Joonisel 4.25a on jaotla, kus keskpingefiidri kommuteerimiseks kasutatakse võimsus- ja lahklüliti kombinatsiooni. a) b) Joonis 5.26 Toitealajaama keskpingejaotla skeemid Sellel skeemil on fiidri kaitselahutamiseks ja maandamiseks ühisajamiga kolme lülitusasendiga seade – lahklüliti/maanduslüliti. Fiidri maandamine sellise skeemi korral toimub läbi võimsuslüliti, mis tähendab, et maanduslüliti ja võimsuslüliti on mõlemad sisselülitatud asendis. Joonisel 5.26b on jaotla, kus võimsuslüliti asub vankril. Sellise fiidri kaitselahutamine tekitatakse vankri väljatõmbamisega lahtrist ning maandamiseks on eraldi asetsev kohtkindel maanduslüliti. 11 5. Keskpingevõrgud 5
kasutatavate kaitseseadmete karakteritikud. Isolatsiooni koordinatsioon on vajalik: - sobivate taluvuspingete kindlaks määramiseks (nt.seadmete tellimisel) - liigpingekaitse aparatuuri valikul - võrgu talituse analüüsil 6. Liigpinged tühijooksul trafo väljalülitamisel Trafo on sisuliselt võnkering. Väljalülitamise hetkel on nii mahtuvuses, kui induktiivsuses salvestatud energia. Väljalülitamise hetk on, kui vool läbob 0; aga võimsuslüliti on arvestatud lühisvoolude järgi; trafo tühijooksu vool (magneetimisvool) on väga väike. Võimsuslüliti kustutab kaare enne kui vool 0 saab lõikevool (*). Kuigi vool on väike, trafo induktiivsus on suur suur energia Tekivad võnkumised, mis liituvad (**). 7. Laheduse aeg t = ts + t f Staatiline hilinemisaeg (ts) ts sõltub katoodi materjalist, pingest, välise ionisatoori intensiivsusest. Kui rakendatud pinge on madal, siis väljalöödud elektron ei pruugi olla efektiivne
3.1.2. Trafo soojuslik talitlus 3.1.3. Trafo isolatsiooni kulumine ja koormusvõime 3.1.4. Trafole lubatavad ülekoormused 3.1.5. Elektrivõrgu neutraali ühendamine maaga 3.1.5.1. Isoleeritud neutraaliga elektrivõrk 3.1.5.2. Resonantsmaandatud elektrivõrk 3.1.5.3. Jäikmaandatud neutraaliga elektrivõrk 3.2. Kondensaatorpatarei 4. Alajaama kommutatsiooniseadmed 4.1. Võimsuslüliti 4.1.1. Elektrikaar ja elektrikaare kustutamine 4.1.2. Võimsuslülitite põhitüübid 4.1.3. Võimsuslülitite valik 4.2. Koormuslüliti 4.3. Kaarekustutuskambrita kommutatsiooniaparaadid 4.4. Sulavkaitse 4.4.1. Sulavkaitsme tööpõhimõte 4.4.2. Sulavkaitsmete tüübid 4.4.3. Radiaalvõrgu selektiivne kaitse sulavkaitsmetega 5. Alajaama elektriskeemid 5.1
21 Voolu piiravaid reaktoreid kasutatakse: 1. Trafode ülekoormusvoolude vähendamiseks; 2. Elektriliinide liigpingete vähendamiseks 3. Elektriseadmete ülekoormusvoolude vähendamiseks 4. Lühisvoolude vähendamiseks 5. Elektriseadmete kaitseks. 22.Millises järjekorras toimuvad lülimised elektrimootori käivitamisel (märkida lülitite lülimise järjekord) 23. Milline seade on alljärgneval joonisel 1. Võimsuslüliti 2. Lahklüliti 3. Maandusnoad 4. Koormuslüliti 24. Millise isolaatoriga on tegemist: 1. Tugiisolaator 2. Rippisolaator 3. Varrasisolaator 4. Läbiviikisolaator 25. Millise põhilise näitaja järgi valitakse isolaatorid: 1. Voolu järgi 2. Pinge järgi 3. Võimsuse järgi 4. Võimsuse ja voolu järgi 26. Milline vastus ei ole on õige: Voolutrafode: 1. Primaarmähise takistus on väike; 2. Sekundaaramähise takistus on väike; 3
3.1.2. Trafo soojuslik talitlus 3.1.3. Trafo isolatsiooni kulumine ja koormusvõime 3.1.4. Trafole lubatavad ülekoormused 3.1.5. Elektrivõrgu neutraali ühendamine maaga 3.1.5.1. Isoleeritud neutraaliga elektrivõrk 3.1.5.2. Resonantsmaandatud elektrivõrk 3.1.5.3. Jäikmaandatud neutraaliga elektrivõrk 3.2. Sünkroonkompensaator 3.3. Kondensaatorpatarei 4. Alajaama kommutatsiooniseadmed 4.1. Võimsuslüliti 4.1.1. Elektrikaar ja elektrikaare kustutamine 4.1.2. Võimsuslülitite põhitüübid 4.1.3. Võimsuslülitite valik 4.2. Koormuslüliti 4.3. Kaarekustutuskambrita kommutatsiooniaparaadid 4.4. Sulavkaitse 4.4.1. Sulavkaitsme tööpõhimõte TTÜ elektroenergeetika instituut Kõrgepingetehnika õppetool Loengukursus AEK 3025 iii Rein Oidram
Kirjandus: Elektriaparaadid R. Kask Tallinn 2001 Elektriapariidiks nimetatakse seadet mis on ettenähtud elektriliste ja mitte eletriliste objektide juhtimiseks Kõik elektriapaardid jagunevad: 1. Põhifunktsiooni järgi: a. kommutatsiooniaparaadid madal-ja kõrgepinge lülitid. (Mis on kommutatsioon sisse välja lülitamine): Võimsuslüliti , Koormuslüliti, Vinnaklüliti, lahklüliti. b. Kaitseaparaadid : sulavkaitsmed, kaitselüliti rikkevoolurelee, liigpingepiirikud. c. Piirikaparaadid : reaktor lahendid. d. Käivitusreguleerimisaparaadid : kontaktorid, kontrollerid, reostaadid. e. Kontrollaparaadid: releed, andurid. f. Reguleerimis aparaadid: pingeregulaatorid, sagedusregulaatorid, pöörlemissageduse regulaatorid. g
Millist tüüpi alajaamu tead? · Alajaamad koosnevad enamasti trafost ja kahest jaotlast: · ülempingejaotla · trafo · alampingejaotla · kompleksalajaam, postalajaam, 40. Mis on alajaamas lülitite ülesanne ning millised lüliteid tead? · Eesmärgiks elektrikaare kustutamine kaare jahutamise, deformeerimise või kaarevahemiku deioniseerimisega · Lahklülitid, koormuslülitid, võimsuslülitid 41. Mille poolest erinevad lahklülitid ja võimsuslülititest? Nimeta mõni võimsuslüliti tüüp. · Lahklülitid käsiajamiga lülitid kaitselahutusvahemiku loomiseks ahelas; on võimelised lülitama sisse ja välja vaid vooluta ahelaid. · Võimsuslülitid ahela väljalülitamiseks kõigi võimalike voolude korras,varustatud kustutuskambriga ning automaatikaga · Õlilülitid elektrikaar kustub õlis · Õhklülitid - kaar kustutatakse suruõhuga 42. Millest võivad olla põhjustatud rikked elektrivõrgus ning mis selle tagajärjel
16. Koormusvähenduskaitse Ül. vähendada koormust järsu võimsusvajaku korral. Alapingekoormusväh.kaitse- ül. taastada norm.pinge koormuse osalise väljalülitamisega. Järsk reaktiivvõimsusvajadus on väiksem probleem kui järsk aktiivvõimsusvajak kuna seda on võimalik kompenseerida generaatori ergutusvoolu suurendamisega. Alasageduskoormusväh. kaitse lülitab osa koormusi välja etteantud järjekorras, et taastada õige aktiivkoormus. 17. Võimsuslüliti tõrkekaitse Kui pärast väljalül. käsku VL kontaktid jäävad suletuks, annab reservkaitse uue käsu VL-le. Probleemiks suure viite tõttu rakendumise aeglus ja ebapiisav tundlikkus. Seega kasut. tõrkekaitset mis on kiirem kui reservkaitse. Kasutatakse kahte üksteist dubleerivat releed, millest ühe viiteaeg on suurem. Seega kui 1. relee rakendumisel ei toimi VL, rakendub teine, mis annab käsu juba kõrgema astme VL-le. 18
Fototransistor Türistoroptron Fotoelement, fotorakk Takistusoptron Valgusdiood Fototransistoroptron 14 9. LÜLITUS-, JUHTIMIS- JA KAITSESEADMED Tingmärk Nimetus Tingmärk Nimetus Lüliti üldtingmärk, Kontaktori funktsioon sulgekontakt Lahkkontakt Võimsuslüliti funktsioon Katkestusega Lahklüliti funktsioon ümberlülituskontakt Keskasendiga, kesk- Koormuslahklüliti asendis väljalülitatud funktsioon ümberlülituskontakt Ühepooluseline Viitega sulguv kontakt
Magistraalskeemid on radiaalskeemidega võrreldes tunduvalt odavamad, kuid puuduseks ükskõik millise kestvaks lühisvooluks. Kestva lühisvoolu efektiivväärtuse alusel määratakse lühisvoolu magistraalliini osa rikke korral lülitub välja magistraalliini alguses olev võimsuslüliti ja kõik alajaamad jäävad elektrotermiline mõju. ilma toiteta 26. Radiaalskeem Lühisvoolude elektrodünaamiline, elektrotermiline mõju:
Puu või oksad liini vastas 70 Kaablite mehhaanilised vigastused 1 Kaabli vigastumine - ots 6 Juhtme katkemine 79 Kaitsme rakendumine 12 Pinge kõikumine 2 Isolatsiooni ülelöögid 15 Omavoli 2 Kontaktühenduse 12 Võimsuslüliti rike 1 vigastumine Ajami tõrge 6 Trafo vigastus 7 Klientide teavituseta nõutud 1 töö Tabel 3.1 alusel koostasin joonise 3.1. Joonis 3.. Saare- ja Hiiumaal toimunud keskpinge rikete kirjelduste jaotus Tabel 3.. Saare- ja Hiiumaal toimunud keskpinge rikete põhjuste tabel
blokeerib reverseerimise ajal lühise tekkimise võimaluse. (Näidatud joonis 3 paremal poolel). Joonis 3 6 Skeemil punkt nr. 601 ehk toiteotsast otse all asub kontrolleri ehk alakeskuse kontakt mis tagab selle, et indikaatorlamp 61HL1 oleks alati töökorras. Kui lamp ei põle siis ei tööta ka süsteem. Kontakt TAZ UYXJ1 on ajami võimsuslüliti. Kontakt 63K1 on kalorifeeri pumba relee kontakt, mis ei lase ruumil liiga jahedaks muutuda ventilatsiooni tagajärjel. 61KO kontakt blokeerib reverseerimise ajal lühise tekkimise võimaluse. Ümberlüliti 61S1 abil toimub ventilatsiooni süsteemi reziimide valik. 0 asendis Relee mähis 61K2 saab toite ja kogu ventilatsioonisüsteem on valmis tööks aga ei tööta. A asendis töötab ventilatsioonisüsteem automaatreziimis, kus töö käsklusi saab ta VAK juhtimissignaalide paneelilt
joonisel 6.3 näidatud isoleeritud neutraaliga keskpingeskeemi alusel. Joonis 6.3 ATL-i toimet kirjeldav skeem 76. Koormamata liini väljalülitamine Koormamata liinis voolab väike mahtuvuslik vool, seega võib koormamata liini vaadelda kontsentreeritud mahtuvusena CL . Toiteallikas (toitevõrk) on valdavalt induktiivne L1, kuid sisaldab ka põikmahtuvusi C1. Joonis 6.6 Koormamata liini väljalülitamise skeem Enne liini väljalülitamist U1 = U2 . Liini väljalülitamisel tekib võimsuslüliti pooluste vahele elektrikaar. Elektrikaar kustub ja liin lülitub välja, kui vool läbib nullväärtust (ajahetkel t1). Mahtuvusliku voolu nullväärtushetkel on pinge maksimaalne. Seega jääb liin pärast väljalülitamist lühiajaliselt laetuks vastavalt pinge maksimaalväärtusele. 180° pärast kaare kustumist muutub pingete U1 ja U2 vahe maksimaalseks ja elektrikaar lüliti pooluste vahel võib taassüttida (ajahetkel t2). Süttinud elektrikaar pingestab liini uuesti pingega U1
vajalik omatarbetrafo ühendamiseks. Sellise skeemi kasutamisel puuduvad võimsuslülitid generaatoripingelistes ahelates. Selliste skeemide eelised on: skeemi minimaalne elementide arv; suur töökindlus; odavus. Puudused: ploki käivitamise omatarbeseadmete toide tagatakse vaid elektrisüsteemist; ploki seiskamisel omatarbeseadmete toide tagatakse vaid elektrisüsteemist Ploki elektrilise skeemi paindlikkuse suurendamiseks (st vähendada omatarbe ümberlülitamisi) paigaldatakse tavaliselt võimsuslüliti ka generaatoripingele. See skeem võimaldab toita energiaploki omatarvet ka ploki käivitamisel ja seiskamisel. Selline skeem esitab väga kõrgeid nõudmisi generaatoripingelisele võimsuslülitile. (näit. 500MW generaatori korral võimsuslüliti nimivool on 20kA ja lahutusvool 160kA) Tänapäeval on generaatorite ahelates levinud õhk-, õli- ja SF6-lülitid. Elektrijaamade elektriskeemide puhul pööratakse erilist tähelepanu generaatori ja plokitrafo vahelise ühenduse töökindlusele.
Selle reegli kohaselt tuleks kontrollida 5 kuni 10 visangut alajaamast arva- tes. Tavaliselt on ülemäärasest võnkumisest mõjutatud ainult üks visang ja lühisvooludest tingitud mehaanilised ülekoormused mõjuvad ainult ühele või kahele alajaamaga külgnevale mastile. − Kontrollida tuleks kahefaasilise lühisvoolu I2f kui kõige ohtlikuma toimet. Lühise aeg tuleks määrata vastavalt kasutatud releekaitse tüübile, arvestades võimsuslüliti võimalikku tõrget. Laviinid, lumeveered. Mägipiirkondades, kus õhuliinid võivad olla avatud la- viinidele või lumeveeretele, tuleb arvestada mastidele, vundamentidele ja juhtmetele toimivate võimalike täiendavate koormustega. Eestis ei arvestata. Jõelammidel ja järvedes paiknevate mastide puhul tuleb arvestada jäämineku ja veesõidukite avariidega seotud koormusi vastavalt. Maavärinad. Seismiliselt aktiivsetes piirkondades tuleb arvestada liinidele mõ-