів електроенергією при заданій якості напруги за рівнем і формою кривої.