Tarbijate elektrivarustus eksamiks valmis spikker (1)

Kutsekool - Energeetika - Tarbijate elektrivarustus

3 HALB

Tarbijate elektrivarustus

Elektritarbijate ja – paigaldiste kategooriad elektrivarustuse töökindluse järgi:

kategooria – tarbijad ja -paigaldised, mille elektrivarustuse katkemine võib
põhjustada ohu inimeludele, seadmete kahjustusi, massilist toodangupraaki ja pikaajalisi häireid keerukas tehnoloogilises protsessis. Selliste tarbijate või paigaldiste hulka kuuluvad metallurgia-, keemia- ja mäetööstuse ettevõtted, teatrid , kinod, klubid, haiglate operasiooniruumid, raadiosidesõlmed, telefoonijaamad, veevarustuse - ja kanalisatsiooniseadmed jne.

kategooria – tarbijate ja paigaldiste hulgas eristatakse erirühma, mille katkematu töö on vajalik tootmise avariituks seiskamiseks, et vältida inimohvreid, plahvatusi, tulekahjusid ja kallite põhiseadmete kahjustusi. Erirühma kuuluvad ka eriti tähtsad riigi asutused ning sõjalised ja tsiviilkaitse objektid.

kategooria – tarbijad ja –paigaldised, mille puhul toitevaheaeg põhjustab toodangu väljalaske vähenemise, tööliste, mehhanismide ja tööstustranspordi seisakuga, häiretega tunduva hulga linna- ja maaelanike normaalses tegevuses. Sellesse kategooriasse kuuluva masinaehitus ja kergetööstuse ettevõtted, õppe- ning lasteasutused jne.
kategooria – mittevastutusrikkad tarbijad ja –paigaldised nagu näiteks mitteseeriaviisilise tootmise ja abitsehhide elektritarvitid , väiksemad asulad jne.

kategooria – tarbijad ja paigaldisi tuleb energijaga varustada kahest sõltumatust
toiteallikast, toitekatkestus võib lubada ainult reservtoite automaatse sisselülitamise ajaks. Sõltumatuks toiteallikaks nimetatakse sellist, millel säilib pinge teiste toiteallikate pinge kadumisel.

kategooria – erirühma tarbijate ja –paigaldiste jaoks tuleb ette näha lisatoide kolmandast sõltumatust toiteallikast. Erirühma tarbijate ja –paigaldiste kolmanda sõltumatu toiteallikana ja 1. kategooria ülejäänud tarbijate ja –paigaldiste teise sõltumatu toiteallikana võib kasutada kohalikke elektrijaamu, energiasüsteemi elektrijaamu, spetsiaalseid pidevatoiteagregaate, akusid jms.

kategooria - tarbijaid ja –paigaldisi on soovitatav varustada elektrienergiaga kahest sõltumatust toiteallikast. Toitekatkestust võib lubada ajaks, mille jooksul valvepersonal reservtoite sisse lülitab. Tavaliselt on tegemist mõne tunni kuni mõnekümne minutiga. Arvestades õhuliinide suurt töökindlust ja nende kiire taastamise võimalust kahjustuste korral on lubatav 2. kategooria tarbijaid ja –paigaldisi toita ühe õhuliiniga. Tarbijate ja –paigaldiste toitmise kaablite abil võib kasutada üht õhuliini, mis koosneb vähemalt kahest rööpkaablist. Tsentraliseeritud reservi korral võib 2. kategooria tarbijaid ja –paigaldisi toita ühe trafo abil.

kategooria – tarbijaid ja –paigaldisi võib toita ühest toiteallikast tingimusel, et elektrivarustussüsteemi remondiks või rikkis elemendi vahetamiseks vajalik katkestusaeg ei ületa üht ööpäeva. Kategooria elektrivarustuse töökindluse järgi käivad enamasti tarbijate (klientide) või elektripaigaldiste kohta, harvemini kasutatakse üksikute elektritarvitite kohta. Umbes samasugune jaotus kehtib ka teistes riikides.

Tsehhivõrgud pingega kuni 1000 V (ehitus ja skeemid ):
Elektrienergia jaotamine elektritarvitite vahel pingel kuni 1000 V võib toimuda radiaal , magistraal ja trafomagistraal skeemi järgi.
Radiaalskeem

Õhuliin;

Jõutrafo - (hetkel on pingemadaldav trafo) muudab nii voolu kui ka pinget;

Jaotla – enamasti omaette ruumina kujutatud või kindlalt piiritletud
pinnaala paiknev elektriliste jaotus –ja lülitusseadmete kompleks koos seadmete kuuluvate kaitse, juhtimis ja muu selliste seadmete, ümbiste ja ehitustarindidega. Jaotla nii sisend -, kui ka väljundpinged on ühesugused;

Sisseviigu kaitselüliti;

Toiteliini (radiaalliini) kaitselülitid.
Radiaalliin on liin , millel ei ole haruühendusi liini ulatuses. Kõik tarbijad paiknevad liini lõpus. Radiaalliinideks sobivad igasuguse egitusega liinid (kaabel –ja juhtmeliinid, lattliinid);

valgustuskilp – iga liin toidab mitut valgustit (lubatud, iga liini kohta, kuni
20. valgustit, kuid see sõltub valgustite võimsusest);

Jõukilp – mis on ühepoolse teenindamisega;

Suure võimsusega elektritarviti .
Antud skeem on mõeldud esimese ja teise kategooria tarbijate ja paigaldiste toiteks. Samuti on oluline ka elektritarviti paigutus tsehhi põranda pinnal. Tavaliselt seda skeemi kasutatakse siis kui tsehhis on üles seatud suhteliselt võimsad elektritarvitid või vähem võimsad elektritarvitid on paigutatud tsehhis ebaütlaselt gruppide kaupa.
Radiaalskeemid tagavad elektrivarustuse suure töökindluse ja nende käit on hõlbus, kuid nende kasutamisel võib suureneda toiteliinide kogupikkus ja kaitseaparaatide hulk.
Magistraalskeem
1. Õhuliin;
2. Jõutrafo;
3. Jaotla;
4. Sisseviigu kaitselüliti;
5. Toiteliini (magistralliini) kaitselülitid.
Magistralliin on liin, mille ulatuses on haruühendusi tarbijate toiteks. Tarbijad
paknevad, nii liini lõpus kui ka haruühenduste juures. Magistralliinid on
enamasti lattliinid;

Valgustuskilp;

Jõukilp;

Väikese ( kuni 3 kW ) võimsusega elektritarvitid, mida toidetakse ühe liini kaudu (neid on maksimaalselt 3.tk.)
Kui suhteliselt väikese võimsusega elektritarvitid on paigutatud tootmisruumi põranda pinnale enam vähem võrdselt võib jõuvõrgu teha magistraalskeemi järgi.
Selle skeemi kasutamisel, võib ühe liiniga toita mitut jaotuspunkti (jõukilpi või valgustuskilpi). Sellega väheneb juhtmete ja kaabli materjali kulu, samuti ka kaitseaparaatide hulk.
Trafo - magistraalskeem
1. Komplekt alajaam ;
2. Sisseviigu kaitselüliti;
3. Magistraalliin;
4. Jaotusliin.
Arvestades radiaal- ja magistraalskeemi iseärasusi, nende eeliseid ja puudusi kasutatakse tavaliselt segalülitusskeeme. Kui seadmed paiknevad piki tsehhi sümmeetriliste ridadena ja tehnoloogilise protsessi muutumise tõttu tuleb neid tihti ümber paigutada, kasutatakse trafo-magistraalskeemi. Magistraalliin kujutab endast lattliini ja on ühendatud vahetult trafoga (ilma madalpinge jaotla).

Juhtmete ja kaablite valik soojenemise järgi normeeritud tingimuste korral:
Juhtmete ja kaablite paigaldamisel ruumis (sisetingimustel) normeeritud tingimused on järgmised:
1) ümbritseva keskkonna temperatuur on +250C;
2) vooluahelate arv on võrdne ühega.
Üks vooluahel koosneb kolmest isoleerjuhtmest või kolmest ühe soonelisest kaablist või milles on kolm koormatudsoont.
Juhi ristlõiget määrame järgmise tingimusega :
Ilub – kestvalt lubatava voolu väärtus standartsel ristlõikele normeeritud
tingimustel.(vaata tabelit nr.3). Ilub –saab määrata tabelist, kui on teada juhtme või kaabli paigaldamisviis;
I – elektritarviti arvutuslik vool:
Kk – koormustegur, mille väärtus sõltub elektritarviti talitlusviisist
(N: kestev lühiajaline, vaheajaline jne). Viimasel ajal ristlõigete valikul . Talitlusviisi ei arvestata ja võetakse koormustegur võrdseks 0,9 – ga (see vastab kestva talitlusviisile);
In –elektritarviti nimivool . Ühe mootorilise elektritarviti nimivool:
Pn – elektrimootori nimivõimsus (W);
Cosφ – eletrimootori võimsustegur;
η – eletrimootori kasutegur.
Mitme mootorilise elektritarviti nimivool:
Σ Pn – mootorite nimivõimsuste summa;
Cosφmax – valitakse suurima võimsustega mootorite järgi;
ηmax - valitakse suurima võimsustega mootorite järgi.
Kaablite paigaldamisel pinnases normeeritud tingimused on järgmised:
1) Pinnase temperatuur on +150C; 2) Vooluahelate arv on võrde ühega.
Juhi ristlõiget määrame järgmise tingimusega:

Juhtmete ja kaablite valik mittenormeeritud tingimuste korral:
Juhi ristlõiget määrame järgmise tingimusega:
I´lub – kestvalt lubatava voolu väärtus, standartsele ristlõikele, mittenormeeritud tingimustel.
Juhtmete ja kaablite paigaldus ruumis:
K1 – temperatuuri parandustegur (vaata tabelist nr.5);
K2 – vooluahelate arvu arvestav parandustegur (vaata tabelist nr.8). Juhtmete ja kaablite paigaldus pinnases:
K3 – temperatuuri parandustegur (vaata tabelist nr.6);
K4 – vooluahelate arvu ja nende vahelist kaugust arvestav parandustegur (vaata tabelist nr.9).

Vooluahela koormatud juhtide arv:

Juhtide ristlõige:

Koormusgraafikud ja neid iseloomustavad tegurid:
Elektriseadmete koormuste muutmist kujutatakse graafiliselt koormusgraafikute näol.
Eristatakse sktiiv- ja reaktiivkoormuste graafikuid. Kestuse järgi võivad koormusgraafikud olla ööpäevased ja aastased.
Koormusgraafiku pindala on vürdeline tarbitud elektrienergia hulgaga . Seetõttu ehitatakse arvutuste lihtsustamiseks graafikud astmelistena.
Ööpäeva koormusgraafikuid ehitatakse tavaliselt talve- ja suveperioodi kohta. Suurimat ööpäevast koormust (kestusega vähemalt 30.min.) nimetatakse ööpäevaseks maksimumiks – Pmax.
Koormusgraafiku pindala teatavas mõõtkavas on võrdne ööpäeva jooksul tarbitud elektrienergia hulgaga – Aööpäev.
Pk. ööp – ööpäevase keskmine võimsus.
Koormusgraafikute alusel saab määrata:

generaatorite käivitamiste ja seiskamiste aega;

tarbitud või toodetud elektrienergia hulga;

põhiseadmete plaaniliste remontide aega;

jaamade või alajaamade maksimaalkoormusi;

liinides ja trafodes tekkivaid energiakadusid.

Kuni 1000 V pingega võrkude kaitse sulavkaitsmetega:
1) Sulavkaitsmete sularid valitakse järgmiste tingimuste alusel:
Isn – sulari nimivool:
I – arvutuslik vool.
Voolu, millele sular on arvutatud töötama kestvalt ilma läbi sulamata, nimetatakse sulari nimivooluks;
Antud tingimus kehtib selliste elektritarvitite kohta, milliste võrku sisselülitamine ei põhjusta märgatavate tõukevoolude tekkimist (N: valgustusvõrgud, faasirootoriga asünkroonmootorid).
2)
Ikäiv - ühe mootorilise elektritarviti käivitusvool;
α - käivitustingimusi arvestatav tegur.
Rasketel käivitamistingimustel kestusega üle 10 sek. α =1,6...2,0;
Kergetel käivitustingimustel kestusega kuni 8 sek. α = 2,5...3,0.
Antud tingimus kehtib selliste elektritarvitite kohta, milliste võrku sisselülitamine põhjustab märgatavate tõukevoolude tekkimist (N: lühisrootoriga asünkroonmootor).
K – käivitusvoolu kordsus.3)
Antud tingimust kasutatakse siis kui liin on ettenähtud mitme elektritarviti või ühe mitmemootorilise elektritarviti toitmiseks.
Kü – üheaegsustegur ( =0,9 );
I´käiv – võimsama elektritarviti käivitusvool;
Σ I – arvutuslike voolude summa, kus on jäetud arvestamata võimsama elektritarviti
arvutuslik vool;
Imax – mitmemootorilise elektritarviti käivitusvool.
Juhtide ja kaitseseadmete kokkusobitamine
Juhi kaitseseade peab rahuldama järgmist tingimust:
I – vooluahela arvutuslik vool;
In – kaitseseadme nimivool;
Ilub – juhi kestvalt lubatav vool.
- see osa tingimusest ei pea olema täidetud, kuna sulavkaitse kaitseb liini
lühisvoolude eest aga lubatav vool on seotud üldkoormustega (ülekoormused).

Kuni 1000 V pingega võrkude kaitse kaitselülititega:
1) Juhtme ristlõike valik:
Leiame algul kaitstava juhtme ristlõiget ja selle lubatava voolu (Ilub) väärtuse.
2) Kaitselüliti valik:
Ik.n – kaitselüliti nimivool;
I – liini arvutuslik vool !!!
3) Kokkusobitamine:
Toiteliini kaitselülitid valime sisseviigu kaiselüliti nimiandmete alusel nii, et tema nimivool oleks vähemalt üks aste kõrgem kui sisseviigu kaitselüliti oma.
C – karakteristikuga kaitselülitid sobivad suurema sisselülitusvooluga seadmetele (N: lühisrootoriga asünkroonmootor);
B – karakteristikuga kaitselüliti sobib faasirootoriga asünkroonmootorile ja valgustuspaigaldistele.

Selektiivsuse kontroll mitmeastmelises võrgus:
Mitmeastmelistes avatud võrkudes kontrollitakse kaitseaparaatide rakendamise selektiivsust igas kahes naaberastmes. Kaitse on selektiivne, kui kaitseaparaatide rakendustunnusjooned, arvestades nende hajumist, ei lõiku ega kattu. On neli võimalust:
a) mõlemas astmes kasutatakse sulavkaitsmeid; kui on tegemist üht ja sama tüüpi sulavkaitsmetega, siis erinevate nimivooludega sularite rakendustunnusjooned ei lõiku; kindluse mõttes sularite nimivoolud peavad erinema kahe astme võrra.
b) kõrgemas astmes kasutatakse kaitselülitit, madalamas – sulavkaitsmeid; probleeme selektiivsuse tingimuse täitmisega ei tekki.
c) kõrgemas astmes kasutatakse sulavkaitsmeid, madalamas – kaitselülitit; kaitseaparaatide rakendustunnusjoonte lõikumine on tõenäoline; selektiivsuse tingimus ei ole täidetud lühisvoolude juures, mis ületavad kriitilist I;
( madalamas astmes tuleb kasutada voolu piiravat kaitselülitit ).
d) mõlemas astmes kasutatakse kaitselüliteid, rakendustunnusjoonte lõikumine ja kattumine on tõenäoline; selektiivsuse tingimus ei ole täidetud lühisvoolude juures, mis ületavad kriitilist I; kindluse mõttes võib kõrgemas astmes kasutada selektiivset kaitselülitit.
( madalamas astmes kasutatakse voolu piiravat kaitselülitit, ülemises aga viitega kaitselülitit e. reguleeritakse rakendusaega ).’
Selektiivsuse tingimus on vaja täita selleks, et rikke korral rakenduks rikke kohale
lähim kaitseaparaat.

Juhtmete ja kaablite aktiiv – ja induktiivtakistus :
Juhi oomiliseks takistuseks ehk oomitakistuseks nimetatakse tema takistust alalisvoolule.
Juhi aktiivtakistuseks nimetatakse tema takistust vahelduvvoolule. Aktiivtakistus on oomilisest suurem pinnaefekti tõttu. Pinnaefekti mõju sõltub sagedusest.
Juhtmete aktiivtakistus:
R= r0.l , kus
r0 – juhtme 1 km. takistus;
l – juhtme pikkus km.
r0 – juhi 1 km. aktiivtakistus Ω/km;
X0 – juhtme 1 km. induktiivtakistus
(antakse ette, kuna X0 sõltub ristlõigest väga vähe).
s – ristlõige;
γ – juhi materjali erijuhtivus;
Mida suurem on juhtmevaheline kaugus ja mida väiksem on juhtmete läbimõõt, seda suurem on juhtmetevaheline magnetvoog ja liini induktiivtakistus.
Koos liini pinge tõusuga suureneb juhtmetevaheline kaugus, seega mida kõrgem on liini pinge, seda suurem on liini induktiivtakistus.
Kaabelliinide induktiivtakistus on kaablisoonte väikese vahekauguse tõttu tunduvalt väiksem õhuliinide induktiivtakistusest.

Juhtmete ja kaablite ristlõigete määramine lubatud pingekao alusel:
1) X0;
2)
ΔUr – induktiivtakistusest tingitud pingekadu ;
ΔUlub – lubatud pingekadu, mis on teada enne arvutust ;
ΔUa – aktiivtakistusest tingitud pingekadu.

ΔUa = ΔUlub – ΔUr

Eeldusel , et juhi ristlõige on kogu liini ulatuses ühtlane, saab arvutada juhi ristlõiget. Saadud ristlõiget tuleb ümardada standartse väärtuseni;

Saadud ristlõige alusel tuleb arvutada r0 ja X0 tegelikud väärtused;

Tuleb arvutada pingekao suurust ja võrrelda see lubatava pingekaoga.
Kui , siis valitud ristlõige on õige. Vastasel juhul tuleb suurendada juhi ristlõiget ja korrata arvutusi alates punktist 4

Võimsusteguri parandamise vajadus:
Näiteks alajaamadel:
Võimsusteguri parandamisel suureneb trafoalajaama läbilaskevõime, mis väljendub aktiivvõimsuse komponendi suurenemises. Paraneb pinge kvaliteet, vähenevad aktiivvõimsuse kaod.

Valime väiksema võimsusega trafot;

Kui aga trafot välja vahetada ei soovi, siis tekib koormuse reserv.
Võimsusteguri parandamise vajadus:
Enamik tööstusettevõtete elektritarbijad tarbivad ka reaktiivvõimsust. Seetõttu kantakse ka liinide kaudu reaktiivenergiat. Reaktiivenergia ülekandmisega on seotud voolu suurenemine, millega kaasnevad:

suuremad ristlõiked elektrivarustamissüsteemides kõikides lülides;

suuremad pingekaod;

suuremad aktiivvõimsuse kaod:
, kus
ΔP – aktiivvõimsuse kadu;
ΔPa – aktiivkadu , mis on seotud aktiivvõimsuse ülekandmisega;
ΔPr – aktiivvõimsuse kadu, mis on seotud reaktiivvõimsuse ülekandmisega.
Aktiivvõimsuse kadu on pöördvõrdeline võimsusteguri ruuduga .!
Peale selle põhjustab liinide ja trafode koormamine reaktiivvõimsusega pingekao suurenemist ja seega tarbijate tööreziimi halvenemist. Seega tuleb elektrisüsteemi parema tööreziimi saavutamiseks vähendada voolu ja pinge vahelist faasinihet s.t. parandada võimsustegurit.
Optimaalse võimsusteguri saamiseks kompenseeritakse induktiivset reaktiivõimsust kas elektriseadmete ratsionaalse kasutamisega või siis spetsiaalsete kompenseerimiseadmete kasutamisega.

Kompenseerimisseadmete paigaldus ( individuaal -, grupiline ning tsentraliseeritud kompenseerimisviis):

1) KS (kompenseerimisseade) on ühendatud madalpinge lattidele, siis on tegemist
tsentraliseeritud kompenseerimisviisiga;
2) Kui kompenseerimisseade on ühendatud jõukilbi lattidega, siis on tegemist
gruppilise kompenseerimisviisiga;
3) Kui kompenseerimisseade on ühendatud tarbija klemmidega, siis on tegemist
individuaalse kompenseerimisviisiga.
Siin on tegemist reaktiivvõimsuse kompenseerimisega !

Võimsusteguri parandamine kompenseeimisseadmete abil:
Juhul kui elektriseadme võimsus on alla 100 kVA, kompenseerimisseadet ei kasutata.

Võimsusteguri parandamine seadmete ratsionaalse kasutamisega:
1) Vähekoormatud mootorite asendamine väiksmea võimsusega mootoritega; mootorite vahetamine on otstarbekas, kui nende keskmine koormus on väiksem kui 45% nimikoormusest;
2) mootorite tühijooksu piiramine; ( asünkroonmootoreid sisse ja välja lülitades)
3) pinge vähendamine vähekoormatud asünkroonmotoritel staatormähise ümberlülitamise teel kolmnurgast tähte. Seejuures väheneb pinge staatori faasimähisel ruutjuur 3. korda, mille tagajärjel väheneb magnetvoog ja reaktiivvõimsus;
4) trafode väljalülitamised ja vahetamised väikestel koormustel;
5) seadmete kvaliteetne remont ;
6) võimsate asünkroonmootorite asendamine sünkroonsetega.

Välise elektrivarustuse skeemid ( toide enda elektrijaamast või energiasüsteemist pingetel 6...20 kV ja 35...220 kV): Toide enda elektrijaamast
1 – tarbija (asulad, ettevõted, elumajad jne.);
2 – lüliti;
3 – elektrijaama sünkroongeneraatorid, kus toodetakse elektrienergiat pingega
(6-10) kV;
T1, T2 – pingekõrgendus transformaatorid (20...30) kV;
JS – s.o. jaotusseade; tarbijad peavad olema vahetult lähedal elektrijaamale.
Toide energiasüsteemist pingetel (6...20) kV
1 – energiasüsteemi sünkroongeneraator;
2 – lahklüliti, millel puudub kaare kustutuskamber.
Esimene skeem on ette nähtud 3.kategooria tarbijate toitmiseks;
Teine skeem 2. ja 3. kategoorijate tarbijate toiteks;
Kolmas skeem 1. j 2. kategooriate tarbijate toiteks.
Toide energiasüsteemist pingetel (35...220) kV
1 – kiirlahklüliti – kujutab endast lülitit, mille sisselülitamine toimub käsitsi, väljalülitamine automaatselt;
2 – lühisti – on kiiretoimeline kommutatsiooniaparaat, mis relee kaitsesignaali peale tekkitab ahela kahjustatud osa kunstliku ühenduse maaga;
3 – peaalajaama tranformaatorid, neid peab olema kaks tükki ja on koormatud 50...55% nimikoormusest.
Kui tarbijad paiknevad toiteallikast üle 10. km. siis kasutatakse pinget 35...220 kV.

Sisemise elektrivarustuse skeemid (radiaal- ja magistraalskeemid):
Magistraalskeem pingel 6...10kV

Tsehhi alajaamad Sn>630kVA;

Tsehhi alajaam ;

Lüliti;

Lahklüliti (ühe pooluseline);

Koormuslüliti;

Sulavkaitse (vähemalt 3.tk.);

Tarbijad;
Ühe magistraalliiniga toidetakse kolme erinevat trafoalajaama. Antud skeem on mõeldud 3. elektrivarustuse tarbijatele ja paigaldistele (sest on üks trafo igas nn. liinis). Magistraalskeemi korral toidab iga liin kuni 5...6 tsehhialajaama.
Magistraalskeemid on radiaalskeemidega võrreldes tunduvalt odavamad, kuid puuduseks – ükskõik millise magistraalliini osa rikke korral lülitub välja magistraalliini alguses olev võimsuslüliti ja kõik alajaamad jäävad ilma toiteta
Radiaalskeem

Kolmanda elektrivarustuse kategooriaga, 0,4 kV tarbijate toiteks. Selle skeemi osas on 2. alajaama, mõlemad alajaamad saavad toidet peaalajaama lattidelt pingega 6...10 kV;

Alajaamad on ühendatud peaalajaamaga lattidega pingega 6...10 kV, millega suureneb töötamise töökindlus. (3. kategooria).

Skeemi osa on mõldud 1. ja 2. elektrivarustuse kategooria tarbijate toiteks;

Mõeldud 6...10 kV tarbijate toiteks.
Eelised:

Suure töökindlusega;

Võimaldab toita erineva elektrivarustuse kategooriaga tarbijaid ja elektripaigaldisi;

Võimaldab toita tarbijaid ja paigaldisi pingega 6...10 kV ja 0,4 kV.
Puudused:

Suur lülitite arv;

Suur juhtme materjali kulu.

Trafode valik: trahvode arvu ja võimsuse õigest valikust sõltub suurel määral elektrivarustussüsteemmi ratsionaalsus .trafode võimsuse valikult tuleb lähtuda seisukohast ,et erinevate standartsete võimsustega trafode arv oleks minimaalne.See kergendab rikkis tragode väljavahetamist ning nõuab väiksemat laoreservi.

Tööstusettevõtete trafoalajaamad:

Lühiste tekkimise põhjused ja tagajärjed:
Elektriseadmete avariilised väljalülitused on põhiliselt tingitud lühistest. Lühiste tekkimise peamisteks põhjusteks on isolatsiooni rikked. Viimased võivad olla tingitud: isolatsiooni mehaanilistest vigastustest, ülepingete mõjust isolatsioonile, keemiliste ainete ja temperatuuri mõjust isolatsioonile ning isolatsiooni loomulikust vananemisest. Lühiste tekitajateks võivad olla ka linnud ja loomad, kui nad sattuvad eri faaside voolujuhtivate osade vahele.
Lühise tekkimisel vooluringis takistus tunduvalt väheneb, mis tingib voolu järsu suurenemise. Samuti tekib süsteemi teatud osades, eriti aga lühisekoha läheduses pinge märgatav alanemine. Küllalt võimsate elektrijaamade olemasolul võivad tekkivad lühisvoolud 6...20kV seadmeis ulatuda kuni 104...105 A. Lühisvooludega kaasnevad elektrodünaamilised ja elektrotermilised mõjud. Kõik elektriseadmed , mida läbib lühisvool, peavad olema vastupidavad nimetatud mõjudele. Lühisest põhjustatud pinge alanemise tõttu tekib osal tarbijail elektrienergia katkestus ja osa tarbijaid saab madalama kvaliteediga elektrienergiat.
Lühise mõjud ja tagajärjed sõltuvad lühisekoha kaugusest toiteallikast. Mida lähemal on lühisekoht toiteallikatele, seda suuremateks osutuvad lühisvoolud ja nende mõjud ning seda rohkem tarbijaid võib välja langeda normaaltöö reziimist. Lühise tagajärgi saab vähendada, kui kasutada kiiresti reageerivaid kaitseseadmeid.

Lühiste liigid:
Kolmefaasilistes süsteemides võivad tekkida kolme-, kahe- ja ühefaasilised lühised.
Isoleeritud neutraaliga süsteemides on iseloomulikumad kolme- ja kahefaasilised lühised, jäigalt maandatud neutraaliga süsteemides aga ühefaasilised lühised (on olemas ka kahekordne ühendusmaaga jne.). Statistiliste andmete järgi esineb kolmefaasilisi lühiseid 5%, kahefaasilisi 10%, ühefaasilisi 65% ja muid keerukamaid 20%.
Kolmefaasilisel lühisel voolude ja pingete sümmeetria säilib, mistõttu lühist nimetatakse sümmeetriliseks. Kuna voolude ja pingete geomeetriline summa on võrdne nulliga, siis nimetatakse lühist tasakaalustatuks.
Kahefaasilisel lühisel voolude ja pingete sümmeetria rikneb – lühist nimetatakse ebasümmeetriliseks. Ühefaasilised lühised on ka ebasümmeetrilised.
Ühefaasiliste lühiste korral võivad lühisvoolud osutuda eriti suurteks, mistõttu kasutatakse spetsiaalseid lühisvoole piiravaid vahendeid. Nende rakendamise tulemusena osutuvad lühissuurused kolme- ja kahefaasilistel lühistel suuremateks kui ühefaasilisel lühisel. Lühisvoolude elektrodünaamiline mõju on suurim kolmefaasilisel lühisel, elektrotermiline mõju aga kolme- või kahefaasilisel lühisel. Suurevõimsuseliste elektrisüsteemide korral sumbub lühisvool lühisprotsessis vähe ja seetõttu asutub elektrotermiline mõju samuti kõige suuremaks kolmefaasilisel lühisel. Seetõttu lähtutakse voolujuhtivate osade, elektriaparaatide jne. valikul põhiliselt sümmeetrilisest kolmefaasilisest lühisest.
Kolmefaasilist lühisvoolu kasutatakse valitud elektriaparaatide ja voolu juhtivate osade kontrollimiseks lühisvoolude termilisele ja dünaamilisele toimele.
Kolmefaasilised elektrivõrgud isoleeritud (maandamata) neutraaliga:
Ühefaasilise lühise korral pinge lühistatud faasi ja maa vahel muutub nulliks. Tervete faaside pinge kasvab maa suhtes √3 korda ning muutuvad liinipinge suuruseks.
Isoleeritud neutraaliga liinide eelised:
- ühefaasilise maaühenduse korral võrgus liinipinged ei muutu ning sellega
tarbijate normaalne töö ei ole häiritud;
- Mahtuvuslikud voolud ei ole ohtlikud, kuinende suurused on pingetel 6/10 kV
kuni 30A ja pingel 35 kV kuni 10A.
Puudused: - Faasipinged kasvavad √3 korda;
- On oht, et ühefaasiline lühis võib üle minna kahefaasiliseks lühiseks.
Jäigalt lühistatud (maandatud) neutraaliga elektrivõrgud:
Eelised: - Ühefaasilise maaühenduse korral kaarleegi tekkimise võimalus on välistatud, järelikult ei ole ka liigpingete tekkimise ohtu.
Puudused: -Küllalt suur ühefaasiline maaühendusvool; -Tarbijate elektrivalgustuse katkestus.

Lühisprotsessi iseloomustus:
Lühise tekkimisel vooluringi parameetrid (r ja L) muutuvad. Lühisvooluringis toimuva protsessi iseloom sõltub reast teguritest:
a) generaatori tüübist;
b) generaatoris indutseeritud pinge hetkväärtusest lühise tekkemomendil;
c) lühisvooluringi resulteerivast induktiiv- ja aktiivtakistusest e. lühispunkti
augusest toiteallika suhtes.
Lühisprotsessis esinevat lühisvoolu vaadeldakse koosnevana perioodilisest ja
aperioodilisest voolukomponendist. Perioodiline voolukomponent muutub generaatori vahelduvvoolu sagedusega, kuna aperioodiline voolukomponent lühise protsessis sumbub eksponentsiaalseaduse kohaselt. Aperioodilise voolukomponendi sumbumise kiirus sõltub lühisvooluringi ajakonstandist τ = L / r. Mida suurem on lühisvooluringi induktiivsus- L ja väiksem aktiivtakistus- r, seda aeglasemalt aperioodiline vool sumbub.
Suurim lühisvooluväärtus ajahetkel- t, nimetatakse löökvoolu amplituudväärtuseks. Suurim elektrotermiline mõju elektriaparaatidele, voolujuhtivatele lattidele, isolaatoritele jne. on määratud löökvoolu amplituudväärtusega, mistõttu lühisvoolude arvutamisel osutub ta praktiliselt alati määravaks suuruseks.
Lühisprotsessis väljakujunenud konstantse amplituudväärtusega lühisvoolu nimetatakse kestvaks lühisvooluks. Kestva lühisvoolu efektiivväärtuse alusel määratakse lühisvoolu elektrotermiline mõju.

Lühisvoolude elektrodünaamiline, elektrotermiline mõju:
Lühisvoolude elektrodünaamiline mõju.
ahe paralleelselt paikneva lati vahel tekib voolude olemasolul neis elektromagnetiline jõud:
, kus
Kk – lattide kujutegur;
i1 ja i2 – voolud lattides, A;
l – lati kinnituspunktide vaheline kaugus;
a – lattide telgjoonte vahekaugus , m.
Lattide kujutegur sõltub lati ristlõike mõõtmetest ja lattide vahekaugusest. Kui latid paiknevad üksteisest suhteliselt kaugel, mistõttu voolu või vaadata koondatuna juhtme teljele, siis Kk =1.
Kolmefaasiliste seadmete lattidel tekkiva elektrodünaamilise mõju määramisel lähtutakse maksimaalsest mõju andvast kolmefaasilisest lühisest. Suurim elektromagnetiline jõud tekib löökvoolu esimesel hetkel.
Elektriaparaat on vastupidav lühisvoolu elektrodünaamilisele mõjule, kui on täidetud tingimus:
, kus
imax – elektriaparaadi elektrodünaamilist vastupidavust iseloomustav voolu amplituudi väärtus (võetakse elektriaparaadi tehnilistest andmetest);
il(3) – Kolmefaasilise lühise löökvool s.o. suurim lühisvoolu väärtus, mis tekkib hetkle 0,01 sek. peale lühise algust.
Lühisvoolude elektrotermiline mõju:
Elektriseadmete soojenemise vaatlemisel lähtume normaal- ja lühisreziimist. Voolujuhi temperatuur normaaltööreziimil, kus
υ0 – ümbruskonna temperatuur;
τn – nimivoolust In tingitud ületemperatuur;
Elektriseadme töökindel töötamine on tagatud tingimusel:
, kus
υlub – voolujuhile lubatud temperatuur normaalreziimis.
ühisel voolujuhi temperatuur:
, kus
τk – Lühisvoolust Ik tingitud ületemperatuur.
Voolujuht on elektrotermiliselt vastupidav lühisele, kui:
, kus
υk, lub – luatav temperatuur lühisel.

Elektriaparaatide ja voolujuhtivate osade valik:
Elektriaparaatide õige valik tagab nende kestva töökindla töötamise. Elektriaparaadi valikul on lähtandmeteks seadme tüüp, nimipinge ja nimivool. Enamikku elektriaparaate tuleb kontrollida lühisvoolu mõjudele.
Välisseadmete aparaadid töötavad sademete, tolmu, temperatuuri jm. väliskkeskonna mõjude all, mistõttu nende töötingimused on siseseadmete aparaatitega võrreldes raskemad. Seepärast on välisseadmete elektriaparaatide isolatsioon suhteliselt tugevam ja aparaatide konstruktsioon keerukam. Siseseadmete aparaate välisseadmetes kasutada ei tohi. Välisseadmete aparaate võib kasutada siseseadmetes, kui see on tehnilis – majanduslikult põhjendatud. Elektriaparaatide valikul pinge järgi tuleb täita tingimus:
, kus
Un – aparaadi nimipinge (liinipinge), kV;
USN – jaotusseadme nimipinge, kV.
Mõne elektriaparaadi (N: pingetrafo) valikul tuleb täita ingimus:
Ekspluatatsioonis on lubatud aparaadi tööpinge suurendamine kuni 10...15% nimipinge suhtes.
Elektriaparaatide valikul nimivoolu järgi on tingimuseks :
, kus
In – aparaadi nimivool, A;
Imax,,töö – aparaadi maksimaalne töövool.
Aparaadi nimivooluga, mis antakse ümbruskonna arvutuslikul temperatuuril υ0=35 0C, on määratud aparaadi lubatav soojenemine. Kui tegelik ümbruskonna temperatuur υ´0 35 0C, tuleb aparaadi nimivoolu korrigeerida valemi järgi:
, kus
In – korrigeeritud nimivool.
Temperatuuril υ´0

.DOC Laadi alla originaalfail 4 lk · .doc · 79 allalaadimist

Tarbijate elektrivarustus eksamiks valmis spikker #1

Tarbijate elektrivarustus eksamiks valmis spikker #2

Tarbijate elektrivarustus eksamiks valmis spikker #3

Tarbijate elektrivarustus eksamiks valmis spikker #4

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 4 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2009-04-19 Kuupäev, millal dokument üles laeti

79 laadimist Kokku alla laetud

1 arvamus Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

kristjantxx Õppematerjali autor

TPT kolmanda kursuse tarbijate elektrivarustuse spikker, eksamiks kordamiseks või praktiliseks kasutamiseks (väikses kirjas)

elektrivarustuse kategooriad kaablite paigaldamisel pinnases normeeritud tingimused toide energiasüsteemist pingetel (35 220) kv magistraalskeem pingel 6 10kv

Sarnased õppematerjalid

doc

Tarvijate elektrivarustuse konspekt

1. ELEKTRITARVITITE ELEKTRIVARUSTUSE KATEKOORIAD I katekooria nende paigaldiste või tarbijate hulka kuuluvad metallurgia-, keemia- ja mäetööstuse ettevõtted, teatrid, kinod, klubid, haiglate operatsiooniruumid, raadiosidesõlmed, telefonijaamad, veevarustuse- ja kanalisatsiooniseadmed jne. Tarbijaid tuleb toita kahest sõltumatust toiteallikast (ühe toiteallika pinge kadumisel säilib teise toiteallika pinge), toitekatkestust võib lubada ainult automaatse reservtoite sisselülitamise ajaks.

Tarbijate elektrivarustus

rtf

Elektrivarustus

4.12. Juhtide ristligete valik 27 4.13. Maandusjuhtide ja maandusseadmete valik 27 1. Sissejuhatus 1.1. Phimisteid Elektrivarustuseks nimetatakse tarbijate varustamist elektrienergiaga. Tarbijate all mistetakse tehaseid, organisatsioone, kellede elektrienergia vastuvtjad on hendatud vrku ja tarbivad elektrienergiat. Elektrienergia tarbijad, edaspidi tarvitid, on seadmed, milledes toimub energia muundamine teisteks energialiikideks selle rakasutamise eesmrgil. Elektrivarustus phineb enamasti elektrienergia saamisel avalikest elektrijaamadest ja energiassteemidest - s.o. tsentraliseeritud elektrivarustus, nende kauguse, kohapealse elektri odavuse vms

Elektriahelad ja elektroonika alused

doc

Alajaamad II osa

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Elektroenergeetika instituut ALAJAAMAD II AEK3025 5,0 AP 6 4-1-1 E K (eeldusaine AES3045 "Elektrivõrgud") TALLINN Loengukursus AEK 3025 ii Rein Oidram _____________________________________________________________________ 2009 ______________________________________________________________________ TTÜ elektroenergeetika instituut Kõrgepingetehnika õppetool Loengukursus AEK 3025 iii Rein Oidram _____________________________________________________________________ SISUKORD 1. Sissejuhatus 2. Alajaama struktuur ja side elektrivõrguga 2.1. Alajaama põhitüübid ja seadmete üldiseloomustus 2.2. Alajaamade talitlustingimused 2.3. Elektrijaamade sidumine elektrivõrguga. 3. Alajaama põhiseadmed 3.1. Trafo ja autotrafo

Elektrijaamad

140

pptx

Elektriaparaadid

või sama voolu puhul kiiremini. Sel viisil valmistatud sularid lahutavad lühisvoolu 2...5 korda madalama voolu juures. Sulavkaitsme rakendumisaja lühendamine Lühendatud rakendumisajaga sulareid kasutatakse "aeglastes" sulavkaitsmetes (ingl. k slow blow fuse). Seejuures on kiirendatud suurema ristlõikega sulari läbipõlemise aega, et saavutada aeglasema rakendumistunnusjoonega sulavkaitset. Selliseid sulavkaitsmeid kasutatakse suurte käivitusvooludega tarbijate kaitseks. Sulavkaitsme ehitus ja tüübid Sulavkaitsmeid vaadeldakse tavaliselt kolmes rühmas: madalpingekaitsmed kõrgepingekaitsmed väikekaitsmed Vaatleme tööstus- ja kodutarbijatele mõeldud madalpingelisi sulavkaitsmeid. Torukaitse Läbipõlemisel tekkivate pritsmete, metalliauru ja elektrikaare kahjuliku toime vältimiseks paikneb sular kinnises torus vm. tugevas isoleerkestas, mis võib olla täidetud kaare arengut tõkestava ainega (näiteks kvartsliivaga).

Energia ja keskkond

doc

Elektriaparaadid ja paigaldised

2) elektripaigaldis elektrotehnikaalase õppetööga seotud töö- ja laboratooriumiruumis; 3) elektripaigaldis tervishoiuteenuse osutuja või haigla patsientide ravimiseks kasutatavas ruumis, kus ei tehta anesteesia ega üldnarkoosiga seotud protseduure; 4) kuni1000 voldise nimipingega elektripaigaldis, mille peakaitsme nimivool ületab 35 amprit; 5) üle 1000 voldise nimipingega elektripaigaldis. Teise liigi tarbijate korral võib toite katkestada ajaks, mis on vajalik reservtoite sisselülitamiseks valvepersonali või väljasõitnud operatiiv- brigaadi poolt, s.t. mitteautomaatselt. Kolmandasse liiki kuulub elektripaigaldis, mis ei ole esimese ega teise liigi elektripaigaldis. (näit. mitteseeriaviisiline tootmine ja abi- tsehhide tarbijad, väiksemad asulad jm.). Toite võib siin katkestada kuni ööpäevaks. Liitumispunkt - on koht kus paigaldis liitub elektritoiteallikaga (nt

Elektriaparaadid

doc

Alajaamade konspekt

Ülekoormuse lubatavusele seatakse lisatingimusi. Näiteks ei tohi temperatuur trafo kõige kuumemas punktis tõusta üle +140 °C. Õli temperatuur ülemistes kihtides ei tohi olla suurem kui +95 °C (mis nimikoormusel olenevalt jahutussüsteemist on kas +40 või +55 °C ( vt tabel 3.1)). Avariilisteks nimetatakse erandlikke lühiajalisi suhteliselt suuri ülekoormusi, mis tekivad rikete ajal elektrisüsteemis, kui trafosid ei tohi kas süsteemi stabiilsuse või tarbijate toite tagamiseks võrgust välja lülitada. Avariiliste ülekoormuste ajal võib isolatsiooni kulumise kiirus tunduvalt ületada nimikiirust. Piiratakse ainult õlile lubatud temperatuuri (mitte üle +115 °C), kuna vastasel juhul tekib plahvatusoht. Alla 110 kV trafodel võib mähiste temperatuur lühiajaliselt olla ka suurem kui +140 °C. TTÜ elektroenergeetika instituut Kõrgepingetehnika õppetool

Elektrotehnika

docx

Elektrivarustus

Z2=14,62*0,025*2=0,731 Kogutakistus: Zpesa Zpesa=ZRK+Z2=1,708 Ipesa==128,45A Et C12A rakenduks on vaja 130A ehk kaitse ei rakendu Jaotusvõrke liigutatakse tarbija iseloomu järgi- linnavõrk , maavõrk Tööstusvõrku kasutataks- suuremate ettevõtete sisejaotusvõrguna Keskpinged - 6,10,20, 35 kV · Linnas- 6/0,4kV ja 10/0,4kV · Maa-15/0,4kV ja 20/0,4kV · Suured keskpinged- 35/0,4kV Linnavõrku iseloomustab- konfiguratsiooni keerukus, tarbijate rohkus ning kaabelllinid Maarvõrkudele on omane- hajutatus, väike tarbijate hulk, pikad õhuliinid Elektrivarustuskindlustuse järgi jagatakse tarbijaid- · I rühm-Toide 2 sõltumatust allikast vajadusel lisatoidet kolmandast allikast(haiglad, keeruka tehnoloogiaga ettevõtted) · II rühm- kasutatakse kas ühte eritingimuse ehitatud või kahte sõltumatud toiteallikat, ümberlülitamise teeb valvepersonal või operatiivprigaadid(tööstusettevõtted, )

Elektrimasinad

148

pdf

Elektrirajatiste projekteerimine I - II

4. On aktiviseerunud elamuehitus suuremate linnade piirialadel. 5. Palju omaaegseid suurettevõtteid on lõpetanud oma tegevuse. 6. Olemasolevad tootmisettevõtted kolivad kesklinna kallilt ärimaalt oda- vamatele äärelinna aladele. 7. Uued tootmisettevõtted rajavad oma tootmisüksused suurlinnade ääre- aladele või praeguste maakonnakeskuste lähedusse. Taolised muutused on tekitanud olukorra, kus elektriettevõtted vajavad tohutult investeeringuid, kindlustamaks tarbijate varustamine kvaliteetse elektrienergiaga. Elektrisüsteemide pidev areng tähendab vajadust pidevalt tegelda elektri- süsteemi, seal hulgas elektrivõrkude arengu planeerimisega ja projektee- rimisega ning uute elektrirajatiste (elektriliinid, alajaamad, jaotussead- med) projekteerimisega (ja muidugi ka ehitusega) ning vananenud rajatis- te rekonstrueerimisega. ELEKTRIRAJATISTE PROJEKTEERIMINE © TTÜ elektroenergeetika instituut, Peeter Raesaar, Eeli Tiigimägi

Elektrivõrgud

Rohkem sarnaseid