ELEKTRISKO SIST MU PROJEKT ŠANA · 2018-12-19 · Projekt šanas uzdevumi dals tpat saska ar dekompoz ciju likumsakar bm attiec b uz tehnolo iskiem principiem: ner jošo jaudu strukt

R�GAS TEHNISK� UNIVERSIT�TE

ENER��TIKAS UN ELEKTROTEHNIKAS FAKULT�TE ENER��TIKAS UN ELEKTROTEHNIKAS INSTIT�TS

J.Bark�ns

E LEK TRI S KO S IST�M U

P R OJ EKT�ŠAN A

R�GA

2

PRIEKŠV�RDS.......................................................................................................................................................... 4

IEVADS ....................................................................................................................................................................... 5 ENERGOSIST�MA K� LIELA TEHNISKA SIST�MA. .................................................................................................... 5 0.1 PROJEKTDARBU SATURS ................................................................................................................................ 5 0.2 PROJEKTORG�NIZ�CIJU ATTIEC�BAS AR PAS�T�T�JIEM ................................................................................. 6 0.3 PROJEKTDOKUMENT�CIJAS SATURS............................................................................................................... 7 0.4 PROJEKT�ŠANAS DARBU ORGANIZ�CIJA ....................................................................................................... 8 0.5 JAUDU BILANCE ENERGOSIST�M�S. ............................................................................................................... 9

1 ZEMSPRIEGUMA T�KLU PROJEKT�ŠANA ............................................................................................ 12 1.1 PROJEKTA SAST�VS UN APJOMS ................................................................................................................... 12 1.2 ZEMSPRIEGUMA T�KLU STRUKT�RA ............................................................................................................. 12 1.3 SADALES TRANSFORMATORU IZV�LE........................................................................................................... 19 1.4 ZEMSPRIEGUMA T�KLA SADALNES ............................................................................................................... 23 1.5 ZEMSPRIEGUMA T�KLA APR��INI ................................................................................................................. 24 1.6 VADU Š��RSGRIEZUMU APR��INS ............................................................................................................... 24 1.7 VADU TERMISK�S IZTUR�BAS P�RBAUDE..................................................................................................... 30 1.8 ZEMSPRIEGUMA GAISA VADU T�KLA L�NIJAS ................................................................................................ 32 1.9 �SSL�GUMA STR�VU APR��INS ZEMSPRIEGUMA T�KLU S�KUMPOSM� ......................................................... 36 1.10 MANU�LIE SL�DŽI ....................................................................................................................................... 38 1.11 AUTOM�TSL�DŽI ......................................................................................................................................... 40 1.12 DROŠIN�T�JI ............................................................................................................................................... 44 1.13 KONTAKTORI ............................................................................................................................................... 45 1.14 MAGN�TISKIE PALAID�JI ............................................................................................................................. 47

1.15 KONDENSATORU BATERIJAS ..................................................................................................................... 48 1.16 ASINHRONIE DZIN�JI UN TO PALAIDE ........................................................................................................... 52 1.17 ASINHRONO DZIN�JU APGRIEZIENU REGUL�ŠANA........................................................................................ 56 1.18 UZSKAITES IEK�RTU PROJEKT�ŠANA ........................................................................................................... 58 1.19 PERSON�LA DROŠ�BAS PAS�KUMI ............................................................................................................... 62

2 VID�J� SPRIEGUMA T�KLU PROJEKT�ŠANA ..................................................................................... 64 2.1 APAKŠSTACIJU-BAROJOŠO CENTRU TRANSFORMATORI................................................................................ 64 2.2 TRANSFORMATRU SEKUND�RO TINUMU NEITR�LES REŽ�MI. ....................................................................... 73 2.3 M�R�ŠANAS TRANSFORMATORI.................................................................................................................... 75 2.4 T�KLA IZOL�CIJAS KOORDIN�CIJA ............................................................................................................... 76 2.5 ATDAL�T�JI.................................................................................................................................................. 77 2.6 DROŠIN�T�JI ............................................................................................................................................... 79 2.7 NODAL�T�JI ................................................................................................................................................. 79 2.8 SLODZES SL�DŽI.......................................................................................................................................... 80 2.9 VAKUUMA JAUDAS SL�DŽI........................................................................................................................... 81 2.10 SL�DŽU KONTAKTI....................................................................................................................................... 83 2.11 ELEG�ZES JAUDAS SL�DŽI ........................................................................................................................... 84 2.12 MAZTILPUMA E�LAS SL�DŽI ........................................................................................................................ 86 2.13 ELEKTRISK� LOKA IEDARBE ........................................................................................................................ 86 2.14 APAKŠSTACIJU-BAROŠANAS CENTRU SADALNES ......................................................................................... 87 2.15 APAKŠSTACIJU-BAROŠANAS CENTRU VAD�BAS SIST�MA.............................................................................. 91 2.16 ILGSTOŠI PIE�AUJAM� STR�VA L�NIJU VADIEM ............................................................................................ 92 2.17 VADU TERMISK�S STABILIT�TES P�RBAUDE ............................................................................................... 93 2.18 TRANSFORMATORU APAKŠSTACIJAS T�KL�.................................................................................................. 95 2.19 L�NIJU KONSTRUKCIJAS................................................................................................................................ 97 2.20 AUGSTSPRIEGUMA SADALES T�KLU KONFIGUR�CIJA. .................................................................................. 98 2.21 SADALES T�KLA AIZSARDZ�BA UN AUTOM�TIKA ........................................................................................ 100 2.22 SADALES T�KLA VAD�BAS SIST�M� ............................................................................................................ 101

3 P�RVADES T�KLU APAKŠSTACIJU PROJEKT�ŠANA ...................................................................... 105 3.1 AUGSTSPRIEGUMA ATDAL�T�JI .................................................................................................................. 105 3.2 JAUDAS SL�DŽI .......................................................................................................................................... 108 3.3 ELEG�ZU SL�DŽU TIPI. ............................................................................................................................... 109 3.4 JAUDAS SL�DŽU DARBIN�T�JI ................................................................................................................... 111

3

3.5 IZOL�CIJAS KOORDIN�CIJA........................................................................................................................ 112 3.6 AUTOTRANSFORMATORI ............................................................................................................................ 114 3.7 M�RTRANSFORMATORI.............................................................................................................................. 119 3.8 P�RVADES T�KLU APAKŠSTACIJU SADALNES.............................................................................................. 121 3.9 BR�VGAISA AUGSTSPRIEUMA SADALNES .................................................................................................... 125 3.10 SL�GTAS AUGSTSPRIEGUMA SADALNES ..................................................................................................... 127 3.11 KOMPLEKT�S AUGSTSPRIEGUMA SADALNES.............................................................................................. 128 3.12 APAKŠSTACIJU AIZSARDZ�BA NO TIEŠIEM ZIBENS SP�RIENIEM ................................................................... 131 3.13 ZIBENOVED�JU ZEM�ŠANA ...................................................................................................................... 133 3.14 PRAS�BAS ZEM�JUMIEM UN TO MATERI�LIEM ........................................................................................... 134 3.15 IEK�RTAS AIZSARDZ�BA NO KLIMATISKIEM FAKTORIEM UN KOROZIJAS. ................................................... 136 3.16 ELEKTROMAGN�TISK� SAVIETOJAM�BA .................................................................................................... 136 3.17 ELEKTRISKO APAKŠSTACIJU TROKŠU SAMAZIN�ŠANAS IESP�JAS UN TO M�R�JUMI.................................. 140

4 AUGSTSPRIEGUMA L�NIJU PROJEKT�ŠANA..................................................................................... 141 4.1 AUGSTSPRIEGUMA L�NIJU TEHNISKO PROJEKTU SAST�VDA�AS ................................................................. 141 4.2 AUGSTSPRIEGUMA L�NIJU IZV�LE .............................................................................................................. 141 4.3 L�NIJU STR�VAS EKONOMISKAIS BL�VUMS ................................................................................................. 142 4.4 AUGSTSPRIEGUMA L�NIJU EKVIVALENT� SH�MA. ...................................................................................... 144 4.5 AUGSTSPRIEGUMA L�NIJU F�ŽU PARAMETRI .............................................................................................. 144 4.6 AUGSTSPRIEGUMA L�NIJU KAPACIT�TES .................................................................................................... 145 4.7 Š�ELTO F�ŽU L�NIJAS PARAMETRI ............................................................................................................. 146 4.8 AUGSTSPRIEGUMA L�NIJU KORONA ............................................................................................................ 148 4.9 ELEKTROMAGN�TISKIE PROCESI JAUDAS SL�DŽU KOMUT�CIJ�S .............................................................. 150 4.10 DROŠUMA APSV�RUMI AUGSTSPRIEGUMA T�KLU ATT�ST�B�...................................................................... 155 4.11 AUGSTSPRIEGUMA T�KLU OPTIM�L� ATT�ST�BA ........................................................................................ 156 4.12 AUGSTSPRIEGUMA L�NIJU BALSTI .............................................................................................................. 158 4.13 L�NIJU P�RSPRIEGUMA AIZSARDZ�BA ......................................................................................................... 162

4

PRIEKŠV�RDS Latvijas ener�tik� str�d� ap 15000 darbinieku elektrisk�s sist�mas ekspluat�cij�, iek�rtas remontdarbos, mont�ž�, celtniec�b� un daž�da veida projekt�šan�. Apst�k i prasa lai visi elektroener�tikas speci�listi prastu projekt�t, sast�d�t projektuzdevumus un realiz�t projektus. S�kot nodarb�bas discipl�n� “Elektrisko sist�mu projekt�šana” kurs� studenti ir jau pietiekoši labi sagatavoti noklaus�jušies kursus, velt�tus elektrisko staciju un t�klu elektriskaj� da � un elektriskie t�kli un sist�mas. Pied�v�t� lekciju kursa “Elektrisko sist�mu projekt�šana” uzdevums = iepaz�stin�t studentus ar projekt�šanas uzdevumiem daž�dos energosist�mas att�st�bas sf�r�s sakot ar zemsprieguma ietais�m, vid�j� sprieguma sadales t�kliem, apkšstacij�m, p�rvades t�kliem l�dz pat superaugst� sprieguma p�rvades t�kliem. Kurss nav paredz�ts k� inform�cijas kr�jums projekt�šanai. Šim nol�kam j�izmanto daž�das projekt�šanas rokasgr�matas. Kurs� t�pat neietilpst elektrisko l�niju meh�niskie apr��ini, kas ir pietiekoši izsme oši apskat�ti iepriekš�j�s m�c�bu programm�s. Toties taj� ir apskat�ti jaun� aparat�ra un tehniskie risin�jumi. Kurs� ir paredz�ti ar� praktiskie uzdevumi, kas dos iema�as projekt�šan� sagatavos studentus praktiskam darbam. Autors izsaka dzi u pateic�bu inž. A.Vasi jevam par darb� izmantoto att�lu sagatavošanu un salikšanu un b�s oti pateic�gs par paman�to k �du piez�m�m.

5

IEVADS Energosist�ma k� liela tehniska sist�ma. Energosist�mas pieder pie t� saucam�m liel�m tehnisk�m sist�m�m. To atš�ir�ga �paš�ba ir m�r�tiec�ga funkcion�šana un t�, sast�v�dama no da �m, ir vair�k nek� sast�vda u summa. Starp t�s sast�vda �m eksist� ciešas materi�las, ener�tiskas un informat�vas savstarp�j�s saites. Saites starp liel�s sist�mas sast�vda �m sauc par iekš�j�m. Saites starp sist�mu un vidi sauc par par �r�j�m. Starp iekš�j�m sait�m izš�ir sist�mu veidojošas saites, kas nodrošina sist�mas k� kopuma funkcion�šanu. Energosist�m�m ir strukt�ra, organiz�cija un sak�rtot�ba. Ja strukt�ru un organiz�ciju nosaka objektu fizik�la b�t�ba, tad darb�bas sak�rtot�ba ir saist�ta ar vad�šanas principiem. Strukt�rai piem�t hierarhisks raksturs. T�s ietvaros elementi tiek uzskat�ti par apakšsist�m�m, katra no kur�m var tikt uzskat�ta par sist�mu, kas, savuk�rt, var sast�v�t no apakšsist�m�m, attiec�bas starp kur�m var tikt sadal�ti element�r�k�s attieksm�s un sait�s, nodrošinot augstu drošumu pateicoties savstarp�jai rezerv�šanai. Energosist�mas funkcion� saska�� ar zin�m�m likumsakar�b�m. Katr� mirkl� sist�ma atrodas noteikt� st�vokl�. St�vok u sec�bu laik� sauc par uzved�bu, kurai var b�t pas�vs vai akt�vs raksturs. Pie pas�v�s pieder uzved�ba vides iedarb�bas iespaid�, bet pie akt�v�s – uzved�ba saska�� ar uzdotiem m�r�iem pretstat� videi. Sist�mas uzved�ba ar cilv�ku piedal�šanos ir m�r�tiec�ga. Probl�mu risin�šan� j�b�t sist�mas pieejai. Tas prasa priekšstatu par sist�mu kopum�. S�kum� š�ds priekšstats var neb�t jo pilnu sist�mas aprakstu var ieg�t pie noteikuma, ja ir visu apakšsist�mu apraksti. Bet apakšsist�mas, savuk�rt, sav� starp� j�saska�o sist�mas ietvaros, ko var izdar�t, ja ir sist�mas apraksts. S�kotn�ji nav neviena piln�g� apraksta un, š�iet , gr�ti darbu ies�kt. Paties�b� uzdevumus risina ar pak�peniskiem tuvin�jumiem, S�kum� pie�emot apakšsist�mu aprakstus spriež par sist�mu. Tad v�rt� ieg�to un preciz� apakšsist�mas un t� vair�kas reizes l�dz rezult�ts ir pietiekoši prec�zs. Svar�gs sist�mas darb�bas r�d�t�js ir t�s dz�votsp�ja, t.i. sp�ja atkar�b� no vides iedarb�bas veida pak�peniski izmain�t savu st�vokli uz citu stabilo. Sist�ma šin� gad�jum� pašorganiz�cijas gait� atlasa stabilos st�vok us, nodrošinot ultrastabilit�ti Sarež�tos uzdevumus risina pa da �m, pielietojot dekompoz�cijas metodes. Dekompoz�cijai ir tr�s veidi: laika – ilglaic�gie, �slaic�gie un re�l� laika uzdevumi; teritori�lie – ener�tiskie objekti, uz��mumi, energosist�ma; tehnolo�iskie -- p�c uzdevumu tipa – izmekl�šana, projekt�šana, celtniec�ba, mont�ža. 0.1 Projektdarbu saturs Projekt�šanas uzdevumi dal�s t�pat saska�� ar dekompoz�ciju likumsakar�b�m attiec�b� uz tehnoloiskiem principiem: � �ner�jošo jaudu strukt�ras optimiz�cija; � elektrostaciju b�vniec�bas din�mikas optimiz�cija; � elektrisko t�klu racion�l�s att�st�bas pamatošana. P�c teritori�l�s paz�mes projekt�šana atbilst energosist�mu l�me�u hierarhiskai strukt�rai: � energoapvien�b�m; � energosist�m�m;

6

� teritori�liem ener�tiskiem mezgliem; � atseviš�iem energoobjektiem. P�c laika stadiju principiem: � ener�tikas att�st�bas sh�mas uz 15 gadu perspekt�vu; � konkr�t�kas att�st�bas pl�ni uz 5 gadiem, �emot v�r� n�košos 5 gadus; � rajonu elektrisko t�klu att�st�ba uz 5+5 gadiem; � sadales t�klu att�st�bas sh�mas uz 5 gadiem. Šo projektdarbu gait� tiek izskat�ti sekojoši uzdevumi: � analiz�ti esošie t�kli no noslodzes, sprieguma uztur�šanas un ierobežojumu viedok iem; � akt�v�s jaudas bilances uz pl�nojamo periodu; � esošo un perspekt�vo elektrostaciju izmantošanas iesp�ju p�rbaude; � t�klu att�st�bas sec�ba katram laika periodam, to parametri; � tiklu stacion�ro rež�mu p�rbaude un to atbilst�bas ekspluat�cijas pras�b�m – sprieguma regul�šana, reakt�v�s jaudas bilance utt.; � �ssl�gumu str�vu apr��ini aparat�ras klases izv�lei un to ierobežošanas nepieciešam�bu noskaidrošana; � stati�s un din�misk�s stabilit�tes p�rbaudes un apsv�rumi pretav�rijas autom�tikas izv�les vajadz�b�m; � orient�još� kapit�lieguld�jumu, iek�rtu un materi�lu vajadz�bas atseviš�iem att�st�bas posmiem. P�d�jais posms ir konkr�to objektu projekt�šana. Projekt�šanas gait� uzdevumi tiek optimiz�ti, izmantojot plašu datoru programskmu kl�stu, kas b�tiski atvieglo darbu. Uzdevumu main�giem ir diskr�tie un pilnskat u parametri. Risin�mie uzdevumi satur seviš�i lielu main�go parametru skaitu, kuru optimiz�cijai izmato matem�tiskos mode us un neline�ro matem�tisko program�šanu. Optimiz�cijas gait� ieg�st virkni risin�jumus, kas atrodas lab�ko rezult�tu zon� no kuriem projekt�t�jiem j�izv�las lab�kais. T�tad neskatoties uz esoš�m form�l�m matem�tisk�m proced�r�m paliek sp�k� variantu sal�dzin�šanas metodes ar cilv�ku un automatiz�t�s projekt�šanas metožu l�dzdal�bu. 0.2 Projektorg�niz�ciju attiec�bas ar pas�t�t�jiem T� parasti s�kas ar pied�v�jumu izskat�t iesp�ju izpild�t projektdarbu, kas atbilst noteiktam projektuzdevumam, kas tiek formul�ts rakstiski. Pied�v�jums tiek izskat�ts, tiek sagatavoti iepriekš�js skices projekts ar aptuveno objekta t�mi, iek�rtu un materi�lu specifik�ciju un projekt�šanas darbu izmaksas nov�rt�jumu. Ar sarež�to objektu projekt�šanu pas�t�t�ji parasti iepaz�stina un sa�em darba izpildes pied�v�jumus no vair�k�m projektorganiz�cij�m, kuras tad piedal�s pied�v�jumu konkurs�. Priekšroka tiek dota vienam no pied�v�jumiem, kas atš�iras no p�r�jiem p�c noteiktiem r�d�t�jiem: * organiz�cijas reput�cija, * iepriekš�j�s sadarb�bas rezult�ti; * pied�v�jamo risin�jumu kvalit�te; * projektantu kvalifik�cija; * invest�ciju apm�rs projekt�jam� objekta izb�vei; * projekt�šanas izmaksa. Ar projektorganiz�ciju tiek nosl�gts kontrakts, kur� tiek nor�d�ti darba izpildes termi�i un t�s apmaksas apm�rs. Tiek noz�m�ts projekta izpildes vad�t�js (projekta galvenais inžinieris), kas organiz� projekta darbu izpildi, uz�emas pien�kumus uztur�t kontaktu ar pas�t�t�ju un turpm�k kontrol� projekta izpildes kvalit�ti un termi�us. Projekta realiz�cijas posm� tas turpina sadarb�b�

7

ar b�v- un mont�žas organiz�cij�m, kontrol�jot darba gaitu un, ienesot b�vniec�bas un mont�žas laik� atkl�tas nepieciešamas korekcijas projekta dokument�cij�. 0.3 Projektdokument�cijas saturs Tehniskajam projektam j�atbilst projekt�šanas uzdevumam, elektroietaišu izb�ves noteikumiem, Latvijas energostandartu pras�b�m, Latvijas b�vnormat�viem, pas�t�t�ja, pašvald�bu vai citu instit�ciju izdotajiem tehniskiem noteikumiem k� ar� saska�otajam ski�u projektam, ja projekt�šana notiek div�s stadij�s. Elektroietaišu projektu tehniskie risin�jumi saska�ojami ar vis�m ieinteres�taj�m instit�cij�sm un zemju �pašniekiem. Elektroietaišu projekts izstr�d�jams vien� vai div�s stadij�s. Vienk�ršai un tehniski nesarež�tai elektroietaisei projektu izstr�d� vien� stadij� – tehnisk� projekt� stadij�. Elektroietaišu projekta risin�jumu atbilst�bu tehniskajiem noteikumiem un elektroietaišu ier�košanas sp�k� esošo normat�vu pras�b�m projekta vad�t�js apstiprina ar savu parakstu projekta titullap� un ar apliecin�jumu projekta ener�lpl�na ras�juma lap�, kur� ir projekt�jam�s elektroietaises visp�r�gie r�d�t�ji. Ja projekt�jamai elektroietaisei ir liela tautsaimniec�bas noz�me vai tehniski sarež�ta, ja j�izv�rt� tehniski un ekonomiski izdev�g�kais variants, projekts izstr�d�jams div�s stadij�s: ski�u projekta (pirmsprojekta) un tehnisk� projekta stadij�. Ski�u projekt� ir š�das sast�vda as: � paskaidrojuma raksts ar tehnisk� risin�juma pamatojumiem; � b�vobjekta novietojuma pl�ns � �lektrisko sh�mu varianti ar to v�rt�jumiem un nepieciešamiem tehniskiem apr��iniem; � iepriekš veikto izp�tes darbu rezult�ti; � konstrukt�vo elementu skices; � galveno elektrisko iek�rtu izvietojums, to tehniskie dati; � vides aizsardz�bas pas�kumi; � rakstur�go b�vju ras�jumi, pl�ni garen un š��rsprofili; � saska�ojumu saraksts; � galveno darbu apjomi un to aptuven�s izmaksas; � uzst�d�mas iek�rtas izmaksas; � variantu sal�dzin�jumi. Ski�u projekts ir pamats tehnisk� projekta izstr�d�šanai. Tehnisk� projekta apjomu projekt�šanas uzdevum� nosaka pas�t�t�js atbilstoši b�vnoteikumiem un sp�k� esošiem tehniskiem normat�viem. Elektroietaišu tehniskajam projektam ir š�das sast�vda as: � paskaidrojuma raksts ar ekonomisko pamatojumu; � b�vprojekta uzs�kšanai nepieciešamie materi�li; � zemes gabala topografiskie izp�tes materi�li; � zemes gabala inženiereoloisk�s izp�tes materi�li; � elektroietaises elektrisk�s sh�mas un nepieciešamie tehniskie apr��ini; � konstrukcijas un materi�lu specifik�cijas; � konstrukciju ras�jumi; � b�vdarbu un mont�žas darbu apjomi; � b�vdarbu un mont�žas darbu veikšanas projekts ja to pieprasa pas�t�t�js; � izmaksu apr��ins, ja to pieprasa pas�t�tajs; � elektroietaisei specifisk�s sast�vda as; � nepieciešamie saska�ojumi;

8

0.4 Projekt�šanas darbu organiz�cija Sarež�t� projekta izpild� ietilpst liels darba apjoms, kas saist�ts ar daž�du speci�listu piedal�šanos. Projekt�šanas darbiem var b�t daž�das formas. Tie var skart esošo objektu fragmentus T�dos gad�jumos darbi notiek galvenok�rt saskar� ar pas�t�t�ju. Citos gad�jumos tiek projekt�ts jauns objekts. Tad ir iesp�jams pas�t�jums l�dz “atsl�gas nodošanai”. T�d� gad�jum� projektorganiz�cijas pien�kumi aptver visus objekta rad�šanas sf�ras no pamatu ielikšanas un b�vdarbu kontroles l�dz t� nodošanas pas�t�t�jam. Darbu veidi, t�d� gad�jum� var�tu b�t sekojoši: � eod�ziskie darbi � eoloisk� izp�te; � b�vju projektdarbi; � saska�ojumi ar valsts un pašvald�bu org�niem � iek�rtas izv�le, pas�t�jumi un pieg�des kontrole; � santehnisko darbu projekt�šana; � siltumtehnisk�s da as projekt�šana; � elektrotehnisk�s iek�rtas projekt�šana; � b�vdarbu un mont�žas kontrole; � objekta nodošana pas�t�t�jam. Visi šie darbi, kuros piedal�s daž�di speci�listi, veido sist�mu, pak autu kop�gam m�r�im un kop�gam izpildes termi�am. Toties katra no t� sast�vda �m, kuros t�pat str�d� speci�listu grupas, veido t� ietvaros apakšsist�mas. Atseviš�u apakšsist�mu risin�jumi iespaido citu apakšsist�mu rezult�tus un to izpildes termi�us. T�tad, visai darba gaitai diskr�tos laika nogriež�os j�sakr�t lai nov�rstu d�kst�vi. Sarež�tus lielu kolekt�vu izpild�mus darbus koordin� projekta vad�t�js, kas labi paz�st un sp�j uztur�t kontaktu ar pas�t�t�ju, zina projekt�šanas tehnoloiju un darbinieku kvalifik�ciju. Projekt�šanas procesam j�notiek saska�� ar iepriekš sast�d�tu un darba gait� kori�jamu pl�nu-grafiku. Š�diem m�r�iem vislab�k noder t�kla grafiks, kura piem�rs par�d�ts 1.att. Ap i ar numuriem grafik� apz�m� “notikumus”, kas apz�m� iepriekš�jo darbu nobeigumus. L�nijas, kas savieno ap us apz�m� darbus un t�s tiek apz�m�tas ar darba nosaukumu (vai numuru, ko atšifr� tabul�) un tiem paredz�to ilgumu. Grafik� ir viens s�kotn�js notikums, ko apz�m� ar (0) , kuram nav ieejas darbu un nobeiguma notikums, šin� gad�jum� (10), kuram neseko citi darbi. Visi p�r�jie notikumi fiks� iepriekš�jo darbu nobeigumus un sekojošu darbu s�kumus. Notikumu numer�cija pieaug no s�kuma uz beig�m.

“Darbi” noz�m� darba resursu un laika pat�ri�u, tai skait� laiku gaid�šanai tehnoloisko apst�k u vai, faktiskos apst�k os, savstarp�j�s nesaska�ot�bas d� . Darbi t�kla grafik� tiek apz�m�ti ar bulti��m, kas savieno ap us. Virs l�nijas apz�m� darba nosaukumu un zem t�s pat�r�jamo laiku dien�s. Starp notikumiem var b�t tehnoloiskas saites (bez tieš�s konkr�t� darba izpildes). T�das saites tiek

3 5 7 8

10 0 2 6

1 4 9

3 4

2

4

2 2

4

7

0.1.att. Projektdarbu t�kla grafiks.

9

apz�m�tas ar raust�t�m l�nij�m. T�, piem�ram, izpild�t konkr�to darbu var tikai p�c tam kad tiks izpild�ts cits darbs vai atbr�vosies speci�listu grupa.

Iek�rtas vai apr�kojuma pieg�di apz�m� ar atseviš��m bulti��m, kas ieiet notikuma apl�, piem�ram, (9).

Grafik� nedr�kst b�t strupce a notikumi t.i. notikumi p�c kuriem nav darbu, iz�emot nobeiguma notikumu, k� ar� notikumi bez ieejas darbiem, iz�emot s�kotn�ju. Š�di notikumu par�d�šan�s liecina par k �du, kas j�labo.

Grafiks uzr�da daž�du speci�listu brig�žu vienlaic�gi izpild�mus darbus. Visa darba izpildes termi�us nosaka kontrakta noteikumi, bet brig�žu savstarp�ji saska�otus darba termi�us – nepieciešamo iesaist�to darbinieku skaits. Grafik� noskaidrojas bultu ��de, kas nosaka visa kontrakta izpildes termi�u. To sauc par kritisko ce�u. T�kla grafiku papildina citi dokumenti, kas ir nepieciešami darba gaitas apr��iniem. Ar t� pal�dz�bu var spriest par darba gaitas noviržu no iepl�not� sek�m. Darba gait� apst�k i var main�ties. Tad t�kla grafiks auj nov�rt�t situ�ciju un savlaic�gi pie�emt nepieciešamus m�rus koordin�cijas atjaunošanai un st�vok a izlabošanai.

T�kla grafiks ir univers�ls l�dzeklis sarež�to darbu koordin�cijai kad darba organiz�cija nepak aujas konveijera ritmam: sarež�tas iek�rtas remontu organiz�cij�, celtniec�b�, ražojot lidmaš�nas utt.

Sarež�tos gad�jumos s�kotn�ju t�kla grafiku att�lo uz liel�m loksn�m. Situ�cijas atbilst�bai iepl�notam un korekciju vajadz�b�m projektdarbu dispe�ers seko re�l� laik� ar datoru programmu pal�dz�bu. 0.5 Jaudu bilance energosist�m�s.

Akt�vo jaudu tiek pat�r� meh�niskam darbam, termiskiem procesiem un t�s zudumiem elektriskos t�klos. Akt�vo jaudu ražo turb�nas un to p�rv�rš elektrisk� enerij� eneratori, kuri ir rot�jošas maš�nas. Rot�jošo maš�nu kust�bu apraksta diferenci�lais vien�dojums:

J GT MMdtd

��

,

kur J – rot�jošo maš�nu inerces moments, kg.m.s ;2 M GT unM -- turb�nas griezes un eneratoru bremzes momenti, kg.m. Aizvietojot momentus ar jaud�m un, iev�rojot ka � P = M,

GT PPdtd

J ��

� .

Akt�vas jaudas bilace tiek nodrošin�ta pie noteikuma GT PP � , kas tiek izpild�ts ja ,0�dtd�

jeb

�� const. T�tad, akt�v�s jaudas bilances nodrošin�šanai energosist�m� j�regul� frekvence. Akt�v�s jaudas ir nepieciešam�s meh�niskiem un termiskiem procesiem, ka ar� akt�viem zudumiem visos elektrisko eneriju ražošanas un p�rvades elementos. T� tiek ražota elektrostacij�s un p�rvad�ta caur elektriskiem t�kliem l�dz pat�r�t�jiem.

Reakt�v�s jaudas pat�ri�u nosaka elektromagn�tiskie lauki, kas veidojas mai�str�vas sist�m�s. To pat�r� asinhronie dzin�ji, transformatori feromagn�tisko serde�u magn�tiz�šanai un tinumu induktivit�t�s, elektriskie p�rveidot�ji, elektrisko t�klu induktivit�t�s reakt�v�s jaudas zudumu veid�:

i

n

i XIQ ��1

2 . = ii

ii

i

i XUQ

XUP

�� 2

2

2

2

kur n – t�kla posmu skaits; I i un iX -- str�vas un induktivit�tes posmos. Atg�din�sim, ka vadu akt�v� pretest�ba:

10

R=r l.0 , ( )� , kur r 0 -- l km gara vada, akt�v� pretest�ba; L – l�nijas garums (km). R ir atkar�gas no vada temperat�ras, ko praktiskos apr��inos neiev�ro. Pl�stot pa vadu mai�str�vai, ap to veidojas magn�tiskais lauks, kas induc� taj� pret�ji v�rstu elektrodzin�jsp�ku:

e L = -Ldtdi

.

emot v�r� to ka i=I m �sin( t+ ) un

e ��L LI �cos(m t- ) = -� LI �sin(m t- )2

� .

T�tad indukt�v� pretest�ba: X=� L=x l0 ( )� , kur x 0 -- 1 km gara vada indukt�v� pretest�ba ( )� ; l – l�nijas garums (km).

Sakar� ar to, ka parasti reakt�v�s jaudas pl�smas ir nelielas, sal�dzinot ar akt�v�s jaudas pl�sm�m, reakt�v�s jaudas zudumus nosaka galvenok�rt akt�v�s jaudas pl�smas. Pretstat� induktivit�t�m kapacit�tes ener� reakt�vo jaudu,jo

Q �in

c U 2

1�� .C i ,

kur U i un iC -- t�kla elementu kapacit�tes. Akt�v�s jaudas zudumi elektriskos t�klos:

ii RIP .2�� = ..1

2

2

2

2

i

n

i

ii

i

i RUQ

RUP

��

Zudumu samazin�šanai j�minimiz� otrais loklis ,ko pan�k samazinot reakt�vo jaudu pl�smas t�kl� ar kondens�toru uzst�d�šanu to pat�r�šanas viet�s. Šim nol�kam izmanto neregul�jam�s un regul�jam�s kondensatoru bat�rijas. T�kla kapacit�tes pieder pie neregul�jam�m kapacit�t�m, kas pelna �pašu uzman�bu reakt�v�s jaudas bilanc�. Reakt�v�s jaudas bilanci nosaka sprieguma kritumu likumsakar�bas. Ir zin�ms, ka sprieguma kritumi l�nij� l�dzin�s:

U

QRPXJ

UQXPR

U�

��

�� .

Sakar� ar to, ka t�kl� parasti X R�� , vien�dojum� reakt�v�s jaudas bilancei seviš�i noz�m�gi locek i PX un .QX Akt�v�s jaudas pl�st no elektrostacij�m un t�s uzdevuma ietvaros j�uzskata par neatkar�go main�go. T�tad, spriegumu t�klos norm�los rež�mos nodrošina ar reakt�vo jaudu pl�sm�m. Atš�ir�b� no akt�v�s jaudas bilances, kur frkvence stacion�r� rež�m� ir vien�da visos parall�li str�d�jošos energosist�mas da �s, spriegumi daž�dos punktos atš�iras. T�tad reakt�vas jaudas bilance j�nodrošina lielos slodzes mezglos: Q slG Q� pie noteikuma constUmezgl � V�r�bu pelna v�l sprieguma krituma vien�dojuma š��rskomponents UPX / . Elektrostacija caur t�klu savienota ar enerosist�mu(0.2.att.). Starp p�vades parametriem eksist� sakar�ba: ,sin�EXI a � P�rreizinot abas vien�dojuma puses ar U, �sinEUUXI a �

11

jeb �sinX

EUP � ,

kur �� le��is starp E un U.

Šis vien�dojums atbilst l�niju caurlaides raksturl�knei, kur P �max UEU

-- maksim�l� caurlaides

sp�ja. T�klam p�rslogojoties, akt�v�s jaudas pl�sma tuvojas maxP , radot sprieguma krituma palielin�šanos. Rezult�t� spriegums var b�stami pazemin�ties sekojošo faktoru d� . Pieaug sprieguma krituma š��rskomponents, t�kla p�rslodzes d� pieaug reakt�v�s jaudas zudumi

( )2

1ii

n

XI� , radot papildus reakt�v�s jaudas pl�smu un sprieguma krituma garenkomponenta

paaugstin�šanos, sprieguma pazemin�šanas d� pie esoš�m jaudas pl�sm�m aug str�vas, kas palielina abus sprieguma krituma komponentus. Š�ds sprieguma pazemin�jums ir b�stams daudzej�d� zi�� un tam parasti seko statisk�s stabilit�tes sabrukums. T�p�c akt�v�s jaudas pl�smas ir j�ierobežo lai maxkPP � , kur �k droš�bas koeficients, k .1�

�b

a

P

b P0

�a

�

cm X

EUP �

Ia

Ip

IaXc

IpXc E

IXc

B O

I

A

U �

90o

a b)

0.2.att. Elektrisk�s sist�mas stabilit�te: a) vektoru diagramma, b) raksturl�kne.

12

1 ZEMSPRIEGUMA T�KLU PROJEKT�ŠANA

1.1 Projekta sast�vs un apjoms

Projekts sast�v no paskaidrojuma teksta, z�m�jumiem un t�mes. Projekta paskaidrojums satur sekojoš�s noda as. 1. Slodzes 5 gadus p�c izb�ves. 2. Apakšstaciju vietas izv�le, balstoties uz perspekt�v�s att�st�bas sh�m�m 3. Sprieguma izv�le 4. Pie aujamais sprieguma kritumu 5. L�niju trases 6. Vadu š��rsgriezums 7. To atbilst�bu meh�nisk�m pras�b�m 8. Balstu izv�le to izvietojumi un apr��ini, orient�joties uz tipveida elementiem 9. Materi�lu apjoms 10. Darba apjoms 11. Projekta izmaksas t�mes ietvaros 12. Grafisk� da a satur apvidus pl�nu ar elektrific�jamiem objektiem, transformatoru

apakšstacijas izvietojums, l�niju trases, vadu markas, p�rejas p�ri ce iem un citiem objektiem, balstu vietas un to tipi, apgaismojuma armat�ras vietas, zem�jumi. Viss tas tiek att�lots uz 1:2000 vai 1:500 m�rogu kart�m. Sarež�ta reljefa viet�s ar vertik�li main�g�m atz�m�m l�niju trases papildina ar garenprofiliem balstu izvietojumu preciz�šanai vadu nokares p�rbaudei.

13. Projekta risin�jumu saska�ojumi ar ugunsdz�s�jiem, dabas aizsardz�bas org�niem, pašp�rvald�m u.c. atbild�g�m iest�d�m.

1.2 Zemsprieguma t�klu strukt�ra

Zemsprieguma elektriskais t�kls satur

transformatora apakšstaciju vai transformatora punktu ar kopn�m, komut�cijas un aizsardz�bas apar�tiem, zemsprieguma l�nijas un pat�r�t�ju piesl�gumus ar elektr�bas uzskaiti un viet�jiem aizsardz�bas elementiem. T�klu konfigur�cijas varianti neliel� bl�vuma slodzes rajonos par�d�ti 1.1. att. Pils�tu apst�k os zemsprieguma t�kliem ir sl�gts raksturs 1.2.att., kas balst�s uz vair�k�m transformatoru apakšstacij�m. To darba rež�ms ir radi�ls ar norm�liem l�niju griezumiem starp apakšstacij�m. Norm�lie griezumi ir viet�s, kur ir komut�cijas apar�ti. L�niju boj�jumu gad�jumos komut�cijas apar�ti var autom�tiski vai manu�li p�rsl�gt pat�r�t�ju barošanu uz vesel�m l�nij�m, saglab�jot elektroapg�des drošumu. T�du t�kla konfigur�ciju sauc par cilpveid�gu. Zemsprieguma t�kliem var b�t daž�di strukt�ras principi. Visplaš�k ir izplat�ti �etrvadu t�kli.

Dz

Dz Dz

1.1.att. Radi�lo zemsprieguma t�klu sh�mas.

13

etrvadu zemsprieguma t�kli sast�v no tr�s f�žu vadiem un nullvada. �etrvadu zemsprieguma t�klos transformatoru sekund�riem tinumiem ir zvaigznes sl�gums. Šajos gad�jumos f�zes str�vas l�dzin�s l�nijas str�v�m (1.2.att.):

.cBAfl IIIII �� , toties l�nijas un f�žu spriegumi ir atš�ir�gi: ;BAAB UUU �� ;CBBC UUU �� ACCA UUU �� . Sakar� ar to, ka slodz�m ir indukt�vs raksturs str�vas ir nob�d�tas pret spriegumu par le��i :

.cosff

f

UI

P�

T�s l�dzin�s: ./ fff ZUI �

Str�vas vektori sakar� ar to, ka slodz�m ir indukt�vs raksturs, ir nob�d�ti ret spriegumiem par le��i , kas l�dzin�s:

cosZR

IUP�� ,

kur R un Z == f�zes akt�v� un kop�g�s pretest�bas. Simetrisk� sist�m� f�žu un l�nijas spriegumi un str�vas ir vien�di un to vektori�l� summa l�dzin�s nullei: CBA UUU �� CABCAB UUU �� .

03

1

�� fU un

03

1

�� lU

;03

1

�� fI

.03

1

�� lI

Iev�rojot vien�dmalu tr�sst�ra �paš�bas: ffl UUU 73,13 �� . T�kl� ar vienf�z�giem pat�r�t�jiem slodžu nesimetrijas d� : CBA III un CBA . F�žu spriegumu un str�vu summa nav l�dz�ga nullei: CBA UUUU ��0 ;

1.2.att. Cilpveid�go zemsprieguma t�klu sh�ma.

14

CBA IIII ��0 ; un

0

00 Z

UI � .

Š� str�va, pl�stotcaur neitr�li,rada taj� sprieguma kritumu:

_

00

_

0 UZI � , kas nob�da neitr�les spriegumu (1.5.att.).

T�klu barojoš� transformatora sekund�r� tinuma f�zes spriegums atbilst pat�r�t�ju nomin�lam spriegumam ( 220 V). Tos pievieno starp f�zi un nullvadu. Tr�sf�z�gos pat�r�t�jus, piem�ram, elektrodzin�jus, kuru nomin�lais spriegums

ir 380220.3 � V, pievieno pie t�kla tr�s f�z�m (1.3.att.). Vienf�z�giem pat�r�t�jiem ir neizb�gama slodžu nesimetrija un oblig�ts nullvads. Nullvada rež�ms ir atkar�gs no vienf�z�g�s slodzes sadal�juma starp f�z�m. Vienf�z�gos pat�r�t�jus sadala p�c iesp�jas vienm�r�gi starp f�z�m. Tad maistr�les nullvad� str�va ir tuva nullei, f�z�s b�s apm�ram vien�di sprieguma kritumi un spriegums pie tr�sf�z�giem pat�r�t�jiem b�s tuvs simetriskam. Bez tam enerijas zudumi t�kl� b�s minim�li.

Vienf�z�g�s slodzes aptuveni vienm�r�gi sadala starp f�z�m ekspluat�cijas uz��mums. Kaut gan parasti str�va maistr�les nullvad� ir maz�ka nek� f�z�s, nov�rst to piln�gi neizdodas. Neitr�les pretest�ba 0Z sast�v no neitr�les vada un transformatora nullsec�bas pretest�bas. Neitr�les nob�de paaugstina f�zes spriegumu v�j�k noslogot�s f�z�s un pazemina to vair�k noslogot�s f�z�s. Tr�sf�z�go pat�tr�t�ju iek�rt�m tas rada sprieguma nesimetriju.Bez tam neitr�l� pl�st v�l dažu str�vu komponenti, kas to papildus noslogo un palielina neitr�les nob�di.

Pat�r�t�ju iek�rtas arvien biež�k satur neline�rus elementus daž�du pusvad�t�ju veid�, kas iespaido pat�r�jam�s str�vas un ar� sprieguma formu.T�, piem�ram, ja sinusoid�ls spriegums u tiek pievad�ts neline�ram elementam (1.6. att.), tad t� izej� str�vas

O�

AU�

BU�CU�

O

0U�BU ��

AU ��

CU ��

1.5.att. Neitr�les nob�de sprieguma krituma d� nullvad�.

sin ~

?

1.6.att. Sinusoid�lu parametru padeve neline�ra elementa iej�.

1.3.att. �etrvadu sist�ma.

AI�

BI�

CI� BCU�

ABU�

CAU�

AU�

BU�CU� CU��

BU��

AU��

0

AI�

BI�

CI�ABU�CAU�

AU�

BU�CU�

BCU�

1.4.att. Zvaigznes sprieguma un str�vu vektoru diagramma.

15

l�kne neb�s sinusoid�la. Savuk�rt, ja neline�ram elementam pievada sinusoid�lu str�vu, tad t� izej� spriegums atš�irsies no sinusoid�l�. L�k�u krop ojumu fizik�lo b�t�bu var izprast no (1.7. att.). Šeit (a) gad�jum� tiek pievad�ts sinusoid�ls spriegums. Ar viemk�ršiem p�rveidojumiem var p�liecin�ties, ka str�vas forma izej� b�s nesinusoid�la. S�kot ar punktu 1, non�k l�dz neline�ra elementa rasturl�knes punkta 2, kas proporcion�l� m�rog� ar aploces pal�dz�bu tiek p�rnesta uz ordin�ti punktos 4 un 5. Turpinot, š�du konstru�šanu citiem punktiem, ieg�st str�vas l�kni neline�r� elementa izej�, kas atš�iras no sinusoid�l�s. T�, savuk�rt, t�kl� rada attiec�gus sprieguma kritumus, kas iespaido sprieguma l�knes formu.

�

i0�1 �t 5'

3'

4'

2'

6'

1' 0 1 /2 3/2

6

2

2

u1

�, i, e, u

e1

i0

T

�

1.8.att. L�knes krop ojumi hister�zes d� feromagn�tiskos serde�os.

0

4 2

3 i

u u,i i

u

/2

3/2 2 �t

5

0

u i

/2

3/2

2 �t

0

3 2

4 i

u,i 0

1

1 5

4

2

3

1 5

/2 0 0 �t 2 3/2

u,i u

u

i

i

u

1.7.att. L�k�u krop ojumi neline�ru elementu d�

a) b)

c)

16

Gad�jum� (b) to pašu var izsekot ja neline�ram elementam tiek pievad�ta sinusoid�la str�va. L�knes krop ojumiem, ko ienes serde�u hister�ze ir sam�r� nelieli. Elektriskos p�rveidot�jos , p�rejot str�vai no vienas f�zes uz n�košo, iepriekš�j� f�ze v�l k�du br�di (� -le��is) str�vu vada bet n�koš� jau iesl�dzas, veidojot �slaic�gus �ssl�gumus ar sprieguma pazemin�jumiem t�kl� (1.9.att.), kas rada harmonisk�s-komut�cijas trauc�jumus. To k�rta atbilst harmoniku numuriem, kas ir atkar�gi no p�rveidot�ju f�žu skaita (6 l�dz 24).

L�kni, kas atš�iras no sinusoidas, ar Furj� p�rveidojumu pal�dz�bu var sadal�t augst�k�s harmonisk�s. Apskatot, piem�ram, trešo harmonisko attiecib� pret pirmo (1.10 att.) var konstat�t, ka tai ir nemain�gas f�zes visos pusperiodos. Tas noz�m�, ka trešai harmoniskai ir nullsec�bas raksturs. Ar� p�r�j�s harmonisk�s var attiecin�t uz null-, tiešo un apgriezto sec�b�m. Tiešai sec�bai atbilst harmonisk�s:

T.s.=( � +1) / 3 = p.sk., kur � -- harmonisk�s numurs; p.sk. - pilns skaitlis. Apgrieztai sec�bai -- harmonisk�s:

A.s.=(� -1) / 3 = p.sk. Nullsec�bai -- N.s.=� / 3 = p.sk.

K�rtn�j�s trim harmoniska ir nulsec�bas (treš�,sest�, dev�t� utt.). T�s var nosl�gties tikai caur nullvadu. L�dz ar to nullvada str�vas efekt�va v�rt�ba l�dzin�s:

I = ...26

23

21 �� III ,

un t� var p�rsniegt f�žu str�vas (1.11.att.). Gad�jumos ja domin� š�das iek�rtas j�paredz liel�ks nullvada š��rsgriezums. Ja ir zin�ma sprieguma vai str�vas l�knes formas, harmonisko sast�vu konstat� ar Furj� p�rveidojuma pal�dz�bu. Šim nol�kam periodu uz � t ass sadala n vienl�dz�g�s da �s (1.12. att.). Ir zin�ms, ka Furj� rindu konkr�tai periodiskai l�knei var izteikt ar sin�� t un cos �� t locek iem, kur � -- harmonisk�s k�rta. Tad pirmo locekli var noteikt no:

A �sin n2�

n

l1

sin�� .

Analoiski cos loceklim:

A ��n

ln 1

cos cos2

�� .

Rindas k-t�s harmonisk�s amplit�da l�dzin�s:

2``cos

`sin )()( AAAk �� ,

un k-t�s harmonikas le��a nob�de attiec�b� pret p�t�mo l�kni:

ea1 eb3 ec5

0 2

� �

T

1.9.att. P�rveidot�ju komut�cijas trauc�jumi.

/2 0

1

3

5

�t

A

1.10.att. 3. harmoniska attiec�b� pret 3-f�žu spriegumiem.

UA

UB

180

32% THD

20% THD

10% THD

4% THD

160

140

120

100

80

60

40

20

0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

70.7%

1.11.att. Datoru str�vu spektri. THD- harmonisko �patsvars.

17

tg cos

``sin

AA�� .

T�l�k l�kni izsaka vai nu ar sin, vai ar cos un le��a �� katras harmonisk�s nob�di pret analiz�jamo l�kni, jeb,attiec�gi to p�rr��inot, pret pirmo harmonisko:

u )(t� =�k

1

A � .sin( �� t+ )�� .

.Nullvads tiek sazem�ts: kabe u t�klos – pie transformatoriem; gaisa vadu t�klos drošuma paaugstin�šanai ir ar� atk�rtoti zem�jumi. Tr�svadu zemsprieguma t�kli, kas tiek izmantoti ret�k, par�d�ti (1.13 att.). Šim t�klam nav nullvada. T�kls tiek barots no transformatora, kura sekund�ram tinumam ir tr�sst�ra sl�gums. Vienai tr�sst�ra virsotnei pievieno dzirkste starpu, kas tiek caursista pie 750 V sprieguma, aizsarg�jot tinumu no augstsprieguma nok �šanas t�kl�. Vienf�z�gos pat�r�t�jus iesl�dz stap f�z�m. L�nijas spriegums atbilst pat�r�t�ju iek�rtu nomin�lam spriegumam (220 V). Šin� gad�jum� l�nijas un f�žu spriegumi ir vien�di, bet starp str�v�m ir sakar�bas (1.14.att.): ;CAABA III �� ;ABBCB III �� BCCAC III �� . Attiec�b� pret spriegumiem f�žu str�vas nob�des le��a : :

cos �AB

AB

ZR

,

kur R un Z – pat�r�t�ju akt�v� un pilna pretest�bas. 1.14 att. sprieguma vektori un tiem pak�rtotas str�vas var tikt savietoti tr�sst�r�. Simetriskai slodzei f�žu un l�nijas str�vas p�c modu a ir vien�das: ;CABCAS III �� .CBA III ��

Iev�rojot vien�dmalu tr�sst�ra �paš�bas, starp l�nijas un f�žu str�v�m eksist� sakar�ba: ffl III 73,1.3 �� . Tr�sf�žu sist�m� jauda l�dzin�s tr�s f�žu jaudu summai: CBA PPPP �� .

Simetrisk� sist�m� akt�v� un reakt�v� jaudas:

u

u1

u5

u3

mm

90

80

70

60

50

40

30

10

0

20

l

2 4

+�3 -�5

-�1 6 8 10 12 14 16 18 20 24

1.12.att. Sprieguma l�knes Furj� anal�ze.

�t n

1.13.att. Tr�svadu zemsprieguma t�kls.

18

fPP 3� ; Q=3Q f . Tr�sf�z�go pat�r�t�ju nomin�lam spriegumam j�atbilst t�kla starpf�žu spriegumam. T�tad elektrodzin�ju statoru tinumi šin� gad�jum� j�p�rsl�dz no zvaigznes sl�guma uz tr�sst�ri. Str�vas augst�k�s harmonisk�s nosl�dzas transformatora sekund�r� tinuma tr�sstur�, kura nullsec�bas pretest�ba nav liela sakar� ar to, ka nullsec�bas str�vas nosl�dzas tr�sst�r� un to rad�tais nulsec�bas magn�tiskais lauks – serde�a ietvaros. Droš�bas labad, aizsardz�bas apar�tiem tr�svadu zemsprieguma t�kl� j�b�t divpol�giem, abu vadu p�rtraukšanai. Tr�svadu zemsprieguma t�kls ar nullvadu pie pat�r�t�jiem. Gad�jum�, ja tr�svadu t�kla barojoš� tr�sst�ra nomin�lais sprieguma ir 380 V, kas palielina l�niju caurlaidi, vienf�z�go pat�r�t�ju barošanai tad b�tu j�rada m�ksl�gs nullvads. Princip� tas ir iesp�jams, kaut gan nav atradis praktisku pielietošanu. M�ksl�go nullvadu var rad�t pie pat�r�t�jiem ar speci�l� tr�sf�z�g� reaktora - neitr�llera pal�dz�bu (1.15.att.), kura nullsec�bas induktivit�te X 0 tuva nullei, ko pan�k izmantojot zigzag tinumu. Katr� f�z� šin� gad�jum� virkn� ir divas pret�ji iesl�gtas tinumu sekcijas, kas rada pret�ji v�rstus nullsec�bas laukus. Rezult�t� nulsec�bas lauks serden� rodas tikai nenoz�m�g� izkliedes lauka rezult�t� un reaktora nullsec�bas indukt�v� pretest�ba tuva nullei. Tikla starpf�žu spriegums šin� gad�jum� atbilst tr�sf�žu pat�r�t�ju nomin�lam spriegumam ( 380 V).

AI�

BI�

CI�

ABU�

BCU�CAU�

BCI�CAI�

BCI��

ABI�

ABI��

CAI��

AI�

BI�

CI�

ABU�

BCU�BCI�

CAI�BCI��

ABI�

ABI��

CAI��

1.14.att. Vektora diagramma tr�sst�ra sl�gumam.

1.15.att. Zemsprieguma t�kls ar m�ksl�go nullvadu pie pat�r�t�jiem.

19

1.3 Sadales transformatoru izv�le Sadales transformatoru jaudas izv�li nosaka pat�r�t�ju slodze, ko raksturo ziemas (210 dienas) un vasaras (155 dienas) slodžu grafika (1.16.att.). Sakar� ar to, ka transformatorus bieži izmanto esoš� t�kla slodzes iecirk�u barošanai, to slodzes grafiku raksturs ir zin�ms. Jauno slodžu raksturs tiek noteikts uz analoisko paraugu pamata. Izv�les gait� j��em v�r� transformatoru p�rslodzes iesp�ja pie maksim�l�m slodz�m uz maz�kas noslodzes r��ina cit� diennakts laik�. Transformatoru jaudas p�rdimension�šana saist�ta ar to tukšgaitas zudumiem kas dažreiz k �st par galveno zudumu komponentu sadales t�klos. Sadales transformatoru prim�riem tinumiem ir atsl�gt� st�vokl� iestat�mi nozarojumi (1.17.att.), ar kuru pal�dz�bu var izv�l�ties transform�cijas koeficientu atkar�b� no vietas t�kl� un slodzes. Transformatora vienas f�zes indukt�v� pretest�ba:

)(3

(%)10(%)102

��nom

nomK

T

nomKT

IU

US

UUX .

Transformatora f�zes akt�va pretest�ba:

).(3 2

2

��

��

nom

K

T

nomKT I

PSUP

R

Šeit KK PunU � -- �ssl�guma sprieguma indukt�vais komponents un zudumi tinumos pie nomin�l�s str�vas; S T -- nomin�l� jauda. Akt�v�s jaudas zudumi transformator� sast�v no diviem komponentiem: zudumiem tinumos un serden�. Zudumi tinumos ir atkar�gi no to akt�v�s pretest�bas un caurpl�stoš�s jaudas S:

TnomTnomT RUQPRUSRIP ]/)[()/(3 222222 �� (W). Akt�v�s jaudas zudumus var noteikt, zinot �ssl�guma zudumus kP� ,caurpl�stot nomin�lai jaudai: Tnomnomk RUSP )/( 22�� , (W). T�tad: 2)/( nomk SSPP �� , (W). Akt�v�s jaudas zudumi serden� ir t.s. tukšgaitas zudumi 0P� . Kop�gie zudumi transformator�:

PPPT �� 0 ,(W). Tukšgaitas zudumi transformatoros, ir atkar�gi no transformatoru nomin�l�s jaudas. T�p�c, izv�loties transformatorus, nevajadz�tu to nomin�lo jaudu p�rdimension�t. Magn�tiz�šanai transformatori pat�r� reakt�vo jaudu: � Q nomSI %10 0�� , (VA r ),

kur I 0 -- tukšgaitas str�va. Reakt�v�s jaudas zudumi transformatoru tinumos : ),/%(10)/( 222

nomkTnom SSUXUSQ �� (VA r ). Kop�gie reakt�v�s jaudas zudumi: �� QQT 10U ),/%( 2

nomk SS (VA r ).

6 12 24 18

150

300

450

P, kW

1.16.att. T�kla iecirk�a slodžu grafiks.

st. .

1.17.att. Sadales transformatora prim�rais tinums ar iestat�miem atzarojumiem. .

20

Transformatora jaudas izv�lei nepieciešama inform�cija par slodzes strukt�ru, �paši par dzin�jiem, to jaudu, palaides ilgumu un palaides str�vas raksturu. �ssl�gto asinhrono dzin�ju palaišanas str�vas (3-10)-k�rt�gi p�rsniedz nomin�lo str�vu. Palaišanas process, atkar�b� no t� smaguma, ilgst 3-10 s. Transformatora izv�lei j��em v�r� �ssl�guma str�vas, kas nosaka aizsardz�bas izv�li. Noteicoš� ir vienpol�ga �ssl�guma str�va. Gad�jum�, ja dzin�ja jauda ir sal�dzin�ma ar transformatora jaudu, var izr�d�ties, ka starp�ba starp palaišanas un �ssl�guma str�v�m ir p�r�k maza. Š�d� gad�jum� j�lieto viegl�k palaiž�ms dzin�js vai j�palielina �ssl�guma str�va. �ssl�guma str�vu palielina, izmantojot, liel�ka š��rsgriezuma vadus t�kl�, liel�kas jaudas transformatoru vai transformatoru ar maz�ku nullsec�bas pretest�bu. Liel�k�s transformatora jaudas izv�le ir ekonomiski nepamatota, jo saist�ta ar akt�vo materi�lu neracion�lu izmantošanu un palielin�tiem tukšgaitas zudumiem. Transformatoru nullsec�bas pretest�bu nosaka tinuma raksturs. Transformatoru ekvivalento sh�mu veido prim�r�, sekund�r� tinumu X 1 , X 11 un magn�tiz�šanas reakt�v�s pretest�bas X � zari (1.18.att.)

�etrvadu zemsprieguma t�klos sekund�ram tinumam parasti izmanto Y/Y 0 sh�mu (1.19.att). Zemsprieguma t�kl� ir liels vienf�z�go pat�r�t�ju �patsvars. Boj�jumi šaj� t�kl� ir vienf�z�go �ssl�gumu rezult�t�. Ir zin�ms, ka vief�z�go �ssl�guma apr��inos ir virkn� sl�gti tieš�s, apgriest�s un nullsec�bas sh�mas. Transformators apr��in� figur� ar attiec�go sec�bu

ekvivalent�m sh�m�m. Ja tieš�s un apgriezt�s sh�mas transformatoriem ir vien�das: X �1 X �2 X �1 11X ,

tad nullsec�bas pretest�bas ir atkar�gas no tinuma tipa. Prim�ram tinumam neitr�le nav zem�ta. T�p�c tas neietilpst nullsec�bas sh�m�.

Nullsec�bas str�vas tr�sstie�u serde�os veido vien� virzien� v�rstus nulsec�bas magn�tiskos laukus, kas nevar nosl�gties t� ietvaros. Rezult�t� magn�tiskais lauks nosl�dzas, p�rvarot e as dielektrisko un b�kas magn�tisk�s pretest�bas, kas atbilst transformatora ekvivalent�s sh�mas mag�tiz�šanas zaram X� . Transformatora nullsec�bas pretest�bu veido t� sekund�rais tinums virkn� ar magn�tiz�šanas zaru: X 0 = X 11 +X � . Transformatora nullsec�bas pretest�ba 3-10 reizes p�rsniedz tieš�s sec�bas pretest�bu un to nosaka eksperiment�li. Rezult�t� transformatora sekund�ro izvadu vienpol�g�s �ssl�guma str�vas apr��ina sh�mas pretest�ba l�dzin�s: X= 021 XXX �� = .)103()(2 �XXXX IIIII �� ssl�guma str�vas šin� gad�jum� ierobežo magnetiz�šanas zara pretest�ba.

x2 x1

x�

1.18.att. Transformatora ekvivalent� sh�ma.

�0

U0

x2 x1

x� .

1.19.att. a)Transformatora Y/Y tinuma sh�ma b) ekvivalent� nullsecibas sh�ma. .

a) b)

21

� /Y 0 tinum� (1.20.att.) nullsec�bas str�vas nosl�dzas tr�sst�r� un attiec�gais magn�tiskais lauks – tr�sstie�u serde�a ietvaros. Rezult�t� nulsec�bas pretest�ba l�dzin�s transformatora tieš�s

un apgriezt�s sec�bas pretest�b�m: X 0 =X 1 =X 2

Rezult�t� transforematora sekund�ro izvadu vienpol�gas �ssl�guma str�vas apr��ina pretest�ba l�dzin�s: X )(3 III XX �� Un t�s ir b�tiski liel�kas par iepriekš�j� piem�ra str�v�m. Š�da tinuma tr�kums ir tas, ka tr�sst�ris tiek sasl�gts izejot no noteikt� pak�pjsl�dža st�vkok a, kuru tad operat�vi nav iesp�jams p�rstat�t atbilstoši re�lam t�kla sprieguma rež�mam.

Y/Z 0 sl�gumam (1.21. att.) nulsec�bas magn�tiskais lauks serden� nerodas, jo to kompens� serde�a daž�du stie�u tinumu sekcij�s pret�ja virziena nullsec�bas str�vas. Rezult�t� transformatora nullsec�bas indukt�vo pretest�bu nosaka tikai izkliedes lauki un t� ir tuva mullei: X 0 �0 Šin� gad�jum� transformatora sekund�ro izvadu vienpol�g�s �ssl�guma str�vas ekvivalent�s apr��ina sh�mas pretest�ba ir: X=2( )III XX � un �ssl�guma str�va ir visliel�ka. T�kla aizsardz�bu nodrošina drošin�t�ji vai autom�tsl�dži, kuriem j�izv�las nomin�l�s str�vas vai iestat�jumi. Gad�jum� ja t�kl� ir asinhronie dzin�ji, iestat�jumiem I iest j�b�t no vienas puses liel�kiem par dzin�ju palaides str�v�m I pal , bet no otr�s – maz�kiem par �ssl�guma

str�v�m I k : I �k I iest palI� . Šie noteikumi var izr�d�ties par nesavietoj�miem, jo dažreiz �ssl�guma str�vas nav pietiekoši lielas. T�p�c tie, projekt�jot, ir j�p�rbauda. Visliel�ka �ssl�guma str�va ir Y/Z tipa trnsformatoram. Tiem dod priekšroku mazjaud�go transformatoru gad�jumos kad tikl� ir asinhronie dzin�ji. Papildus j�p�rbauda sprieguma pazemin�jumi U� , palaižot dzin�jus, kas nedr�kst p�rsniegt 20%:

� U= (%)100.2UXQ�

,

kur Q� -- dzin�ja palaišanas triecienjauda, kV.A. Tos var samazin�t ar maz�kiem X vai Q� . Pirmaj� gad�jum� j�palielina transformatora jauda vai vadu š��rsgriezumu, otr� – pielietojot viegl�k�s dzin�ju palaides iek�rtas.

XII

X� I II

1.21.att. Transformatora Y/Z tinuma un ekvivalent� sh�ma.

3�0

U0

x2 x1

x� . �01

�01

1.20.att. a) Transformatora � /Y tinuma sh�ma. b) ekvivalent� nullsecibas sh�ma. .

a)

b)

22

T�kl� ar neline�r�m pat�r�t�ju iek�rt�m veidojas augst�kas harmoniskas, kas krop o str�vas un sprieguma l�knes. Augst�k�s harmonisk�s izplat�s t�klos apgriezti proporcion�li pretest�b�m un atseviš��s vietas uz zin�m�m harmonisk�m rodas rezonanses par�d�bas. To izplat�šanos p�c iesp�jas j�ierobežo. Iev�rojot to, ka bieži veidojas treš� harmonisk�, kam ir nullsec�bas raksturs, to var izol�t no t�kla, pielietojot transformatoru ar tr�sst�ra prim�ro tinumu kur� nulsec�ba, nosl�gdamies, t�l�k neizplat�s. T�d� veid� risina iest�žu barošanu, piem�ram, bankas, kur ir liels datoru daudzums. Daž�du transformatoru tipu �patsvars sadales t�klos att�lots (1.22.att.).

Y/Y0-12 92.22%

��/Y0-11 1.89%

Y/Z0-11 5.42%

Y/��-11 0.06%

Y/Z0-5 0.35%

��/Y0-5 0.06%

1.22.att. Daž�du transformatoru �patsvars t�klos.

23

1.4 Zemsprieguma t�kla sadalnes Nebl�vi apdz�votos rajonos parasti izmanto vientransformatoru apakšstacijas jeb transformatoru punktus (1.23.att.). Zemsprieguma t�kla sadalnes paredz�tas elektrisk�s enerijas sa�emšanai un t�s pieg�dei pat�r�t�jiem.. Br�vgaisa transformatoru apakšstacij�s izmanto r�pnieciski izgatavotus sadalnes skapjus 3-4 l�niju pievienojumiem. Tajos izvieto kopnes, svirsl�džus, komut�cijas apar�tus (drošin�t�jus, autom�tus), uzskaites un kontroles aparat�ru un barojamo zemsprieguma l�niju pievienojumus. . Paredz�ta daž�du standarta izm�ru skapju izgatavošana. Apdz�vot�s viet�s parasti izmanto divtransformatoru apakšstacijas. To konstrukcija var b�t �r�j� vai sl�gt� tipa (1.24.att.). Gaisa vadu l�nij�m aizsardz�bai pret atmosf�ras un komut�cijas p�rspriegumiem kopn�m pievieno venti u p�rsprieguma novad�t�jus. Tajos izol�cijai b�stamie p�rspriegumi p�rkl�j dzirkste starpu, novada s�kuma impulsa str�vu un p�c tam 50 Hz pavadošu str�vu caur vilita pretest�bu, nodz�šot loku pateicoties vilita vadam�bai, kas pieaug palielinoties spriegumam, neradot izol�cijai b�stamus sprieguma paaugstin�jumus. Zemsprieguma venti a p�rsprieguma novad�t�jiem ir viena dzirkste starpa un viens vilita pretest�bas disks (1.25.att.). T� caursišanas spriegums 0,1-0,5 s� pirmizl�des laik� U caur � 2,5kV ef un 2-10 s� laik� -- 3,5-4,5 kV ef . Pie 1000A str�vas impulsa paliekošais spriegums

U pal � 2,5 kV ef .

Var

A

PB(3)-1a-20/400

A

A V

Wh

3~20kV PB(3)-1b-20/400

PB(3)-2-20/400

PBC-20

0,4-0,23kV

PB(3)-1b-20/400

T1 T2

-20� -20�

PB� -0,5

1.24.att. Divtransformatoru sadales a/st sh�ma 1.25.att. Zemsprieguma p�rsprieguma novad�t�js

1.23.att. Transformatora punkta sh�ma.

24

1.5 Zemsprieguma t�kla apr�ini Zemsprieguma t�kla apr��inos j�izv�las t�kla parametri, kas nodrošin�tu nepieciešam�s slodzes p�rvadi l�dz pat�r�t�jiem pielaižam� sprieguma robež�s. T�tad, projekt�jot j�izv�las vadu š��rsgriezumi un j�p�rbauda sprieguma kritumi t�kl�. T�kla elektrisk� rež�ma parametrus nosaka p�rvad�m� jauda un t� pretest�ba, kas satur akt�vo un indukt�vo kompenentus. L�nijas �patn�j� indukt�v� pretest�ba ir atkar�ga no att�luma starp vadiem un magn�tisk�s caurlaidam�bas � :

x 0 =dDvid2

lg6,4(� +0,5 � ).10 4� km/�

kur � =2 314�f -- le��iskais �trums 50 Hz frekvencei; d -- vada diametrs, mm,

D vid -- vid�jais eometriskais att�lums starp f�zes 1;2;3 vadiem D vid = 3312312 DDD .

L�nij�m ar kr�saino met�lu vadiem:

x 016,02

lg144,00

��dDvid ( )./ km�

Ja vadi ir novietoti vien�dmalu tr�sst�ra virsotn�s, tad D vid = D, ja horizont�l� plakn�, tad D vid = 1,26 D. L�niju pretest�bu parametri daž�diem vadu novietojumiem ir doti rokasgr�mat�s.

1.6 Vadu š�rsgriezumu apr�ins

Pielaižamos sprieguma kritumus stacion�ros apst�k os nosaka, izejot no spriegumiem

t�kla barošanas punkt�, t�tad uz transformatoru zemsprieguma kopn�m. Šim nol�kam j�b�t priekšstatam par sprieguma rež�mu sadales t�kl� kopum�. Sadales t�kls sast�v no augstsprieguma 10-20 kV l�nij�m, kam pievienoti sadales transformatori (1.26.att.). Transformatoru augstsprieguma tinumu atzarojumi ir iestat�mi atkar�b� no t�kla sprieguma rež�ma. Turpm�k p�rsl�dža st�vokli ilgstoši nemaina. Apr��inos sadales transformatori figur� k� elementi, kuros ir sprieguma kritumi un sprieguma past�v�gas izmai�as tinumu nomin�lo spriegumu novirzes d� 1V� un 2V� no t�kla nomin�l� sprieguma nV1 un nV2 . Transformatora sekund�rais spriegums l�dzin�s:

,1

2 TT

UkU

U ��

kur Tk -- transform�cijas koeficients;

TU� --sprieguma kritums transformator�: (%).)/( kTT USQU ��

L-4

No 10-20 kV a/st

L-5

KP

Uz SP

1.26.att. T�kla sh�ma ar sadales transformatoriem.

25

Sprieguma novirze:

%100n

n

UUU

V�

� .

Pielaižamas sprieguma novirzes V no nomin�la sprieguma v�rt�bas nU nosaka standarts. Turpm�k lietder�gi spriegumus p�rveidot novirzes vien�b�s. Transform�cijas koeficients:

)1/()1(/ 2121 VVUUk nnt �� , kur 2,1 VV �� -- attiec�go transformatoru tinumu nomin�lo spriegumu novirze no t�klu nomin�liem spriegumiem. Sakar� ar to, ka sekund�ram tinumiem nomin�lais sprieguma p�rsniedz t�kla nomin�lo spriegumu par 5%, %.52 �V� Toties 1V� ir atkar�gs no izmantojam�s pak�pes un t� v�rt�bas atrodas (+5 -- -5)% robež�s. Aizvietojot sprieguma relat�v�s v�rt�bas ar novirz�m: ;1 1*1 VU �� ,1 2*2 VU �� ,1212*2 )]1/()1)[(1(1 TVVVVVU �� P�c p�rveidojumiem, izsl�dzot mazos lielumus: 1222 VVVVV T �� . Šo nol�dzin�jumu izmanto t�kla sprieguma rež�ma anal�z� (1.27. att.) Barojoš� centra apakšstacijas tuvum� sadales transformatoriem iestata pirmo pak�pi, kas atbilst liel�kam transform�cijas koeficientam. Uz barošanas centra kopn�m maksim�lo slodžu laik� uztur maksim�lo spriegumuu +7%. Tad uz sadales transformatoru sekund�r� tinuma izvadiem sprieguma novirze: 2V .=7-2+5-5= 5% T�l�kos transformatoru punktos, sprieguma krituma d� augstsprieguma l�nij� spriegums pazemin�sies l�dz l�menim, kad b�s iesp�jams izmantot sadales transformatoru otro pak�pi, utt. Maksim�lais zemsprieguma kop�u spriegums ir +5%, kas ir zem�ks par standarta maksim�lo v�rt�bu (+10%), bet minim�l� -- +2,5%. Sprieguma kritums attiecin�t�s vien�b�s:

100.%*nomUU

U�

�� 100.2UU�

� (%).

Uzskatot, ka sprieguma novirzi pie att�l�kiem pat�r�t�jiem b�tu j�ierobežo ar –5% un iev�rojot zin�mu nenoteikt�bu sprieguma regul�šanas gait� sakar� ar regulatoru nej�t�bas zonu, maksim�lais pielaižamais sprieguma kritums t�kl�, kas b�tu j�iev�ro, to projekt�jot, ir

4-5 %.

Spriegumu kritumu l�nij� nosaka no nol�dzin�juma(1.28. att.):

��

��U

QXPRU j

UQRPX �

, (V).

Vn

+5

0

-2.5

+2.5

1.27.att. Sprieguma novirzes sadales t�kl�.

26

L�nijas s�kuma un beigu spriegumu eometrisko starp�bu ac sauc par sprieguma kritumu. Sprieguma kritumu algebraisku (skal�ru) starp�bu ae sauc par sprieguma zudumu. Sprieguma krituma vien�dojuma pirmo (re�lo) locekli ad auc par sprieguma krituma

garenvirziena komponentu, bet imagin�ro komponenti cd š��rsvirziena komponentu. Sadales t�klu praktiskos apr��inos, pielaižot nelielu k �du, par sprieguma zudumu pie�em

garenvirziena komponentu. Pat�r�t�ji l�nijai tiek pievienoti atseviš��s viet�s, sadalot l�niju posmos. Katr� l�nijas

posm� ir sprieguma kritumi iU� . Posmu sprieguma kritumu summa ��n

iiU l�dzin�s sprieguma

kritumiem l�nij�s, kuri ir projekt�šanas apr��inu objekts. Sakar� ar to, ka pat�r�t�ji tiek pievienoti zemsprieguma t�kla daž�d�s viet�s, t�kls

j�apr��ina pa posmiem un sprieguma kritums l�dzin�s atseviš�u posmu spriegumu kritumu summai:

��

��n

i

iiii

U

XQRPU

1

,

kur i—atseviš�o l�nijas nogriež�u pretest�bu, slodžu un spriegumu parametri. Apr��inos j��em v�r� sprieguma kritumi visos vienf�z�go t�klu posmos. Šin� gad�jum�

parametri figur� k� f�zes str�vas un spriegumi:

3

1* U

U �� n

i

iiii

UXQRP

1

Nullvada slodz� j��em v�r� re�lo slodžu nesimetrija un harmonisk�s k�rtn�j�s trim. Projektos apr��in�miem zemsprieguma t�klu parametriem j�atbilst pielaižam�m vadu str�v�m:

I pielI� , un sprieguma kritumiem pielUU �� . Šie parametri var b�t pielaižam�s robež�s pie pareizas attiec�bas starp sadales augstsprieguma un zemsprieguma t�kliem. Lai zemsprieguma t�kli neb�tu p�rm�r�gi gari, transformatoru punktiem j�atrodas pat�r�t�ju tuvum�.

Pie�emot l�nijas maistr�lei vis� garum� vien�dus vadu š��rsgriezumus, izv�les process ir sekojošs. Vadu š��rsgriezums iespaido vadu akt�vo pretest�bu, kas nosaka sprieguma zuduma komponentu:

1.28.att. Sprieguma kritumu vektoru diagramma.

1fU�

rI�0 aI�

I�

2fU�

ZI�

XI�

RI�1 2

a

b

c

d e

�Uf

21 ff UU ��

1U� 2U�l

Icos

27

�� aU3

1�

n

1 i

ii

URP

.

L�nijas posmu induktivit�tes X i vadu akt�vo pretest�bu praktiski neiespaido. T�p�c otro sprieguma zudumu komponentu:

�� rU 3

1�

n

1 i

ii

UXQ

apr��ina atseviš�i. Pielaižams aU� lielums l�dzin�s: rpielapiel UUU �� . emot v�r� to, ka: R i = l i /� . s ,

kur � -- vada vad�tsp�ja (m/ 2mm� ); l – posmu garumi (km). Tad vada š��rsgriezums:

s=UU

lP

apiel

n

ii

�

��

1 .

J�izv�las tuv�kais standarta š��rsgriezums, izdarot atk�rtotu p�rbaudi. Pie�emot vienm�r�gu slodzes sadal�jumu gar l�niju (1.29.att.) pie vadu š��rsgriezuma s , sprieguma kritums taj�:

sUPl

UPR

U�� .

Savuk�rt: .21

21 2

0PLpLldlpPl

L��

T�tad: .21

UPR

U ��

Sakar� ar to, ka str�vas daž�dos l�nijas posmos atš�iras, vadu š��rsgriezumi ar� var�tu b�t daž�di. Tad, nodrošinot sprieguma krituma pras�bas, š��rsgriezumi j�sadala gar l�niju proporcij�s, vadoties no uzdotiem krit�rijiem.

Praktiski var izmantot vadu š��rsgriezumu sadal�jumu l�nij� proporcion�lu posmu noslodzei. Tad pie aujamo sprieguma zudumu sadala starp posmiem proporcion�li t.s. slodzes momentiem M i = iilP .Tad:

kU� = pielU� .

�n

i

k

M

M

1

.

emot v�r� to, ka l �ii R� is , k�rt�j� l�nijas posma vadu š��rsgriezums:

UU

lPs

k

kkk ��

T�l�k katra posma vada š��rsgriezumu apr��ina atseviš�i, izv�loties tuv�ko standarta lielumu un rezult�tu p�rbaudot.

Var orient�ties uz minim�liem zudumiem, kam atbilst vien�di str�vas bl�vumi J= I/s ( A/mm 2 ) l�nijas posmos. Tad vadu š��rsgriezumus sadala starp l�nijas posmiem proporcion�li slodzes kvadratu momentiem M lI 2

2� :

l

L

1.29.att. Vienm�r�gs pat�r�t�ju pievienojums.

28

�� n

i

kpielk

M

MUU

12

2 =U piel

� kk

kk

lP

lP

2

2

.

Tad ��rsgriezums: UU

lPs

1

111 ��

Vadu š��rsgriezumus var noteikt, orient�joties uz vadu materi�la minim�lo pat�ri�u. Vadu

materi�la apjomu nosaka to tilpums G= �n

ii ls1

. . Sprieguma zudums l�dzin�s:

�� n

i

iin

ii

ii

sGP

UsUlP

U1

21

11��

.

Nosakot sprieguma zudumu proporciju p�c jaudas P funkcijas starp to un vadu š��rsgriezumu

is , redzam, ka t� ir P . Tad sprieguma kritums pirmaj� posm�:

�� 1U

�n

ii lP

lPU

1

11

..

1�

un : UU

lPs

1

111 ��

.

Izv�ršot sakar�bas: s 111 Pk� ; s ;222 Pk� … s nnn Pk� ,

kur k i

n

ipiel

i PlUU ��

�1

1�

.

Daž�diem krit�rijiem atbilst daž�das vadu š��rsgriezumu izkliede. Visliel�k� to daž�d�ba b�s jaudu kvadr�tu proporcijai 2

kP . Vismaz�ka – kvadr�tsaknei no jaudas kP . Gal�gai krit�riju izv�lei j��em v�r� ekonomiskie apsv�rumi. Vadu š��rsgriezumi iespaido kapit�lieguld�jumus, bet zudumi – ekspluat�cijas izdevumus. L�nijas izmaksa l�dzin�s visu elementu izmaksu summai, ieskaitot vadu izmaksu. Pieaugot vadu š��rsgriezumam, aug l�nijas �patn�j�s izmaksas:

))](1)[(0 apinbFAK �� Ls/km, kur I – procentu likme %;

��ap amortiz�cijas atskait�jumi , %; A – kapit�lieguld�jumi, neatkar�gi no vadu iamaks�m, Ls; b – �patn�jie ieguld�jumi, proporcion�li vadu izmaks�m, Ls/mm 2 . N – ekspluat�cijas termi�š, gadi. Izmainoties vadu š��rsgriezumam, main�s enerijas zudumu izmaksas gad�:

��Fl

IPWK zud max2

max 3�� ,

kur �� vadu materi�la �patn�j� pretest�ba, /2mm� �� zudumu enerijas izmaksa, Ls/kWh.

Zudumu ietaup�jumu kapit�ls l�dzin�s:

,)1(1� ��

n

izudikap eKK

kur �e kurin�m� pad�rdzin�jums zudumu kompens�cijai Ls/h. Summ�rie izdevumi, atkar�gie no vadu š��rsgriezumiem: ��K kapa KpinbFA �� ))](1(1)[(

29

�etriem krit�rijiem j�nosaka rezult�jošie izdevumi un j�dod piekšroka variantiem ar maz�kiem izdevumiem l�nijas ekspluat�cijas laik�.

Att�stoties esošiem zemsprieguma t�kliem, tie pak�peniski p�rslogojas, sprieguma kritums pieaug, pie gal�jiem pat�r�t�jiem spriegumi pazemin�s, palaižot dzin�jus, pieaug sprieguma sv�rst�bas un elektroapg�de k �st neapmierinoša. St�vokli normaliz�, savlaic�gi b�v�jot papildus transformatoru punktus un zemsprieguma t�klus p�rdalot starp tiem. Izv�loties l�niju tipu, j�pie�em viens no variantiem: pazemes kabelis, kabelis balstos vai gaisavadu l�nija. Pazemes kabelis atbilst visaugstai droš�bai, bet prasa liel�kus izdevumus. L�nij�m ar kailvadiem izolatoros ir liel�ks boj�jumu skaits negaisu, v�tru un cilv�ku darb�bas rezult�t�. Kabelim balstos boj�jumu skaits maz�ks, jo tas ir p�rkl�ts ar izol�ciju, kas pasarg� no �ssl�gumiem v�tras laik�, uzkr�tot zariem, slapjam sniegam vai veidojoties apledojumam. Zemsprieguma l�nij�m, izmantojot piekarkabe us AMKA, tos piestiprina balstos. Šim nol�kam var izmantot ar� citiem nol�kiem izmantojamus balstus. Kabelis satur t�rauda trosi, apt�tu ar izol�tiem vadiem. Att�lumam starp balstiem j�b�t maz�kam par tiem, ko pielaiž kailvadu l�nij�m troses nokares d� . AMKA l�nija ir lab�k aizsarg�ta no boj�jumiem , jo priekšmetu uzkrišana neizraisa �ssl�gumus. L�nijas izmaksa ir nedaudz maz�ka par zem� guldin�m�s kabe u l�nijas izmaksu.

30

1.7 Vadu termisk�s iztur�bas p�rbaude

Vadiem un apar�tiem j�b�t termiski

iztur�giem pret �ssl�guma str�v�m. �ssl�guma str�vas daudzk�rt p�rsniedz nomin�lu str�vu un t�s ilgst aizsardz�bas darb�bas laik� 1-3 s. �ssl�guma str�vas rada termisko impulsu, kura rezult�t� vadi var p�rdegt, kontaktvietas un pats vadu materi�ls var p�rkarst zaud�jot nepieciešamo stipr�bu. Termisk� iztur�ba ir atkar�ga no vadu š��rsgriezuma .s T�tad, t�s nodrošin�šanai ir j�nosaka termiski iztur�gs š��rsgriezums .terms . Š��rsgriezumam j�b�t:

s terms� . Materi�la temperat�ra silšanas proces� main�s eksponenci�li saska�� ar vienlaic�g�m silšanas un dzes�šanas likumsakar�b�m. �ssl�guma str�va darbojas �slaic�gi. Šaj� laik� materi�ls nepasp�j atdziest un, t�tad, silšana notiek adiab�tiski, kas atbilst pieskarei pret eksponenti t�s s�kumpunkt�. Paties�b�, sasilstot, pieaug materi�la pretest�ba, kas palielina siltuma izdal�šanos. Rezult�t� procesu raksturo l�kne (3) ar izliekumu uz apakšu (1.30.att.).

Apr��inot �ssl�guma str�vu zemsprieguma t�klos, var ierobežoties ar �ssl�guma str�vas nemain�gu laik� periodisko komponentu. Apr��inos �em v�r� sist�mas, transformatora un zemsprieguma t�kla elementu pretest�bas miliomos, ( �m ). Pras�bas apr��ina precizit�tei ir atkar�gas no apr��ina m�r�a. T�, piem�ram, vadu termisk�s iztur�bas p�rbaudei sist�mas un p�rejas kontaktu pretest�bas ( tiek uzdotas rokasgr�mat�s) neiev�rošana palielina drošuma pak�pi un ir pie aujama. �ssl�guma str�vas aizsardz�bas apr��iniem tas var nenodrošin�t nepieciešamo jut�bas pak�pi un neprecizit�tes sekas b�tu j�nov�rt�. Ja transform�cijas koeficienta �st� v�rt�ba nav zin�ma, tad var orient�ties uz sprieguma l�me�iem 400 un 230 V. Sist�mas pretest�bu var pie�emt uz sekojošo apsv�rumu pamata:

a) izejot no zin�m�s iepriekš�j� p�c sh�mas transformatora pretest�bas sX , attiecinot to uz zemspriegumu saska�� ar nol�dzin�jumu

X �s'' 2

1

2 )(UU

X s , (m� ),

kur 21unUU - tuv�k� transformatora prim�r� un sekund�r� tinumu nomin�lie spriegumi; b) izejot no zin�m�s �ssl�guma str�vas transformatora prim�r� pus� I k saska�� ar vien�dojumu

�sX ' 32

1

21 10.)(3 U

UI

U

k

, (m� );

a) pirm� tuvin�jum� apr��inos pie�em ka pazeminošs transformators tiek barots no bezgal�g�s jaudas avota.

P�r�jo t�klu elementu pretest�bas pie�em saska�� ar katalogu datiem. Atš�ir�giem atsl�gšanas laikiem T k str�vu tT kori� saska�� ar izteiksmi:

I t =I 1t / kT , Piem�rs: atsl�gšanas laikam T K =0,5 s , I t =I 1t / 5,0 =1,42I 1t , bet T K =5s T t =T �5/1t 2,23I 1t .

1.30.att. Adiab�tisks silšanas process �sssl�gum�.

��x

��

�0

ta

3

1

2

t

31

No tab.1 atrod maksim�li pielaiž�mu temperat�ru vadu materi�liem ar attiec�go izol�ciju un no grafikiem 1.31.att. atrod pielaižamu str�vas bl�vumu I (A/cm 2 ) 1 s atsl�gšanas laikam. Liel�kam atsl�gšanas laikam str�vas bl�vums tiek attiec�gi kori�ts. Piem�rs. I �''K I K =1445A, m=0, n=1. Pie�emot Cmaks

0200�� un s�kotn�jo temperat�ru 50 0 C nosaka I=145 A/cm 2 . T�tad minim�li pielaiž�ms š��rsgriezums 1 s atsl�gšanas laikam: s =1445/145 = 9,96 cm 2 .

Tabula 1.1 Izol�cijas materi�ls

Unom, kV �0, oC

�, oC

Vad�t�ja materi�ls

I k bl�vums,

A/mm 2 Cu 115

160 0 Al 76 Cu 103

PVC 0,6-10kV

70 0 140 0 Al 68

Cu 143 XLPE Visi spriegumi

90 0 250 0 Al 94

Kopn�m, izolatoriem un apar�tiem j�p�rbauda ar� �ssl�guma str�vas din�miska iedarb�ba.

1.31.att. Termisk�s iztur�bas apl�ses grafiki a) varam, 1-t�raudam; b)aluminijam.

1

32

1.8 Zemsprieguma gaisa vadu t�kla l�nijas

Gaisa vadu l�nija apvidus situ�cijas kart� sauc par t�s trasi (1.32. att.). Projekt�jot trasi ir nepieciešami t�s izvietojumu saska�ot ar pašvald�b�m un vis�m ieinteres�t�m iest�d�m.

Gar trasi tiek uzst�d�ti balsti, kuros iekar vadus. Att�lums starp kaimi�u balstiem sauc par

p�rlaidumu. L�nijas projektos k� projekt�šanas lielums figur� p�rlaiduma garums l. Vertik�lu att�lumu starp vada fiks�cijas vietu pie izolatora un vada zem�ko vietu p�rlaidum� sauc par nokari f. Š� punkta att�lumu no zemes sauc par gabar�tu h. Zemsprieguma l�nij�m p�rlaidums var b�t 35-40 m; apdz�vot�s viet�s p�rlaidumi var b�t p�c vajadz�bas maz�ki; gabar�ts – 6 m; horizont�ls att�lums starp vadiem – 30 cm; vertik�ls att�lums– 40 cm. Zemsprieguma l�niju balstiem k� materi�lu visbiež�k izmanto vienlaidus koksnes vai koksni ar dzelzbetona pastabiem. Alum�nija vadu š��rsgriezumam l�dz 50 mm 2 . Koksnes balstiem tievgala diametram j�b�t ne maz�kam par 14 cm un pal�gelementiem 12 cm. Š�di balsti ir paredz�ti alum�nija vadu l�dz 50 mm 2 .nostoprinašanai.

Enkurbalsti iztur l�dz 530 kG vadu nostiepumu.

33

Izplat�t�kais balsta veids ir starpbalsti (1.33.att.). Tos uzst�da taisnos l�nijas posmos. Viet�s, kur l�nijas š��rso kaut k�dus objektus gabar�tu nodrošin�šanai izmanto pagarin�tus starpbalstus.

Vadi balstiem l�nij� rada nostiepes piep�les. T�p�c ir nepieciešami sarež�t�ki balsti, kas

uz�em nel�dzsvarotas nostiepes piep�les celšanas period� vai avarijas gad�jumos, atslogojot starpbalstus. Š�dus balstus sauc par enkurbalstiem, kuriem paredz atbalstus un pastiprin�tu vadu pievienojumu. Pie sarež�tiem balstiem pieder ar� st�ra, gala, krustojumu un nozarbalsti. Sarež�tiem balstiem notur�bai pret izraušanu grunt� izmanto 500 mm garus ne tiev�kus par 18 cm diametr� vai unific�tiem dzelzbetona pastabiem 500x175x110 mm š��rš us.

Sarež�tiem balstiem pastiprin�jumam var izmantot atsaites no 25 mm 2 t�rauda troses vai armat�ras dzelzs. T�s ir j�zem� ar zem�t�ju, kura pretest�ba ir ne liel�ka par 10 � vai ar� atsait� j�paredz izolators ne zem�k par 2,5 m lai nov�rstu pieskares spriegumu gad�jumos, ja atsaite non�k zem sprieguma.

1.33.att. Zemsprieguma t�klu koka balsti.

34

.Gala balstus lieto l�nujas s�kum� un beig�s, kur vadiem ir vienpus�ga nostiepe. St�ra balstus -- l�nijas trases pagriezienos. Krustojuma balstus – l�niju savstarp�jas krustojumu viet�s. Nozarbalstus – nozarojumu piesl�gšanas viet�s.

P�d�jos tr�s gad�jumos, p�rbaudot noslodzi, var izmantot ar� starpbalstus. L�nij�s lieto alum�nija un t�rauda-alum�nija vadus, kuriem ir labas elektrisk�s un

meh�nisk�s �paš�bas. Alum�nija elektrovad�tsp�ja ir �� 31,7 m/� .mm 2 un stiepes iztur�ba � =16 kG/mm.Daudzdz�slu vadu iztur�ba ir 85-90% no stiep u summ�r�s istur�bas, jo t�s vad� slogojas nevienm�r�gi. T�raud-alum�nija vadiem centr�l� dz�sla ir t�rauda,kas palielina vada iztur�bu. No iztur�bas viedok a zemsprieguma t�klos k� minim�li pie aujami vadu š��rsgriezumi ir: alum�nija 35 mm 2 un t�raud-alum�nija vadiem 10 mm 2 un neapdz�vot�s viet�s alum�nija 25 un t�raud-alum�nija vadiem 16 mm 2 . Uz vadiem iedarbojas v�ja spiediens, slapjš sniegs, sarma, ledus svars. Vislielakas slodzes rada v�jš un apledojums, ko apr��inos �em v�r� k� vienm�r�gu slodzi l�nijas garum�. Zemsprieguma l�nij�s izmanto porcel�na un stikla izolatorus (1.34.att.). Ja uz izolatoriem j�nostiprina vair�kus vadus (piem.,enkurbalstos), tad lieto izolatorus ar vair�kiem kakli�iem. Izolatorus balstos nostiprina uz k�šiem un travers�s uz tap�m (1.35.att.), kuru pie aujamas slodzes ir dotas rokasgr�mat�s.

1.34.att. Zemsprieguma t�klu izolatori, k�ši un tapas vadu stiprin�šanai.

3~ M

3~ M

3~ M

3~ M

A

1

2

3 4 5 6

7

8

9

10

1.35.att. Zemsprieguma t�kls ar apar�tiem

35

Balstu stiprin�jums grunt� ir atkar�gs no grunts �paš�b�m. T�s iedala trij�s kategorij�s. I. kategorija ( vid�j�s gruntis) – sausie: m�ls, m�laina smilts, smilšains m�ls, rupjas

smiltis. II. kategorija ( v�jas gruntis) – mitra m�laina smilts, smalka un vid�j� smilts, cieši

slokš�ains smilšains m�ls. III. kstegorija ( oti v�j�s gruntis) – �dens piesatin�ta m�laina smilts, smalka d��aina

smilts, slokš�ains m�ls un slokš�ains smilšains m�ls. Starpbalstu stiprin�šana ir sekojoš�.

I kategorijas grunt�s – dzelzsbetona elementus: 1,6 m dzi i bez š��rš iem. II kategorijas grunt�s -- ar š��rš iem Koka balstus I un II kategorijas grunt�s1,5-2 m dzi i bez š��rš iem atkar�b� no grunts �paš�b�m. V�j�s un oti v�j�s grunt�s lieto š��rš us vai dzelzsbetona pamatu pl�ksnes. Enkurbalstus, gala balstus I un II kategorijas grunt�s -- ar pamatu pl�ksn�m vai š��rš iem-- 2,2 m dzi i, to atbalstus 1,1-1,45 m dzi i un atsaites ar pamatu pl�ksn�m 2,2-2,5 m dzi i. Balstu nostiprin�šanu izpilda urbt�s bedr�s.

36

1.9 �ssl�guma str�vu apr�ins zemsprieguma t�klu s�kumposm� �ssl�guma str�vas ir svar�gs t�kla darb�bas drošuma faktors. Jo liel�ka ir �ssl�guma str�va, jo droš�k str�d� aizsardz�bas iek�rtas.

Pirmaj� tuvin�jum� �ssl�guma str�vas uz sadales transformatora zemsprieguma izvadiem var nov�rt�t �ssl�guma jaudas vien�b�s: S �ssl =100S T /� kU ,

kur �sslS - �ssl�guma jauda, VA;

TS - transformatora š�ietam� jauda, VA; U k - transformatora �ssl�guma spriegums %. T� , piem�ram, ja sadales transformatora jauda ir 100 kVA un �ssleguma spriegums 5%, tad tr�sf�z�g� �ssl�guma jauda ir:

�sslS = 100.100/5= 2000 kVA.

un tr�sf�z�g� �ssl�guma str�va : I k = 2000/ 3 .400 = 2890 A. T�l�kos t�kla posmos �ssl�guma str�vas ierobežo zemsprieguma t�kla elementu pretest�ba. Sakar� ar to, ka liels pat�r�t�ju skaits ir vienf�z�gie, liela noz�me ir vienf�z�gai �ssl�guma str�vai. To apr��in� izmanto ekvivslento sh�mu, kur virkn� sl�gti tieš�s,apgriezt�s un nullsec�bas pretest�bas .T�kl� ar izol�tu neitr�li vienf�z�go �ssl�guma str�vu liel� m�r� nosaka sadales transformatoru nullsec�bas pretest�ba. Transformatoru nullsec�bas pretest�bas ekvivalent� sh�ma ir atk�r�ga no transformatora tinuma sl�guma. Y/Y 0 sl�gumam nullsec�bas pretest�bas ekvivalent� sh�ma par�d�ta (1.19.att.) tr�ssstie�u serde�a nullsec�bas magn�tiskais lauks nosl�dzas caur izol�ciju un transformatora b�ku, p�rvarot lielu magn�tisku pretest�bu. Rezult�t� X 0 ir ( 3 – 10) reizes liel�kas par tieš�s un apgriezt�s sec�bas pretest�b�m: 10 )103( XX �� Pirmaj� tuvin�jum�, pie�emot, ka transformators ir pievienots pie bezgal�g�s jaudas energosist�mas, nosak�m vienpol�gas �ssl�guma jaudas 100 kVA sadales transformatoru semsprieguma izvadiem Y/Y 0 un Y/Z 0 variantiem, �emot v�r� to, ka f�zes spriegums l�dzin�s

U :3/lf U�

pirmaj� variant�: kkT�ssl UUSS 52/ �� = 100.100/(2+5).5=285,7 kVA,

�ssl�guma str�va: I k =285,7. �400/3 1233 A. trešaj� variant�: kT�ssl USS 2/� =100.100/2.5=1000 kVA,

�ssl�guma str�va: I 4325400/3.1000 ��k A. Y/Z transformatora vienpol�ga �ssl�guma str�va ir 3,5 reizes liel�ka. Zemsprieguma apar�ti Zemsprieguma t�kla paraugs par�d�ts 1.39. att. Šeit

1 – galvenais autom�tsl�dzis; 2 – drošin�t�js; 3 – svirsl�dzis 4 – slodzes atdal�t�js; 5 – drošin�t�j-atdal�t�js; 6 – magn�tiskais palaid�js (dzin�ju starters); 7 – kontaktors; 8 - p�rslodzes relejs;

37

9 - svirsl�dzis ar drošin�t�ju; 10 - autom�tsl�dzis; 11 - miniautom�ts; 12 – autom�tsl�dzis ar p�rstr�vas atk�bi; 13 – mikrosl�dzis.

38

1.10 Manu�lie sl�dži Svirsl�dži (1.36.att.) tiek izgatavoti l�dz 600 V mai�str�vai. Tas ir vienk�rš�kais manu�lais komut�cijas apar�ts. Tiek novietots vertik�l� st�vokl�. Sprieguma avotu pievieno augš�jiem kontaktiem. Svirsl�dzis rada ��d� redzamu atstarpi, ko izmanto k� droš�bas l�dzekli,

apkalpojot iek�rtu. Svirsl�dži, kurus izmanto k� redzamus p�rtraukumus var kombin�t ar drošin�t�jiem (1.37.att.).

Atsl�dzot str�vu, rodas elektriskais loks, kas boj� kontaktvirsmu. Lai samazin�tu loka degšanas laiku, lieto dubultkontaktus. Atsl�dzot galveno kontaktu (1.40.c.att.), ��d� paliek papildkontakts un tiek saspriegta atspere, kas savieno kontaktus. Palielinoties atsperes stiepes sp�kam, lokdz�ses kontakts tiek moment�ni atsl�gts un loks tiek nodz�sts Ar š�du svirsl�dzi var atsl�gt 0,3 I nom .

Liel�ku str�vu atsl�gšanai svirsl�džos izmanto lokdz�ses kameras (1.36.b. att.). Pie cos =0,8, var atsl�gt I atsl = 0,5 I nom . Akt�vo str�vu atsl�dz I atsl = I nom .

Sl�dži “Dilos” izpilda �tru iesl�gšanas un izsl�gšanas oper�cijas ar iesl�gšanas un izsl�gšanas darbin�t�ju. Tie tiek izmantoti ar� redzam� p�rtraukuma rad�šanai.

Sl�dži “Fulos” tiek izpild�ti k� drošin�t�js-slodzes atdal�t�js. Tiem t�pat ir darbin�t�js un tie izpilda ar� redzam� p�rtraukuma funkciju. Paketsl�džu nekust�gie un kust�gie kontakti novietoti izol�cijas materi�la paket�s, kas ir savietotas uz kop�j�s v�rpstas (1.38.att.). Kontakti ir apr�koti ar fibras pl�ksn�m kas, lokam iedarbojoties, ener� g�zi, kas to nodz�š. T�p�c paketsl�dži sp�j atsl�gt slodzes str�vu. To raksturo š�di dati: pie cos = (0,35 + 0,5) tas sp�j 50 reizes atsl�gt I atsl =3I nom un iesl�gt I iesl =7I nom . Resurss nomin�liem parametriem sasniedz 2500-15000 oper�cijas. Mai�str�vas ��žu vad�šanas iek�rtas atkar�b� no slodzes �patn�b�m tiek attiecin�tas uz sekojoš�m kategorij�m: AC-1 akt�va vai mazindurt;�va slodze; AC-2 sl�dgredzenu asinhronie dzin�ji; AC-3 �ssl�gtie asinhronie dzin�ji - palaide,atsl�gšana gait�;

AC-4 �ssl�gtie asinhronie dzin�ji - palaide, bremz�šana,, gr�dienrež�ms; AC-5a gazizl�des spuldžu apgaismojuma komut�šana;

1.37.att. Svirsl�dzis ar drošin�t�jiem.

1.36.att. Svirsl�dzis.

a) b) c) d)

1.38.att. Paketsl�dzis

39

AC-5b kv�lspuldžu apgaismojuma komut�šana AC-6a transformatoru komut�šana; AC-6b kondensatoru bateriju komut�šana; AC-7a nelielu indukt�vu slodžu komut�šana sadz�ves iek�rt�s; AC-7b dzin�ju slodzes komut�šana sadz�ves iek�rt�s; AC-8a hermetisko sald�jamo iek�rtu dzin�ju komut�šana ar darb�bas atjaunošanu no rokas; AC-8b tas pats ar darb�bas autom�tisko atjaunošanu; AC-11 elektromagn�ti kontaktoriem, venti iem, piedzi�ai.

40

1.11 Autom�tsl�dži

Autom�tsl�džus klasific�, apz�m�jot tos ar burtiem: A – akt�v�s slodzes aizsardz�bai ar maz�m 2-3 k�rt�g�m palaides str�v�m, I iest =(2-3)I nom B – mazindukt�vai slodzei ar 3-4 k�rt�g�m palaides str�v�m, I iest =(3-4)I nom C - elektrodzin�jiem ar 4,5-10 k�rt�g�m palaides str�v�m, I iest =(4,5-10)I nom D - iek�rt�m ar smagiem 10-20 k�rt�g�m palaides str�v�m, I iest =(10-20)I nom

Autom�tsl�džus izmanto zemsprieguma t�kla elementu aizsardz�bai. Tos izmanto ar� manu�l�s atsl�gšanas un iesl�gšanas vajadz�b�m. Vienk�ršota kinem�tiska sh�ma par�d�ta (1.39.a.att.). Izejas st�vokl� kontakti ir sasl�gti. Vad�šanas rokturis atrodas apakš�j� st�vokl�.

Str�vai, kas tek caur elektromagneta tinumu, sasniedzot iestat�juma v�rt�bu, serdenis atbr�vojas un t� belznis, iedarbojoties uz sviru sist�mu, atbr�vo atk�bni un atspere atsl�dz kontaktus. Apar�tiem var b�t vair�ki atk�b�i.

Termobimet�lisks atk�bnis sl�dzi atsl�dz, str�vai sasniedzot noteiktu v�rt�bu ar laika ietur�jumu,kas ir atkar�gs no p�rslodzes (1.39.b att.). Tad, piem�ram, termobimet�liska plate 2 , caur kuru tek p�rslodzes str�va, deform�joties, ar skr�vi 3 pagriež atsl�gšanas asi 4. Str�vas ierobežošanai bimet�liskaj� plat� kalpo šunts 1.�ssl�guma gad�jum� iedarbojas elektromagn�tiskais atk�bnis, kas sast�v no serde�a 7 un enkura 5, kas aptver str�vas vadu 6. Elektromagn�tiskais atk�bnis iedarbojas uz min�to atsl�gšanas asi 4.

Ja sl�dz� nav ieb�v�ta termobimrt�lisk� atk�b�a, tad aizsardz�bai pret p�rslodzi var izmantot atseviš�u distances darb�bas termobimet�lisku releju, kas darbojas uz distances atk�bni. Iesp�jams ar� atk�bnis, kas atsl�dz sl�dzi, samazinoties spriegumam zem 0,8 U .

Elektriskais loks autom�tsl�dz� nodziest gais�. Liel�ko str�vu autom�tiem ir dz�škameras, kur�s loka dz�šanas iesp�jas ir lab�kas.

Autom�tu var darbin�t manu�li, iedarbojoties uz rokturi , nospiežot pogu, vai ar� iedarbojoties uz atk�bni ar distancvad�bas pal�dz�bu manu�li vai autom�tiski.

Izmantojot distancvad�bu ir pareizi j�izv�las savienošanas vadi starp komandkontaktiem un relejiem-uztver�jiem, jo ir iesp�jami atteikumi garo vadu un to kapacit�tes d� . Ir iesp�jami divi izpildes veidi (1.40. att.).

Autom�tsl�dži atsl�dz �ssl�guma str�vu moment�ni (0,005 s) vai ar laika ietur�jumu. Atsl�dzot str�vu moment�ni pirms maksim�l�s v�rt�bas sasniegšanas,

1.40.att. Autom�tsl�džu distances vad�bas ��des.

X

X

1.39.att. a) Autom�tsl�dža vienk�ršota kinem�tisk� sh�ma; b) termobimet�liskais elements.

a) b)

41

�ssl�guma str�va tiek ierobežota, kas pasarg� iek�rtu no nev�lam�s termisk�s un elektromeh�nisk�s iedarb�bas.

�ssl�guma str�vas ierobežošanas raksturs redzams 1.41.a.att., kur ir par�d�ti ierobežojumi daž�d�m atsl�gšanas �trdarb�b�m. Str�vu ierobežojumu raksturl�knes par�d�tas 1.41.b.att. Ja vair�ki autom�tsl�dži daž�du t�kla posmu aizsardz�bai ir virkn� tad �ssl�gumu gad�jumos tie atsl�gsies praktiski vienlaic�gi, ja nav nodrošin�ta selekt�vit�te. Selekt�vit�ti pan�k pie noteikuma, ja �ssl�guma gad�jum� tiek atsl�gts tikai tas t�kla elements, kur� ir boj�jums. Iepriekš�j� elementa aizsardz�ba dr�kst atsl�gt savu t�kla posmu rezerves k�rt� pie noteikuma, ja pamataizsardz�ba atsaka. Selektivit�tes nodrošin�šanai aizsardz�b�m ir nepieciešami daž�di str�vas un laika iestat�jumi. Laika iestat�jumi, protams, izsl�dz �ssl�guma str�vu ierobežošanas iesp�ju. K� pirm� atsl�gsies aizsardz�ba, kurai ir minim�ls nostr�des laiks. T�kla s�kuma posmos laika iestat�jumiem j�b�t liel�kiem. Ar savstarp�jo saska�ošanu pan�k aizsardz�bas selektivit�ti t�kla apjom�.

Pateicoties termobimetaliskai atk�bei sl�dzis ieg�st atkar�gu laikstr�vas raksturl�kni (1.42.att.).Aizsardz�bas selektivit�ti var pan�kt divej�di.

Pirmaj� gad�jum� to veido, kombin�jot p�rslodzes (1) un moment�n�s darb�bas (2) �ssl�guma aizsardz�bu. Selektivit�tei izv�las apar�tus ar saska�ot�m str�vas un laikstr�vas raksturl�kn�m. Saska�ojam�m aizsardz�bas pak�p�m laiku iestat�jumu starp�bai j�b�t 50-80 ms un iedarbes str�vu v�rt�bu starp�bai vismaz 1,25-k�rt�gai, ko izv�las, izejot no zin�m�m �ssl�guma str�v�m. J��em v�r�, ka autom�tsl�džu elektromagn�tisko un termobimetalisko atk�b�u iestat�jumi nav regul�jami. Daž�das laikstr�vu raksturl�knes pieder sl�džiem, kuriem var izr�d�ties daž�di elektromagn�tisko atk�b�u iestat�jumi. L�dz ar to nav izsl�gtas pretrun�gas situ�cijas. T�, piem�ram, ja ir j�nodrošina palaišana sam�r� jaud�gam asinhronam dzin�jam ar smagiem palaišanas apst�k iem (10 s), var izr�d�ties, ka j�izv�las sl�dzis, izejot vien�gi no nepieciešam�s C laikstr�vas raksturl�knes. Turpret�m, elektromagn�tisk� atk�b�a str�vas iestat�jums tad var

1.41.att. �ssl�guma str�vu ierobežošanas raksturl�kne.

1.42.att. Termobimet�lisk� un elektromagn�tisk� atk�b�u kombin�ta laikstr�vas raksturl�kne.

��I

��t

t,s

Ik kA

42

izr�d�ties p�rm�r�gi liels, neatbilstošs �ssl�guma str�vai, par ko paredz�ta palielin�ta abonentmaksa. Lai iztiktu ar maz�kiem autom�tsl�džu nomin�l�m str�v�m pielieto dzin�jus ar viegl�kiem palaišanas apst�k iem un maz�k�m palaides str�v�m.

J� izskata ar� iesp�ja aizsarg�t t�kla s�kuma posmu ar drošin�t�ju, pielietojot autom�tsl�džus beigu posmos. Autom�tsl�džiem ar pneimo-, meh�niskiem, pulkste�- un tml. atsl�gšanas pal�nin�šanas iek�rt�m ir neatkar�gie laika iestat�jumi

V�lam�s laikstr�vas raksturl�knes var pan�kt, izmantojot mikroprocesoru relejus, kas savuk�rt iedarbojas uz distancvad�bas atk�bni. Š�das regul�jamas aizsardz�bas ir izstr�d�jušas vair�kas firmas ( L�sma, Latvijas Lauksaimniec�bas universit�tes ”Ekranas”). Ir paz�stams ABB SACE PR 212/MP apar�ts dzin�jiem ar str�v�m virs 100A, kuram var ieregul�t laikstr�vas raksturl�kni, kas sast�v no 5 posmiem (1.43.att.). Raksturl�knes posmi izpilda sekojošas funkcijas:

L - aizsardz�ba no p�rslodzes str�v�m; R - dzin�ja aizsardz�ba rotora nospr�šanas gad�jum�; I - “ “ no �ssl�guma str�v�m; U - “ “ no f�zes pazušanas (nesimetrijas).

Autom�tsl�džus mai�spriegumam izgatavo spriegumiem l�dz 1000 V. Lielas jaudas autom�tsl�dži tiek izmantoti slodz�m 400-2000 A; Vid�j�s jaudas - slodz�m 100 - 600 A; Mazautom�ti - str�v�m l�dz 100 A; V�t�otie autom�tsl�dži tiek izmantoti sadz�ves un biroju telp�s drošin�t�ju viet�. Tiem ir elektromagn�tiskais un termoatk�b�i, kas aizsarg� no �ssl�gumiem un p�rslodz�m. Autom�tsl�džus izmanto ar� virkn� ar drošin�t�jiem. Tad j�izpilda attiec�gie pas�kumi selektivit�tes nodrošin�šanai starp tiem. Autom�tsl�džu izv�les gait� j�nosaka to nepieciešamie parametri: nomin�lais spriegums, nomin�l� str�va, atsl�dz�m� �ssl�guma str�va, faktisk� �ssl�guma str�va ( šie dati ir zin�mi), nepieciešam� termo- un elektromagn�tisk� atk�b�u nostr�des str�vas. Izmantojot sl�dzi, piem�ram, dzin�ja aizsardz�bai, termoatk�bnis nedr�kst nostr�d�t t� palaišanas gait�. Toties, elektromagn�tiskam atk�bnim j�nostr�d� issl�guma gad�jum�. Pie�emsim, ka aizsarg�jams 380 V, 8 kW asinhronais dzin�js ar �ssl�gtu rotoru, sešk�rt�gu palaišanas str�vu un 4 s palaišanas laiku. T� nomin�l� str�va ir 17,24 A. Šiem datiem atbilst autom�tsl�dzis KTA 3-25-25A. Lai, palaides proces� dzin�js neatsl�gtos, termoatk�b�a iestat�jumam j�p�rsniedz dzin�ja nomin�l� str�va par 10% , t.i. 18,96 A., kas atrodas t� iestat�jumu diapazon� (16-25) A. Sl�dža laikstr�vas raksturl�kne dzin�ja palaišanu nodrošina. Palaišanas str�va palI = 6.17,24 = 103,44 A. Elektromagn�tisk� atk�b�a palaišanas str�va, kas p�rsniedz šo v�rt�bu, atrodas sl�dža str�vu iestat�jumu diapazon� (350 A). �ssl�guma str�va dzin�ja uzst�d�šanas viet� 600 A. Nomin�l� atsl�dzam� �ssl�guma str�va 8 kA. Sl�dziens : autom�tsl�dzis atbilst dzin�ja aizsardz�bai.

Asinhron� dzin�ja aizsardz�bai ir j�ea� uz noteikt� ilguma dzin�ja str�vas pieaugumu virs pie auj�m�s v�rt�bas, kas var notikt sekojošu c�lo�u d� : a) f�zes p�rtraukums ( I=O,86 nomI )vesel�s f�z�s;

1.43.att. Elektronisk�s aizsardz�bas posmu laikstr�vas raksturl�kne.

43

b) rotora nospr�šana ( I=(5-7)I nom ); c) tehnoloisk� p�rslodze (laika ietur�jumu aptuveni nosaka ar izteiksmi

]1)/[( �� nomIIAt , kur A-konstante, atbilstoša dzin�ja tipam( A ~ 150); d) pazemin�tie elektriskie parametri (spriegums); e) vijumu �ssl�gumi; f) vides temperat�ra.

Nopl�des str�vas aizsardz�bas relejs tiek izmantots gad�jumos, ja t�kls ir j�aizsarg� no izol�cijas boj�jumiem vai cilv�ka piesk�ršan�s pie str�vu vadoš�m da �m (1.44.att.) pie noteikuma, ja nullvadam nav zem�jums t�kla sekojošo posmu virzien�. To piesl�dz starp f�zi un neitr�li. Ja izol�cija nav boj�ta, tad str�va pl�st caur diviem tinumiem pret�jos virzienos. Serden� rezult�još� lauka nav, sekund�r� tinum� 1K spriegums neinduc�jas un relejs 2K nedarbojas. Notiekot izol�cijas boj�jumam vai cilv�ka piesk�rienam str�vu vadošai da ai, notiek nopl�de uz zem�jumu un tinumos str�vas nav vien�das. Rezult�t� serden� rodas lauks, izejas tinum� 1K induc�jas spriegums, un relejs

2K ,nostr�d�jot, atsl�dz iek�rtas autom�tsl�dzi. Nopl�des str�vas relejs fiks� nopl�des str�vu s�kot ar 10 mA.

1.44.att. Nopl�des relejs.

P

N

�2

�1 K1

I1 I2

K2

T

44

1.12 Drošin�t�ji Drošin�t�ji ir aizsargier�ce, kas pasarg� t�klu un pat�r�t�ju iek�rtu, izk�stot boj�juma gad�jum� speci�li paredz�tam vad�t�ja ieliktnim no p�rkars�šanas, kas saist�ts ar �ssl�gumu ( 1.45.att). Enerijas daudzums, kas, taj� izdal�s l�dzin�s:

I 2 t= �t

i1

2 dt

kur i – str�vas tekoš� v�rt�ba, A; r – ielikt�a pretest�ba r, ; t – laiks, s.

Drošin�t�jiem k� aizsardz�bas l�dzeklim ir priekšroc�bas un tr�kumi.

Priekšroc�bas - tie ir l�ti un taj� ir apvienoti aizsardz�ba ar komut�cijas apar�tu.

Tr�kumi - tie nesp�j apvienot aizsardz�bu no �ssl�gumiem un p�rslodzes un nodrošina tikai vienk�rt�gu darb�bu – p�c nostr�des tos j�nomaina.

Neskatoties uz šiem tr�kumiem, drošin�t�jiem ir noteikta pielietošanas sf�ra un tos plaši izmanto.

Ielikt�a pretest�ba, tam sasilstot, main�s. L�dz ar to main�s ar� str�va. Pirmaj� tuvin�jum� to var ne�emt v�r�.

Ielikt�a p�rdegšanas laiks ir atkar�gs no �ssl�guma str�vas lieluma. T�tad, drošin�t�jam ir atkar�ga laikstr�vas raksturl�kne, par�d�ta 1.42att. Liel�kam �ssl�guma str�v�m atbilst maz�ks p�rdegšanas laiks.

Drošin�t�ji tiek izmantoti kabe u, vadu, transformatoru, dzin�ju, sp�ka elektronikas u.c. iek�rtu aizsardz�bai, paredzot tiem attiec�go mar��jumu. To burti apz�m� sekojošo:

L - kabe i un vadi; M – komut�cijas iek�rtas; R – pusvad�t�ji; B – kalnr�pniec�bas iek�rtas; Tr – transformatori Kombin�cij�s ar šiem burtiem v�l pielieto burtus g un a. Burts g

noz�m� plašu str�vu diapazonu, piem�ram, gL, bet burts a - šauru (nodal�tu) str�vu diapazonu, piem�ram, aM.

Atkar�b� no izmantošanas m�r�a, drošin�t�ji var b�t parastie un �trdarb�gie. T�, drošin�t�jiem pusvad�t�ju iek�rtu (diožu, tiristoru) aizsardz�bai j�b�t �trdarb�giem lai nov�rstu to iekš�jo p�reju boj�jumus paaugstin�tas temperat�ras d� . Šie drošin�t�ji tiek apz�m�ti ar burtu P, piem�ram, P40.06.

Ja drošin�t�ji tiek izpild�ti t�, ka, tos nomainot, cilv�ks ir aizsarg�ts no saskares ar elementiem, kas atrodas zem spieguma, tad nomai�u dr�kst izpild�t neprofesion�ls. Gad�jumos ja šis noteikums netiek izpild�ts, oper�cija ir at auta tikai apm�c�tiem cilv�kiem.

Drošin�t�ji tiek paredz�ti noteiktiem nomin�liem spriegumiem un str�v�m, kas nor�d�ti apz�m�jumos.

Drošin�t�jiem un autom�tsl�džiem darbojoties t�kla virknes elementos, j�nodrošina savstarp�ja selektivit�te. To pan�k ar 50-80 ms laika un 1,25 k�rt�go str�vas pak�p�m starp raksturl�kn�m.

Izv�loties drošin�t�jus, tiem ir j�p�rbauda virkne parametri.

1.45.att. Drošin�t�ju laikstr�vas raksturl�knes.

45

1. Nomin�lam spriegumam U nom j�b�t l�dz�gam vai liel�kam par t�kla nomin�lo spriegumu U nom . 2.Nomin�la str�va I nom j�nosaka izejot no zin�m�s slodzes str�vas I sl . 2.a) Apgaismes t�kl� drošuma koeficients K iev�ro iesl�gšanas str�vas atš�ir�bu no slodzes str�vas: I nom = K I sl , kur drošuma koeficients K =1 - kv�lspuldz�m; K = 1,1 - dz�sudraba loka spuldz�m; K = 1,25 - luminiscent�m spuldz�m. 2.b) Aizsarg�jot t�kla vadus (kabe us), drošin�t�ju nomin�lai str�vai j�b�t nedaudz maz�kai par t�kla nomin�lu str�vu: I dr � I t��kl / K aizs 2.c) Aizsarg�jot asinhrono dzin�ju ar �ssl�gto rotoru, drošin�t�ja k�stošais ieliktnis nedr�kst p�rdegt pie dzin�ja (3,5 – 7,5)-k�rt�g�m str�v�m, iev�rojot palaišanas laiku: I dr � I pal / K, kur K = 1,6-2,5 palaišanas laikam 4 s,un K = 2,5 palaišanas laikam 5-10 s. 2d) Aizsarg�jot maistr�lu l�niju, kas baro vair�kus elektrodzin�jus, j�iev�ro elektrodzin�ju darba vienlaic�bas faktoru: I dr = K 0 � I d +(I pal /K sl ) max ,

kur K 0 - vienlaic�bas koeficients (ja visi ir darb� tad K 0 = 1); ja n�, tad saska�� ar 1.46.att.

� I d - darbojošos elektrodzin�ju str�vu summa, palaižot dzin�ju ar maksim�lu I pal / K sl attiec�bu. 3. Drošin�t�ja k�stošam ieliktnim ir oblig�ti j�p�rdeg pie vief�z�g�m �ssl�guna str�v�m vismaz ar tr�sk�rt�gu drošumu: I k � 3 I dr , Bet spr�dziennedroš�s zon�s: I k � 4 I dr . Šo noteikumu var neiev�rot, ja t�kls j�aizsarg� tikai no �ssl�guma vai tad, kad noteikti zin�ms, ka �ssl�guma str�va ir vismaz tr�sreiz liel�ka par vadu pielaiž�mu nomin�lo str�vu. P�rslodzes aizsardz�ba ir nepieciešama gad�jumos, ja ir zin�ms, ka p�rslodze ir iesp�jama un ar� gad�jumos, ja vadu un kabe u apvalki ir no degoš� materi�la. Noteikuma neiev�rošana ir daudzu ugunsgr�ku iemesls. T�p�c ir svar�gi lai drošin�t�ji b�tu oriin�li. P�c izlietošanas tos nedr�kst “labot” un kr�jum� j�b�t der�giem eksempl�riem. , 1.13 Kontaktori . Kontaktori ir distances vad�mi apar�ti ar kuriem bieži iesl�dz un atsl�dz slodzes str�vu. Tie sp�j komut�t str�vu p�rslodzes gad�jumos un tiek izmantoti dzin�ju palaišanai (starteri). Ir kontaktori, kas sp�j atsl�gt ar� �ssl�guma str�vas un, t�tad, tos var izmantot aizsardz�bas iek�rt�s. Str�vas p�rtraukšanai tajos tiek izmantotas lokdz�ses iek�tas, kur�s elektriskais loks tiek dz�sts gais�. Šin� gad�jum� loks �tri tiek novirz�ts no kontaktu darba virsm�m, pasarg�jot tos no �tr�s nolietošanas. Turpm�k loks tiek ievirz�ts deioniz�jošos un liesmu sl�p�jošos režos kur tas

K0

1.0

0

0.5

5 10 n

1.46.att. Koeficienta K0 atkar�ba no dzin�ju skaita.

46

nodziest. Ir kontaktori, kuros loks tiek dz�sts vakuum�. Šim nol�kam iesp�jams izmantot ar� tiristoru bezkontaktu iek�rtas vai sp�ka herkonus. Distances vad�šanas vajadz�b�m kontaktori tiek apg�d�ti ar blokkontaktiem (iesl�gts/atsl�gts), kuri raksturo apar�ta st�vokli un tiek izmantoti vad�šanas ��d�s. Mai�str�vas kontaktora uzb�ves princips ir par�d�ts 1.47.att. Kontaktors tiek iesl�gts ar elektromagnetu. Sakar� ar to, ka t� spoles pretest�ba ir atkar�ga no gaisa spraugas, kura ir maksim�la iesl�gšanas mirkl�, magneta iesl�gšanas str�va var desmitk�rt�gi p�rsniegt nomin�lo notur�šanas str�vu. Tas j�iev�ro, izv�loties kontaktus vad�šanas ��d�s. Var izmantot atseviš�as iesl�gšanas un notur�šanas elektromagneta tinumu sekcijas. Elektromagn�ta poliem ir �ssl�gts vijums, kas nov�rš vibr�ciju. Kontaktors tiek notur�ts iesl�gt� st�vokl� ar elektromagnetu, kura tinumam caur blokkontaktu tiek pievad�ts spriegums. Lai aizsarg�tu dzin�jus no p�rstr�v�m, elektromagn�ts zem atsperes iedarb�bas atkr�t pazeminoties t�kla spriegumam l�dz 0,7U, atsl�dzot iek�rtu. Kontaktora vad�bas sh�ma ir par�d�ta 1.48. att. Tas tiek iesl�gts, sasl�dzot elektromagneta tinuma KM1 kontaktu SB2. Iesl�dzoties kontaktoram, caur blokkontaktu KM1.4 elektromagnets tiek notur�ts iesl�gt� st�vokl� l�dz kam�r atsl�dz atsl�gšanas kontaktu SB1, atsl�dzas termobimet�lisk�s aizsardz�bas kontakts KM1.1 vai k�ds cits š�s ��des aizsardz�bas kontakts. Vakuumkontaktors, kas tiek izmantots seviš�i liel�m str�v�m, ir par�d�ts 1.49. att. Šeit kontakti atrodas hermetisk� vakuumkamer�, kura loka dz�šana nerada probl�mas. Sakar� ar telpas lielu elektrisko stipr�bu, kontaktu atstarpe tiek samazin�ta l�dz 1,2-1,5 mm. Rezult�t� vakuuma notur�šanai kust�g� kontakta b�dstienim nav vajadz�ga efekt�va bl�ve. Hermetiskumu nodrošina silfons. Tas ir cilidrs ar rievot�m elast�g�m sieni��m, ko var pastiept garum�. T� viens gals ir piemetin�ts kamerai, bet otrs – kust�gam kontaktam. Rezult�t� vakuums tiek uztur�ts bez �pašam bl�v�m. Ja kontaktors nekalpo �ssl�guma str�vas atsl�gšanai, šim nol�kam izmanto tam papildus drošin�t�jus. Kontaktori tiek plaši izmantoti vad�šanas un aizsardz�bas zemsprieguma iek�rt�s - magn�tiskos palaid�jos.

1.47.att. Kontaktors.

1.49.att. Vakuumkontaktors. 1.48.att. Kontaktora vad�šanas sh�ma.

SB1 SB2

KM2

KM1 B

47

1.14 Magn�tiskie palaid�ji Magn�tiskais palaid�js ir iek�rtu komplekss �ssl�gto asinhrono dzin�ju vad�šanai: palaidei, aptur�šanai, revers�šanai un aizsardz�bai. Parastai palaidei komplekss satur vienu kontaktoru, revers�šanai - divus. P�rslodzes aizsardz�bai izmanto termorelejus, �ssl�guma aizsardz�bai -

drošin�t�jus vai autom�tsl�džus. Vad�šanai – blokkontaktus, ce a un gala sl�džus. Asinhrondzin�ju magn�tisko palaid�ju bloksh�ma par�d�ta 1.50.att. Šeit S1 – svirsl�dzis; A1 – �ssl�guma aizsardz�ba; K – kontaktors; S2 – kontaktora blokkontakts (st�vok a sign�ls); V – vad�bas komandas; AVS – autom�tisk� vad�bas sist�ma; A2 – dzin�ja avarijas aizsardz�ba; M – dzin�js; DM darbin�ms meh�nisms; CGS – gala un ce a sl�dži.

Iesl�dzot kontaktoru ar pogu, iesl�dzas blokkontakts, kas uztur elektromagn�tu pievilkt� st�vokl�. Kontaktors atsl�dzas gad�jum�, ja pazemin�s spriegums l�dz atkrišanas v�rt�bai vai ar� elektomagn�ta ��de tiek p�rtraukta aizsardz�bas nostr�des rezult�t�. Vad�bas iek�rta tiek komplekt�ta no stsndartelementiem. Komplekt�cijas sh�mas paraugs par�d�ts1.51.att.

S1 M A1 ~ DM A2 K

CGS V

S2

AVS

1.50.att. Palaid�ju bloksh�ma

1.51.att. Palaid�ju komplekt�cija

48

1.15 Kondensatoru baterijas Jaudas p�rvade elektriskos t�klos ir

saist�ta ar zudumiem taj�, ko var izteikt ar nol�dzin�jumu:

� P= i

n

i RI�1

2 =�n

12

2

i

i

UP

iR + �n

i

i

UQ

12

2

iR .

No t� seko, ka zudumus t�kl� rada k� akt�v�s, t� reakt�v�s jaudas pl�smas. Akt�v�s jaudas ražo elektrostacijas un to p�rvade ir neizb�gama. Toties reakt�vo jaudu ener� ar� kapacit�tes: Q = U 2 /X c = U 2 . C� . T�tad šim nol�kam izmanto noteiktas jaudas (kapacit�tes) kondensatoru baterijas, ko piesl�dz t�klam reakt�v�s jaudas pat�r�šanas viet�s. Kondensatoru jaudu izv�las tehniski-ekonomisko apr��inu rezult�t�, kur tiek noteiktas bateriju jaudas, to pievienošanas vietas un atmaks�šanas laiks, sal�dzinot invest�cijas ar ieg�to ekonomisko efektu. Kondensatori ir met�liskos apvalkos (1.52.att.) un to elementiem ir iekš�ji drošin�t�ji, kas atsl�dz tos boj�jumu gad�jumos, saglab�jot darb� neboj�tus kondensatorus. Paral�li kondensatoriem paredz rezistorus, ar kuru pal�dz�bu, kondensatorus atsl�dzot, tie l�ni izl�d�jas.

Kondensatoru baterijas tr�sf�z�g� sl�gum� (1.53.att.) iesl�dz ar komut�cijas apar�tu. Tos iesl�dzot, kondensatori uzl�d�jas ar t�kla moment�no spriegumu.

Atsl�dzot kondensatoru, tas saglab� spriegumu, tai laik�, kad spriegums uz sl�dža

kontaktiem no barošanas puses p�c ¼ perioda b�s pret�j�s z�mes. T�tad, uz sl�dža kontaktiem b�s divk�ršs spriegums. Ja starpkontaktu dielektrisk� stipr�ba palielin�s nepietiekoši �tri, tad t�

1.54.att. Kondensatoru baterijas piesl�guma vietas.

1

2

1.52.att. Kondensatoru baterijas konstrukcija

1.53.att. Kondensatoru baterija.

49

var atk�rtoti tikt caursista. Katra starpkontaktu spraugas p�rkl�šan�s rada p�rspriegumu, kas var sasniegt pieck�rt�gu lielumu.

T�p�c pras�ba pret šiem komut�cijas apar�tiem ir paaugstin�ta. Tiem j�b�t �trdarb�giem, kas nov�rš kontaktspraugas p�rkl�šanos, ar rezervi attiec�b� pret str�vu un mazdilstošiem.

Ja kondensatori kompens� konkr�tas iek�rtas, piem�ram, asinhron� dzin�ja reakt�v�s jaudas pat�ri�u, tad to var iesl�gt ar paša dzin�ja sl�dzi. Ja tiek kompens�ta vair�ku pat�r�t�ju reakt�v�s jaudas pat�ri�š, tad kodensatoru bateriju piesl�dz kopn�m (1.54.att.). Gad�jum� ja kompens�cija ir centraliz�ta, kondensatoru baterijas sast�v no atseviš�i komut�jam�m sekcij�m, kuru rež�mu vada autom�tiskais regulators. Sakar� ar to, ka kondensatorus paredz galvenok�rt zudumu samazin�šanai, regulatori parasti kontrol� reakt�v�s jaudas pl�smu no objekta t�kla virzien�, to minimiz�jot. Kondensatoru baterijas iespaido t�kla sprieguma rež�mu. Zemsprieguma t�klos, tie izmaina sprieguma kritumus transformator�, kas l�dzin�s:

� U= (%)kT

USQ�

, %kT

USQ

kur Q� – reakt�v�s jaudas pl�sma caur transformatoru, kVA; S T -- t� š�ietam� jauda, KVA; U k -- �ssl�guma spriegums, %.

T�, piem�ram: � U= (%)510040

= 2 %.

T�tad, 40 kVA kondensatoru iesl�gšana paaugstina spriegumu par 2 %. Pašreiz�jos t�klos ir daudz pat�r�t�ju iek�rtu ar neline�r�m �paš�b�m, kas krop o str�vas un, t�tad, ar� sprieguma l�kni, radot augst�k�s harmonisk�s. T�klos induktivit�šu un kapacit�šu kl�tb�tn� var rasties rezonanse uz konkr�to harmonisko frekvenc�m. Sh�m� (1.55.att.) mijiedarb�b� starp transformatora un slodzes induktivit�t�m un kondensatoru kapacit�ti var rasties paral�la rezonanse harmoniskai:

��L

C

XX

.

Attiec�gie lielumi l�dzin�s: X c = U 2 Q c ; LX = 2U / kS , kur kS -- �ssl�guma jauda.

Slodzes indukt�v� pretest�ba l�dzin�s:

slslsl SUXX /2*2� ,

kur *2slX -- slodzes relat�v� apgriezt�s sec�bas pretest�ba. Sh�mas summ�r� indukt�v� pretest�ba: ./)/()/( 2

*2 UXSSXXXXX slslkslLslLL �� Rezonanse rodas uz harmonisk�s:

C

slslk

QXSS *2/�

��

Pie maz�s t�kla indukt�v�s pretest�bas to galvenok�rt nosaka transformatora induktivit�te: */ TTt��kl XSX �

~ S

T1

2

1 10kV

T

1.55.att. A/st sh�ma rezonanses apr��iniem.

50

Pie sadales transformatora 05,0* �TX un iev�rojot to, ka parasti 17,0*2 �slX ieg�stam

: C

slT

QSS 620 �

��

Kondensatoru baterijas kritisk� jauda kQ , pie kuras rodas paral�la (str�vas) rezonanse l�dzin�s:

2

620�

slTC

SSQ

��

Parasti j�p�rbauda rezonanses iesp�jas uz 5-t�s un 7-t�s harmonisk�m. Kondensatoru baterijas ener� reakt�vo jaudu pie sinusoid�l� sprieguma. Augst�k�s harmonisk�s t�kl� izplat�s apgriezti proporcion�li pretest�b�m. L�dz ar to induktivit�šu LX �� pretest�bas aug, toties kapacit�šu reakt�v�s pretest�bas

CX C �/1� samazin�s l�dz ar harmonisk�s numuru. T�tad harmonisk�s var p�rslogot kondensatoru baterijas. T�s p�rkarst un boj�jas. Kondensatoru baterijas no augst�k�m harmonisk�m ir j�izsarg�. To pan�k, iesl�dzot tiem virkn� droseli (1.56.att.). Lai kondensatori pild�tu savu funkciju, ��des raksturam pamatfrekvencei j�b�t kapacitat�vai, bet augst�k�m harmonisk�m – indukt�vai. emot v�r� to, ka t�kl� ir treš� harmonisk�, var�tu pie�emt ka LX pie 150 Hz b�tu 1,5 liel�ka par CX : CL XX 5,1� Trešai harmoniskai CL 1502/5,1150.2 � P�rr��inot uz 50 Hz:

�LX CL 50.2.9/5,1502 � = CX61

T�tad pamatfrekvencei p�rsvar� ir kapacit�te, turpret� augst�k�m harmonisk�m – induktivit�te. Kop�j� kompens�cijas iek�rtas pretest�ba pamafrekvencei l�dzin�s:

.833,0167,0 CCCLCkomp XXXXXX �� Str�va, kas tek caur to l�dzin�s:

Ckomp

C XU

XU

I833,0

�� .

T�s jauda: CCkompCkomp XIXIQ 833,022 �� . Kondensatoru iek�rtas jauda: .2

CCC XIQ � Pie�emtai attiec�bai CQ un Q kmp :

kompC QQ 2,1� . Tas noz�m�, ka kondensatora iek�rtas jaudai j�b�t par 20% liel�kai par iek�rtas ener�to jaudu. L�dz ar to baterijai pieliktais spriegums l�dzin�s U CCCCC XIXI 833,0�� =1,2U. T�tad kondensatoru spriegums p�rsniedz t�kla spriegumu par 20%.

~ S

T1

2

1

1.56.att. Kondensatoru aizsardz�ba no harmonisk�m.

51

Izv�loties kondensatorus, j�paredz to jaudas palielin�jums reakt�v�s jaudas zudumu kompens�cijai reaktoros.

Kondensatori tiek aizsarg�ti no �ssl�gumiem un p�rslodzes ar selekt�v�m laikstr�vas raksturl�kn�m.

Harmonisko filtriem ar� tiek izmantoti kondensatoru un reaktoru kombin�cijas., bet šin� gad�jum� to parametri j�izv�las t�, lai pie noteikt�s harmonikas frekvences b�tu rezonanse. Filtri tiek izmantot t�kla atbr�vošanai no harmonisk�m. Katrai harmoniskai j�paredz atseviš�s filtrs. To reakt�va pretest�bai attiec�gai harmoniskai l�dz�n�s nullei:

�� L=C��

1 un

LC2

1�

� �

t�tad� -tai harmoniskai š�ds filtrs rada �ssl�gumu.

52

1.16 Asinhronie dzin�ji un to palaide

Asinhronie dzin�ji ir

vienk�rši un to lietder�bas koeficientus p�rsniedz tikai sinhrono dzin�ju r�d�t�ji (1.57.att,), pateicoties tam, ka tajos nav sl�des rad�to zudumu. Bet sinhronie dzin�ji d�rg�ki, sarež�t�ki un spriegumu pazemin�šanos gad�jumos izkr�t no sinhronisma ar sekojošo palaišanas nepieciešam�bu. T�p�c tos izmanto tehnoloisk�s iek�rt�s, kas ilgstoši un bez p�rtraukumiem atrodas darb�.

Asinhrono dzin�ju, iesl�dzot darb�, str�va sasniedz (3-10)-k�rt�gu lielumu (1.58.att.). Dzin�ja momentam DM p�rsniedzot darba meh�nisma momentu mM ,tas uz�em apgriezienus, sasniedzot darba rež�mu momentu vien�d�bas apst�k os. L�dz ar to str�va samazin�s l�dz norm�lai. Dzin�js palaižas pie noteikuma, ja griešanas moments palaides gait� p�rsniedz darba meh�nisma momentu. Paaugstin�t�s str�vas ilgums ir atkar�gs no darba meh�nisma palaišanas apst�k u smaguma.

Daž�du darba meh�nismu momenti par�d�ti (1.59.att.). Šeit 1– konveijeri, met�lapstr�des meh�nismi, virzu s�k�i, ce �mmeh�nismi; 2 – p�rvietojami eneratori; 3– centrb�dzes s�k�i, ventilatori; 4 – daži met�lapstr�des meh�nismi (jauda neatkar�ga no apgriezieniem). Palaišanas apst�k i ir smag�ki ja darba meh�nisms, palaižot, ir noslogots. Tad palaišanas process ir smags un var ilgt l�dz 10 s. Ventilatoru un s�k�u bremzes momenti ir atkar�gi no apgriezieniem. S�kum� tas ir neliels un pieaug palaišanas gait� kad dzin�js ir jau iegriezies. Palaides str�vas t�kl� rada sprieguma pazemin�jumus:

U

QXPRU

�� ,

kur QP �� , -- akt�v�s un reakt�v�s palaišanas str�vas jaudu komponenti; R un X-- t�kla akt�v� un indukt�v� pretest�bas.

1.59.att. Darba meh�nismu momenti. 1.58.att. Asinhrono dzin�ju palaides raksturl�kne.

1.57.att. Dzin�ju lietder�bas koeficienti. 1- l�dzstr�vas; 2-asinhrono un 3-sinhrono dzin�ju zonas

100 �,% 98

96

94

92

90

88

86

84 1 5 2 10 50 20 100 500 200 5000 1000 2000

Pn

kW

*10

1

2

3

53

V�lams lai sprieguma pazemin�jumi, palaižot dzin�jus, nep�rsniegtu 10 %.Sprieguma pazemin�jumi rada t�kl� trauc�jumus, nepat�kamus pat�r�t�jiem. Bez tam lielo un ilgstošo palaides str�vu gad�jumos j�izmanto liel�ko nomin�lo str�vu autom�tsl�džus, par kuriem ražošanas uz��mumiem j�maks� paaugstin�ts tarifs. T�p�c palaides str�vu samazin�šana ir aktu�ls uzdevums. Palaides str�vas var samazin�t, darba meh�nismam str�d�jot tukšgait� vai ar� atvienojot no t� dzin�ju ar saj�ga pal�dz�bu. Tas sarež� tehnoloisko procesu, vai saist�ts ar speci�lo iek�rtu.

Viegl�ki ir palaides apst�k i asinhroniem dzin�jiem ar f�zes rotoru (1.60.att.). Tos palaižot, rotora ��d� iesl�dz rezistorus, kuru pretest�bu, palielinoties dzin�ja apgriezieniem, mazina (1.61.a.att.). Str�vas izmai�as raksturs par�d�ts 1.61.b.att. Pl�stošu palaides raksturu pan�k, izmantojot tiristoru iek�rtu,iesl�gtu starp f�zes rotoru un balasta pretest�bu (1.62.att.).

Tiristori pam�šus impulsveid� ir aizv�rti 1t un atv�rti 2t .Pirm� tuvin�jum�, ne�emot v�r� p�rejas procesus, efekt�vs rotora tinum� iesl�gt� rezistora pretest�ba l�dzin�s:

R ef = R.21

2

ttt�

,

kur �1t main�gais tiristoru atveršanas impulss;

2t - tiristoru aizvert� impulsa laiks. S�kum� 1t = 0 (aizv�rts), otrs reizin�t�js l�dzin�s 1, tiristori aizverti, rezistors ir iesl�gts sh�m� pie pilnas pretest�bas v�rt�bas un dzin�js uz�em apgriezienus. P�c tam t 1 s�k palielin�ties (atv�rties) un kad t 21 t� RRef 5,0� , l�dz, beidzot, pie 02 �t , efR =0 un dzin�ja palaišanas process pabeigts.

Pielietojot impulsveida tiristoru vad�šanu ar platimpulsu modul�cijas pal�dz�bu, pan�k rotora str�vas pl�stošu samazin�jumu palaides gait�, kas ir ekvivalenta pretest�bas samazin�jumam. Visum� dzin�js ar f�zes rotoru ir d�rg�ks un t� ekspluat�cija sarež�t�ka.

Vienk�rš�ki ir �sslegt� rotora asinhronie dzin�ji, bet tad smagos palaišanas gad�jumos j�izv�las palaides str�vu samazin�šanas metodes. Ir zin�mas �etri pa��mieni, kuros izmanto sprieguma samazin�šanu palaides gait�, kaut gan l�dz ar to griezes moments samazin�s proporcion�li sprieguma kvadratam. Dzin�jam iegriežoties, spriegums uz t� spail�m atjaunojas.

1.61.att. Palaides str�vas un momenti dzin�jiem ar f�zes rotoriem

1.60.att. Dzin�js ar f�zes rotoru un to palaide.

54

Dzin�ja tinumam spriegums samazin�s par 3 , p�rsl�dzot statora zvaigznes tinumu

tr�sst�ri. L�dz ar to s�kum� griezes moments un palaides str�va samazin�s tr�sk�rt�gi. Palaides str�vu var ierobežot, iesl�dzot statora ��d� reaktoru (1.63.a.att.), ko, oper�cijai beidzoties, šunt� ar komut�cijas apar�tu. To pašu rezult�tu pan�k, izmantojot sprieguma pazemin�šanai autotransformatoru (1.63.b. att.). Pievad�to spriegumu uz palaides laiku var samazin�t ar� ar sp�ka elektronikas pal�dz�bu (1.63.c. att.), izmainot pievad�to spriegumu ar impulsu regul�šanas pal�dz�bu. Palaišanas process s�kas ar pazemin�tu spriegumu. Ja tiristori pam�šus uz vien�diem laika impulsiem 1t un 2t tiek atv�rti un aizv�rti. Tad:

palU =U21

1

ttt�

Ja s�kum� 21 tt � , tad palU = 0,5U , dzin�js iegriežas un tad noteikt� tempa 1t samazina. Kad

1t = 0 palaišanas process pabeigts. Ja asinhroniem dzin�jiem pielieto apgriezienu regul�šanu ar taisngriežu-invertoru iek�rtu, tad to var izmatot ar� dzin�ju “m�kstai” palaišanai. Vienf�z�gos asinhronos dzin�jos (1.64.att.) veidojas puls�jošs magn�tiskais lauks, kurš dzin�ju palaidi nenodrošina. Toties, ja rotors griežas, tad šis lauks, att�stot attiec�gos mirk os momenta impulsus, uztur dzin�ja apgriezienus. Dzin�ja palaidi pan�k izmantojot palaides tinumu, kas �slaic�gi rada griezes lauku ar taj� pl�stošu str�vu, nob�d�tu ar kondensatoriem vai cit�m metod�m. . Palaides tinumu uz 3-4 s iesl�dz ar kontaktu, kam ir atkrišanas laiks. Tas nodrošina rotora iegriešanos. Dzin�js tiek aizsarg�ts ar autom�tsl�dzi no �ssl�guma un ar termokontakta laikstr�vas iestat�jumu no p�rslodzes gad�jumos, ja palaide izr�d�j�s nesekm�ga un taj� turpina pl�st palaides str�vas.

1.62.att. F�zu dzin�ju palaide ar tiristoriem rotora str�vas ��d�

a)

1.63.att. Asinhrono dzin�ju palaides sh�mas.

b) c)

55

1.64.att. Vienf�z�go asinhrono dzin�ju palaide

56

1.17 Asinhrono dzin�ju apgriezienu regul�šana. Apgriezienu regul�šanas iek�rta pašreiz�jos apst�k os ir parasts dzin�ju piederums. Dzin�ju liels vairums tiek izmantoti ar darba maš�n�m, kur�m ir main�gs raž�gums. Seviš�i tas izpaužas s�k�iem un ventil�toriem (1.59.att.). Pat�r�jam� dzin�ju jauda ir proporcion�la apgriezieniem treš� pak�p� (n 3 ), spiediens -- n 2 un pl�sma Q – n (1.65. att.).

S�k�a rež�ms iest�jas, piel�dzinoties griezes un bremz�šanas momentiem. Tiem atbilst 1.66.att. par�d�ti cauru sist�mas pretest�bas (1) un s�k�a spiediena (2) raksturl�knes. Stacion�rs rež�ms iest�jas raksturl�k�u krustpunkt� A, kam atbilst �dens caurpl�dums Q 1 . Ja caurpl�dums j�samazina, tad j�izmaina viena no raksturl�kn�m. T�, piem�ram, caurpl�dumam Q 2 atbilst maz�ks raž�gums. Jauna krustpunkta C iestat�šanai j�palielina cauru sist�mas pretest�ba, pieverot v�rstu. Dzin�ja pat�r�jam� jauda �dens drosel�šanas zudumu d� samazin�s tikai l�dz 80% (1.67. att.). �dens padeves samazin�šanu l�dz Q 2 var pan�kt, izmainot s�k�a raksturl�kni3, pie citiem dzin�ja apgriezieniem (D). Šin� gad�jum� pat�r�jam� jauda samazin�s l�dz 20% no s�kotn�j�s, ieg�stot lielu enerijas ietaup�jumu. Šim nol�kam nepieciešams dzin�js ar regul�jamiem apgriezieniem. Visbiež�k izmanto l�tus un ekspluat�cij� drošus asinhronus dzin�jus, kuru apgriezieni saist�ti ar sprieguma frekvenci. Šo dzin�ju apgriezienu regul�šanu realiz� ar daž�diem pieejamiem l�dzek iem. Tie ir: hidraulisk� apgriezienus regul�još� saj�ga izmantošana, ipmpulsveida regul�šana, statora tinuma p�rsl�gšana no divpolu uz �etrpolu vai sešpolu sh�mu, tiešo frekvences regul�šanu, un apgriezienu regul�šana ar taisngrieža-invertora pal�dz�bu. Hidraulisk� saj�g� izmanto turb�nu, kurai ir ierobežots lietder�bas koeficients. Impulsveida regul�šana saist�ta ar iesl�gšanas-atsl�gšanas impulsiem, ko pielieto mazjaud�g�s, galvenok�rt instrumentu iek�rt�s. Statoru tinuma p�rsl�gšana izmaina apgriezienus diskr�ti, piem�ram, no 3000 uz 1500 un 750 apgr/min. To plaši izmanto mazjaud�gos cirkul�cijas s�k�os. Lieljaud�giem s�k�iem un ventilatoriem izmanto taisngriežu-invertoru regul�šanas sist�mu. Šin� gad�jum� t�kla sprieguma tiek iztaisnots un ar l�dzstr�vu baro invertoru, kura plaš� diapazon� regul�jamu mai�prieguma frekvenci izmanto dzin�ja barošanai (1.68.att.).

P

n 100%

100% pl�sma n

jauda n3

spiediens n2

1.65.att. S�k�u darba r�d�t�ji atkar�b� no apgriezieniem.

100%

50%

20%

W kWh

Q

50% 100%

Regul�jot ar v�rstu

Regul�jot ar apgriezieniem ietaup�jums

1.67.att. Enerijas pat�ri�i atkar�b� no regul�šanas veidiem.

40%

100%

140%

P

C

D

A

50% Q

1000 1100

1200 1300 1400

1500

1600

1700

1.66.att. S�k�u-cauru sist�mas raksturl�knes.

1

2

3

57

Invertor� izmanto tiristorus, kuru izej� noteikt� sec�b� veidojas impulsi, kas , nol�dzinot radušos sprieguma l�kni, veido mai�spriegumu ar v�lamo frekvenci. �oti vienk�ršotu priekšstatu par to dod 1.69.att. Invertors ienes sprieguma un str�vas l�kn�s krop ojumus un rada papildus reakt�v�s jaudas pat�ri�u. Gad�jumos, ja izmanto vair�kas jaud�gas apgriezienu regul�šanas iek�rt�s, kuras tiek barotas no atseviš�iem transformatoriem, tiem, 5-t�s un 7-t�s harmonisko apkarošanai pam�šus, j�lieto transformatori ar tinumu sl�gumiem �� / un Y/� . Reakt�v�s jaudas pat�ri�u sakar� ar elektriskiem p�rveidot�jiem var apskat�t uz kv�lspuldžu apgaismošanas regul�šanas piem�ra (1.70.att.). Kv�lspuldz�m ir akt�v�s jaudas pat�ri�š. Izmantojot regul�šanai tiristorus, tie tiek atverti pie le��iem � attiec�b� pret spriegumu. Str�va caur tiristoriem tek, s�kot ar šo le��i l�dz pusperoda beig�m. T�tad, ekvivalent� str�va ir nob�d�ta pret spriegumu, kas noz�m� reakt�v�s jaudas pat�ri�u ��d�. Tas pats notiek invertoros un citos p�rveidot�jos uz tiristoru pamata, kurus izmanto dzin�ju apgriezienu regul�šanai, l�dzstr�vu elektrop�rvades l�niju iek�rt�s u.c. Reakt�v�s jaudas pat�ri�u p�rveidot�jos var nov�rst gad�jumos, ja sp�ka elektronikas elementus var�tu ne tikai atv�rt, bet ar� aizv�rt vajadz�g� mirkl�. Tad, atverot to pie le��a � tie b�tu j�izver attiec�b� pret to simetriski pie le��a ( � � ). Tad str�vas impulss ir simetrisks pret sprieguma pusperiodu un ekvivalent� str�va nav nob�d�ta. Š�dus p�rveidot�jus var rad�t uz tiristoru pamata, kas aizveras pirms str�vas nulles v�rt�bas. Diemž�l, š�dus tiristorus daž�du iemeslu d� pagaid�m plaši nepielieto. Toties, ir atraduši plašu pielietošanu paaugstin�tu spriegumu un str�vu tranzistori, kurus s�k izmantot impulsveida p�rveidot�jos, kas nerada reakt�v�s jaudas pat�ri�a efektu.

�t

U

0 U

1.69.att. Invertora izejas str�vas vien�ršots raksturs.

~ =

fn

~

fm =

1.68.att. Apgriezienu regul�šana ar l�dzstr�vas starpelementu

1

2

�

u

t

1.70.att. Apgaismojuma regul�šana

58

1.18 Uzskaites iek�rtu projekt�šana

Galvenais uzskaites elements ir elektroenerijas skait�t�js. Atkar�b� no pat�r�t�ju tipa tie ir vienf�žu vai tr�sf�žu skait�t�ji. Visvair�k izpl�t�ti ir indukt�vie skait�t�ji. Vienf�žu indukt�vais skait�t�js par�dits 1.71.att.

T� pamat� ir alum�nija disks, iestiprin�ts gult�os, kas atrodas starp divu elektromagn�tu poliem, kuri tiek baroti nattiec�gi no t�kla sprieguma un pat�r�jam�s str�vas. Summ�rais magn�tiskais lauks rada griezes momentu kura ieapaid� disks s�k griezties ar apgriezieniem, proporcion�liem pat�r�jamai enerijai. Disku aptver v�l magnets, kas izpilda demfera lomu. Diska ass ar gliemežp�rvada starpniec�bu savienota ar ciparu meh�nismu, kas skaita t� apgriezienuus, p�rv�ršot tos kilovatstund�s. Ciparu iek�rtai ir oblig�ta pras�ba saglab�t r�d�jumu, pazudot spriegumam.

Tr�sf�z�giem skait�t�jiem uz kop�j�s ass ir tr�s diski un elektromagn�ti tiek baroti no trim f�z�m.

Pielietojot attiec�g�s skait�t�ju pievienošanas sh�mas, tiek uzskait�ta akt�v� vai reakt�v� energ�ja.

Ir zin�ms, ka enerijas izmaksa ir atš�ir�ga daž�d�s diennakts stund�s atkar�b� no t�, k�das elektrostacijas piedal�s papildus enerijas izstr�d�. Slodžu galot�u stund�s tiek noslogotas visneekonomisk�kas g�zturb�nu elektrostacijas (1.72.att.) un enerijas cena pieaug. KES-I modern�s kondes�cijas un KES-II vec� tipa elektrostacijas. T�p�c eksist� stundu tarifu zonas. To realiz�, papildinot sakit�t�jus ar pulkste�a meh�nismu, kas piesl�dz diskam attiec�g�s ciparu iek�rtas. Tad rezul�jošs maks�jums l�dzin�s atsev�š�u tarifu summai:

T= i

n

iWb�1

,

kur – b un W ir atseviš�u stundu zonu tarifi un enerijas pat�ri�i. Tiek paredz�tas iesp�jas main�t tarifu zonas no ziemas uz pavasara-rudens un vasaras

iestat�jumiem, izmantojot šim nol�kam pat centraliz�tos vad�šanas sign�lus.

1.71.att. Indukcijas skait�tit�js.

P

t

1.72.att. Elektrostacijas energosist�mas slodzes grafik�

TEC, AES

KES-I

KES-II

HES, GTES

59

Ja uzskait� j�realiz� jaudas pat�ri�a kontrole noteikt�s diennakts stund�s saska�� ar saska�otu l�gumu k� pamatu pielietot zem�ku tarifu b, tad uzskaite tiek papildin�ta ar jaudas pat�ri�a reistr�ciju, piem�ram, saska�� arnol�dzin�jumu:

T=a (P )maxP� + bW

Kur a un b ir tarifi, kas tiek pielietoti enerijai W pie noteikuma ja netiek p�rsniegta maksim�li pie auta jauda P max .

Sarež�t�kos gad�jumos izmanto mikroprocesoru skait�t�jus, kuru atmi�� saglab�jas ne tikai elektroenerijas pat�ri�a dati, bet ar� plaša inform�cija par pat�ri�a raksturu. Šos datus var nolas�t ar p�rnesamu nolas�šanas iek�rtu vai ar� p�rraid�t uz uzskaites centru. Eksist� noteiktas pras�bas uzskaites ier�košanai dz�vojam�s telp�s, virkn� att�los. Elektrisk� piesl�guma sh�ma par�d�ta 1.73.att. Atsl�dzošais apar�ts noblomb�t� sadales skap� ir nepiecieš�ms ja lieto atkl�tu drošin�t�ju.

Uzskaites uzst�d�šana �ku �rpus�, izmantojot piekarkabeli, par�d�ts 1.74. att.

Uzskaites uzst�d�šana �ku �rpus� gad�jumos ja ievads izpild�ts ar zem� ieliktu kabeli, par�d�ts 1.75.att. Vair�ku lietot�ju gad�jum� piesl�guma sh�ma par�d�ta 1.76.att. Daudzdz�vok u dz�vojamu m�ju ievada gad�jum� paredz atsev�s�u izvadu komun�liem pat�r�t�jiem. Uzskaites piesl�gums esoš�s daudzst�vu dz�vojamo m�ju k�p�u telp�s par�d�ts 1.77.att.

Wh

skait�t�jspirmsuzskaites drošin�t�is

vai autom�tsl�dzis

ievads

noplomb�ts

p�cuzskaites drošin�t�is vai autom�tsl�dzis

1.73.att. Uzskaites piesl�guma sh�ma

ELEKTRISK� PIESL�GUMA SH�MA

apkalpes robeža

�kas �rsiena

skait�t�js

ievada sadale

ievada kabelis

GRIEZUMS 1-1

h 1,

4m

1 1

1.74.att. Uzskaite �kas �rpus� ar piekarkabeli.

<25m

60

Uzsakates uzst�d�šana, pielietojot piekarkaeli AMKA uz l�nijas balsta un m�jas sienas �rpus� par�d�ti 1.78.att. un 1.79.att..

p�d�jais st�vs

II st�vs


skait�t�ji ievada sadale

kabe a ievads

1.76.att. Ievads daudzdz�vok u nam�

Wh

Wh

Wh


komun�lie pat�r�t�j�

pirmsuzskaites drošin�t�is vai autom�tsl�dzis

noplomb�ts

ievads

apkalpes robeža

ELEKTRISK� PIESL�GUMA

dz�voklis

A k�p�u telpa

st�vvads skait�t�is un pirmsuzskaites

drošin�t�is vai autom�tsl�dzis


A

dz�voklis

SKATS A-A


pirmsuzskaites drošin�t�is vai autom�tsl�dzis skait�t�j

st�vvads

dz�voklis

k�p�u telpa 1,7

m

1.77.att. Uzskaite esoš� nama k�p�u telp�.

61

1.78.att. Uzskaite uz l�nijas balsta pie AMKA kabe a.

1.79.att. Uzskaite uz m�jas �r�j�s sienas ar AMKA kabeli.

62

1.19 Person�la droš�bas pas�kumi

Viens no vienk�rš�kiem droš�bas m�r�iem ir nov�rst piesk�ršanos iesp�ju priekšmetiem, kas ir izr�d�jušies zem sprieguma augst�k�

par 25 V mai�spriegumam un un 60 V l�dzspriegumam ar jaudu kas sp�j rad�t 250 mJ iedarb�bu. Š�das situ�cijas var rasties iek�rtu izol�cijas boj�jumu gad�jumos kad zem sprieguma var izr�d�ties piesk�rieniem pieejamie met�liskie korpusi un apvalki. Šim nol�kam paredz�ti korpusu zem�jumi. Zem�jumi tiek izmantoti ar nol�ku aizsarg�t cilv�kus un iek�rtas no boj�jumiem, kas rodas pie �ssl�gumiem un p�rejas procesiem p�rkona negaisu un komut�ciju gad�jumos. Zem�juma elektrods ir vad�t�js, kas iegremd�ts grunt� un elektriski saskaras ar to, vai ar� vad�t�js cement�, kas plaši saskaras ar grunti. Par pieskaršan�s spriegumu U B sauc spriegumu, ko šunt� cilv�ka �ermenis, pieskaroties priekšmatam, kas atrodas zem sprieguma, starp roku un k�j�m. Par so u spriegumu sauc spriegumu, ko šunt� cilv�ka �ermenis pie 1 m so a garuma. Zem�t�ja pretest�ba AR iespaido spriegumu U B , zem kura var non�kt cilv�ka �ermenis, pl�stot boj�juma str�vai I d :

U ./ AdB RI� Zem�juma pretest�bu nosaka saska�� ar 1.80.att., kur� ir dota pielaižamo pieskares spriegumu lielumi atkar�b� no boj�juma interv�la l�dz atsl�gšanas momentam:

R dBA IU /� .

Minim�lais pieskares spriegums BU pie ilgstošiem boj�jumiem ir 60 V. Maksim�lais U maxB 0,07 s interv�lam – 1000V:

Barojot iek�rtas no t�kla caur sprieguma pazeminošiem transformatoriem (autotransformatorus šim nol�kam nelieto), to korpusus pievieno nullvadiem, zem�šanas vadiem vai speci�liem zem�šanas pievienojumiem (1.81.att.). Zem�jumu veidi var b�t daž�da rakstura (1.82.att.): a) korpusus savieno ar zemsprieguma t�kla neitr�li (TN-C); b) �etrvadu t�kl� korpusus pievieno speci�lam zem�šanas vadam (TN-S); c) (a) un (b) kombin�cija (TN-C-S); d) korpusus pievieno atseviš�am zem�jumam (TT); e) tr�svadu t�kl� korpusus pievieno speci�lam zem�šanas vadam (IT). Nepieciešamie zem�jumi sadz�ves telp�s par�d�ti 1.83.att.

1.80.att. Pieskares spriegums k� funkcija no boj�juma ilguma

1.81.att. Zem�jumi seviš�i zem� sprieguma gad�jumos.

L3

M M

L2 L1

L3 L2 L1

63

1.83.att. Sadz�ves iek�rtu zem�jumi..

Kabe u plaukts

Kabe u plaukts

Lifta sliede

Apkures caurules

G�zes vads

�densvads Sakaru centrs

Gr�das armat�ra

Atkritumu vads

Ventil�cija

Zemsprieguma sadalne

Zemsprieguma sadalne

1.82.att. Zem�jumu veidi.gad�jumos.

L3 L2 L1

Z

64

2 VID�J� SPRIEGUMA T�KLU PROJEKT�ŠANA 2.1 Apakšstaciju-barojošo centru transformatori Transformatori p�rv�rš elektroeneriju no viena sprieguma cit� spriegum�. Tiem ir feromagn�tisks serdenis, kam uztin izol�tus tinumus ar noteiktu vijumu skaitu. Serden� j�rada noteiktu magn�tisk� lauka bl�vumu – indukciju B (Tl/mm 2 ). Transformatoriem str�d�jot tukšgait�, vijumu attiec�ba atbilst transformacijas koeficientam:

k T =2

1

2

1

UU

ww� ,

kur U 1 un 2U -- prim�rais un sekund�rais spriegumi, V. Transformatoru tipi par�d�ti 2.1. att. Pirmaj� gad�jum� tas ir parastais transformators ar magn�tiski atdal�tiem tinumiem. Otraj� – tinumi ir elektriski saist�ti un to sauc par autotransformatoru. Transformatori tiek izmantoti k� sprieguma pazemin�šanai (pazeminošie), vai t� paaugstin�šanai (paaugstinošie). Abos gad�jumus tinumi baro daž�du spriegumu t�klus. Trešaj� – sekund�rais tinums tiek iesl�gts ��d� virkn�, ienesot taj� papildus sprieguma U� , t�d� veid� izmainot to par ienest� sprieguma tiesu. Tas ir bustertransformators, ko izmanto speci�l�m vajadz�b�m. Transformatori tiek novietoti met�lisk� b�k� ar izvadiem uz v�ka. Mazjaud�gie transformatori var b�t sausie. Liel�kas jaudas transformatoru b�k�s ir e a vai cits š�idrums ar dielektrisk�m �paš�b�m, kas vienlaic�gi pilda papildus izol�cijas un dzes�t�ja funkcijas. Transformatora k� t�kla elementa ekvivalent� sh�ma att�lota (1.18.att.). Tie serde�a magn�tiz�šanai pat�r� tukšgaitas str�vu I 0 un attiec�gu tukšgaitas jaudu S 0 , kurai ir akt�vais P 0 un reakt�vais Q 0 komponenti. Akt�vais komponents saist�ts ar serde�a dipolu kust�bu mai�sprieguma lauk� un str�vas pl�smu vad�t�jos, kas k� visi enerijas zudumi p�rv�ršas siltum�. Transformatoriem ir akt�v� un indukt�va pretest�ba (sk. I noda u). Lieljaudas transformatoriem akt�v� pretest�ba, sal�dzinot ar to indukt�vo pretest�bu, nav liela. T�p�c to t�klu sprieguma rež�mu apr��inos bieži neiev�ro. Toties indukt�v� pretest�ba X T , ko nosaka transformatoru �ssl�guma spriegums U k (%)

T

nomkt S

UUX

2

(%)10� ,( )� .

apr��inos j�iev�ro. Noslogot� rež�m� transformatora prim�r� un sekund�r� sprieguma sakar�ba: U �2 U Tk/1 � � U kur TU� - sprieguma kritums galvenok�rt transformatora induktivit�t�, V. Z�me vien�dojum� ir atkar�ga no jaudas pl�smas virziena. Pazeminošiem t� ir negat�va, bet paaugstinošiem – pozit�va. Atg�dinot, ka sprieguma kritumi l�dzin�s:

,U

QRPXj

UQXPR

U�

��

�� (V),

un, �emot v�r� to, ka: t�klos kopum� X R�� un vienk�ršotos sadales t�klu apr��inos vien�dojuma re�lo locekli var pie�emt par sprieguma zuduma r�d�t�ju, sprieguma zudumus transformator� praktiski nosaka reakt�v�s jaudas pl�sma:

2.1.att. Transformatoru sh�mu varianti.

65

(%)knom

T USQ

U �� .

Pie�emot, ka Q=0,5 S nom un U %10�k , TU� =5%. Sakar� ar to, ka transformatori tiek bieži izmantoti k� lielo t� ar� mazo slodzes bl�vuma rajonu barošanai, tiem j�piesl�dz daž�du nomin�lu spriegumu sadales t�kli. T�p�c tiem bieži ir tr�s tinumi. Piem�ram viens sekund�rais 10 kV un otrs - 20 kV tinums. Tad tinumi, kas konstrukt�vi tiek izpild�ti k� cilindriski veidojumi, tiek uzmaukti serde�a “stie�iem” ekscentriski. Tuv�k serdenim novieto zem�k� sprieguma (10 kV) tinumu, tad – augst�k� sprieguma (20 kV) un virs t� prim�ro (110 kV) tinumu. Tinumu novietojums nosaka attiec�g� virziena induktivit�ti. Maz�ka ir I-III tinumu induktivit�te (U k %)10� . I-II tinumu virzienam -- U %17�k . Divtinumu transformatoru tukšgaitas str�va i 0 , relat�vie tukšgaitas P 0 un zudumitinumos P k tajos ir par�d�tas 2.2.att. daž�di atkar�b� no nomin�l�s jaudas un, t�tad, no to izmantošanas m�r�iem. Summ�rie zudumi transformator� : kT PaPP 2

0 �� , kur a – attiec�ba starp transformatora faktisko slodzi pret nomin�lo jaudu S/S nom . Transformatora lietder�bas koeficients:

�cos

%1002

0

nom

k

aSPaP �

�� . %100

Piem�ram: 20/0,4 kV 250 kVA transformators noslogots ar pusslodzi (a=0,5), P W6100� un P Wk 4450� , cos :8,0�

%.3,98%1008,0.250.5,0

4455,061,0%100

2

��

��

Transformatoru noslodze ir saist�ta ar siltuma izdal�šanos, kas ir j�novada ar dzes�šanas pal�dz�bu. Siltuma izdal�šan�s notiek vis� apjom�, kas ir proporcion�ls transformatoru izm�ru treš� pak�p� (tilpums) , bet siltumatdeve notiek no t� elementu virsm�m, kas ir proporcion�las izm�ru kvadr�tam. T�tad dzes�šan� ir disproporcija, kas j�nov�rš, izmantojot attiec�gas dzes�šanas sist�mas daž�du jaudu transformatoriem. Dzes�šanas tipi ir atkar�gi no transformatoru nomin�l�m jaud�m. Mazos e as transformatorus dzes� ar dab�go e as konvekciju b�kas rib�s vai cauru u radiatoros. Liel�kiem transformatoriem intens�v�kai radiatoru dzes�šanai izmanto ventilatoru gaisa pl�smu. N�košai transformatoru jaudas pak�pei izmanto piespiedu e as cirkul�ciju ar s�k�a pal�dz�bu. Visliel�kiem transformatoriem izmanto e as s�k�us, ventilatorus vai �dens siltummai�us e as dzes�šanai, k� ar� virz�tu e as dzes�šanu. Virz�ta dzes�šana paredz dzes�šanas e as m�ksl�gu padevi noteikt�s akt�v�s zon�s. To var iedal�t trij�s grup�s: a) kop�j� e as padeve visiem tinumiem un serdenim; b) kop�j� e as padeve visu tinumu zon�m ar dab�gu serde�a zonas dzes�šanu;

2.2.att. Zudumi transformatoros atkar�b� no nomin�l�s jaudas.

66

c) tieš� e as padeve �paši siltuma zi�� seviš�i noslogotiem tinumiem pie dab�g�s serde�a zonas un p�r�jo elementu dzes�šanas.

Daž�diem dzes�šanas veidiem ir apz�m�jumi ar burtiem, kas par�d�ti tabul� 2.1. Tabula 2.1.

Dzes�t�js Simbols Cirkul�cija Simbols E a vai sint. š�idr.

ar aizdegš. C0300�

O Dab�g� cirkul�cija N

Cits sint. š�idrums L Fors. cirkul. nevirz�ta F

G�ze ar C0300� G Fors. cirk. virz�ta D Gaiss (sausie tr.) A

�dens siltummainis W

Pirmie divi burti apz�m� dzes�t�ju un cirkul�cijas tipu, bet n�košie divi – dzes�šanas pas�kumus �rpus transformatora. T�, piem�ram, ON - e as dzes�šana radiatoros ar dabisk�s konvekcijas pal�dz�bu. ONAN – e as dzes�šana un t�s atdzes�šana ar gaisu pie natur�l�s cirkul�cijas caur radiatoriem.

Transformatoriem paredz�ta dzes�šanas sist�mas pak�p�veid�ga iesl�gšana atkar�b� no transformatora noslogojuma pak�pes, kas auj taup�t eneriju ventilatoru, e as un �dens s�k�u darb�bai.

Transformatoru slodze main�s laik�. Ja tas, piem�ram, nakt� nav noslogots, tad maksim�lo slodžu stund�s to var k�du laiku p�rslogot virs nomin�l�s v�rt�bas bez nev�lam�m sek�m. Ierobežojošs faktors ir tinuma augšda as temperat�ra visaugst�k sasild�t� punkt�, piem�ram, 140 C0 , kas ir maksim�li pielaižama no tinuma izol�cijas neatgrieznisko boj�jumu viedok a. Silšanas process notiek saska�� ar eksponenci�lo likumu un to var kontrol�t, zinot s�kotn�jo slodzi k TSS /11� un t�s izmai�u k TSS /22� , transformatoru silšanas laika konstanti T un stabiliz�jušos temperat�ras v�rt�bu proces� beig�s saska�� ar zin�m�m emp�risk�m formul�m noteiktiem dzes�šanas veidiem. Procesu var kontrol�t re�l� laik�.

Pie�emot vienk�rt�jo slodzes izmai�u, pielaiž�mo p�rslodzi var noteikt no 2.3. att. l�kn�m ONAN un ONAF dzes�šan�m. T�, piem�ram, 1250 kVA transformatoram ja k 6,01� , sagaid�mo p�rslodzi t=4 h, k .29,12� Tad: S 16121250.29,122 �� TSk kVA. Pie šiem pašiem izejas datiem bet ONAF dses�šanas:

S kVA13751250.1,12 �� Otrs piem�rs. Ja ir zin�ms ka transformatoram 4 h j�str�d� ar slodzi 450 kVA un p�c tam 20 h t� slodze b�s 250 kVA, tad var izv�l�ties transformatora nomin�lo jaudu, izejot no š�diem

apsv�rumiem 1

2

1

2 8,1250450

kk

SS

�� .

No 2.3. att. 8,11

2 �kk

pie 4 h : k ;65,01� k 17,12� . S kVAT 38565,0

25017,1

450�� 400.

67

Transformatoru st�vok a kontrolei (monitoringam) tiek izmantotas sekojoš�s iek�rtas. Temperat�ras un t�s negaid�to paaugstin�jumu kontrolei ar maksim�lo un minim�lo lielumu signaliz�ciju izmanto e �s augš�jo sl��u temperat�ras m�r�jumus. Straujš negaid�ts temperat�ras paaugstin�jums var darboties pat uz jaudas sl�dža atsl�gšanu. Lielo jaudu transformatoros izmanto no tinuma temperat�ras atkar�gu izol�cijas resursa kontroli. Šim nol�kam papildus e as temperat�ras kontrolei izmanto tinuma silšanas procesora modeli, ievedot taj� str�vas m�r�jumu paša tinuma temperat�ras noteikšanai, kas cit�di nav pieejama. Tinuma temperat�ru nosaka saska�� ar vien�dojumu:

)1).(( / Tte��tin eIf ��

kur T – tinuma laika konstante (dažas min); f(I) – rezult�još� tinuma temperat�ras izmai�a (zinot str�vu, nosaka ar emp�risku formulu);

e�� - e as virs�jo sl��u temperat�ra.

Bez tam tiek paredz�ta e as l�me�a kontrole un signaliz�cija par minim�l� l�me�a sasniegšanu, gaisa pl�smas p�rtraukuma signaliz�cija �r�j�s fors�t�s dzes�šanas sist�m�, k� ar� e as pl�smas p�rtraukuma signaliz�cija fors�t� dzes�šanas sist�m�. P�d�j� laik�, iev�rojot zaud�jumus ko sag�d� lieljaudas transformatoru boj�jumi, s�k izmantot daž�das e as un izvadu parametru kontroli un to reistr�ciju re�l� laik�. Transformatori tiek apg�d�ti ar aizsardz�b�m: pret iekš�jiem boj�jumiem – diferenci�l� un g�zes aizsardz�bas; rezerves – �ssl�guma str�vas aizsardz�ba; pret p�rslodzi – str�vas aizsardz�ba. Lielas �ssl�guma str�vas din�miski iedarbojas uz transformatora tinumiem, to deform�jot. Neatgrieznisk�s tinumu deform�cijas turpm�k izraisa progres�jošos boj�jumus. T�p�c svar�gi transformatorus aizsarg�t ar minim�liem laika ietur�jumiem.

Transformatoru parametri nosaka �ssl�guma str�vas, uz kuru pamata izv�l�s jaudas sl�džus. Liel�k�m �ssl�guma str�v�m atbilst d�rg�ki jaudas sl�dži.

�ssl�guma str�vu sekund�r� tinum� pirmaj� tuvin�jum� var noteikt, pie�emot ka prim�rais tinums barojas no bezgal�g�s jaudas avota. Tad tr�sf�z�g� �ssl�guma str�va:

,3(%)

.100

nomk

Tk

UUS

I �

kur S T -- transformatora nomin�l� jauda ,(W).

2.3.att. Transformatoru p�rslodzes l�knes. a) ONAN, b) ONAF

68

Transformatoru konstrukcijas nosaka to ekvivalent�s sh�mas issleguma str�vu apr��iniem, kas ir att�loti 2.4.att. Ja pirmaj� gad�jum� katrs tinums apr��in� tiek p�rst�v�ts ar savu indurtivit�ti, tad otraj� gad�jum� induktivit�tes praktiski koncentr�tas sekund�ros tinumos, turpret�m trešaj� – visa indukt�vit�te ir koncentr�ta prim�raj�. Dažreiz situ�ciju nosaka vienf�z�g� �ssl�guma str�va, kuru nosaka sh�mas nullsec�bas pretest�ba, kas ir atkar�ga no transformatoru tinuma sl�guma (2.5. att.). Svar�go loma šaj� sh�m� pilda tr�sst�ra sl�gums, kur� ietvaros nosl�dzas nulsec�bas str�vas k� ar� ar to saist�ts nellsec�bas magn�tiskais lauks tr�sstie�u serde�a ietvaros, nosl�dzot nulsec�bas sh�mu.

Prim�ram tinumam barošanas centru apakšstaciju transformatoriem parasti ir zvaigznes sl�gums un nulls�c�bas pretest�bu nosaka zem�ta neitr�le. Jo vair�k zem�tu neitr� u, jo maz�ka ir nulsec�bas sh�mas pretest�ba un liel�ka vienf�z�g� zemsl�guma str�va, kas var p�rsniegt tr�sf�z�go. Vienf�z�go zemsl�guma str�vu l�meni notur ar zem�to transformatoru neitr� u skaitu. T�s zem� ar noteikumu lai, izb�got neitr� u izol�cijas non�kšanu zem f�zes sprieguma, neviena nejauši atdal�jusies t�kla da a nepaliktu bez zem�tas neitr�les. Parasti divtransformtoru apakšstacij�s zem� vienu no transformatoru neitr�l�m. Otrai neitr�lei, ko nezem�, drošuma labad pievieno divus 35 kV p�rsprieguma novad�t�jus, kurus paredz apakšstacijas projektos. Nullsec�bas sh�m� ietilpst ar� visi autotransformatori, kuriem visas neitr�les oblig�ti j�zem�. Liel� slodžu bl�vuma rajonos transformatoru jaudas un, t�tad, ar� �ssl�guma str�vas ir lielas. T�s rada din�misku triecienu transformatoru tinumiem, kas deform�jas un v�l�k izraisa t� boj�jumu. Magn�tisk� lauka l�dzsvarošanai lieljaudas transformatoriem izmanto �pašu prim�r� tinums konsrukciju, kur� viens no f�zes izvadiem tiek pievienots tinuma vid�, bet otrs t� savstarp�ji savienotiem galiem, kas par�d�ta

XI

XII XIII XII XIII

XI

2.4.att. Transformatoru ekvivalent�s sh�mas.

I II

3I0I

I0I I II

I0I

U0

xI xII

x�0

I0II

I

3I0I

I0I I0I

U0

xI xII

x�0

I0II I

3I0II

I I0II

I

3I0I

I0I I

I0I

U0

xI xIII

xII

I II

3I0I

I0I III

I0I

U0

xI xII

x�0

I0II

I0I

U0

xI xIII

xII

I II

3I0I

I0I III

I0II

I0III

3I0III

I0III

I II

3I0I

I0I III

I0II

I0III

I0II

I0II

I0I

U0

xI xIII

xII

I0II I0III

2.5.att. Transformatoru tinumu sl�gumi un to nullsec�bas pretest�bas.

69

2.6.att. Slodzes un �ssl�guma str�va tinuma pus�s pl�st pret�jos virzienos, l�dzsvarojot magn�tisko lauku un din�misk�s iedarbes.

Liel�m �ssl�guma str�v�m j�izv�las jaudas sl�dži liel�m atsl�gšanas str�v�m, kuri ir d�rgi. T�p�c sadales t�klu barojoš�s apakšstacij�s t�s cenšas ierobežot T�s var samazin�t pie noteikuma ja sh�mas elementiem ir liel�ka indukt�v� pretest�ba. Šim nol�kam paredz�ti transformatori ar š�eltiem tinumiem 2.7.att. Sakar� ar to, ka viens no prim�r� tinuma izvadiem pievienots tinuma vid�, ar tiem saist�ts magn�tiskais lauks un prim�ra tinuma induktivit�te praktiski l�dzin�s nullei un visa transformatora indukt�v� pretest�ba koncentr�jas sekund�ros tinumos. T�, piem�ram, 110 kV 60 MVA transformatoram ir paredz�ti divi vien�di 30 MVA sekund�ri tinumi ar vien�diem nomin�liem, piem�ram, 10 kV spriegumiem. Transformatora sekund�ro tinumu izvietojums ir t�ds, kas praktiski divk�rši mazina �ssl�guma str�vu:

nomk

Tk

UUS

I3(%)2

100� .

Gad�jum� ja lieljaudas transformatoram nav š�elto tinumu, tad var izmantot reaktorus (2.8.att.). Parasti tiem ir betona karkass un nav feromagn�tisk� serde�a, kas �ssl�guma rež�m� pies�tin�tos, samazinoties induktivit�tei. Reaktora induktivit�te norm�los apst�k os t�kla rež�mu seviš�i neiespaido. Sprieguma kritums taj�:

U

QXXIU r �� . .

Iev�rojot to, ka f�zes spriegums ir U n / 3 , relat�v�s vien�b�s uz

f�zi: 1003.

% UU

V�� %.

Piem�ram, 10 kV sh�m� tiek izmantots reaktors ar ��V 5%, I nom 400 A. Tad pie nomin�liem apst�k iem:

VUV

U nom 289%100.3

000.10%.5%100.3

.% ��

Saska�� ar 2.9.att. att�lot�m vektora diagramm�m a) norm�l� rež�m�, b) �ssl�guma rež�m� pie zin�m� sin , sprieguma zudums reaktor�:

.sin.% VVzud �� Piem�ram, pie sin =0,6 un %,5% ��V zudV� =5.0,6 =3%. Reakt�v�s jaudas zudumi reaktor�: rIVQ ..3 %�� .

Reakt�v�s jaudas zudums, attiecin�ts uz f�zi: UQ f �� rI.3 . Ja �ssl�guma jauda uz transformatora zemsprieguma izvadiem ir S 1k un t�, izejot no jaudas

X2 X1 a1 a2

X

A

ZS2 ZS1

2.6.att. Lieljaudas transformatoru prim�r� tinuma sh�ma.

2.7.att. Transformators ar š�eltiem tinumiem.

2.8.att. Reaktori �ssl�guma str�vu samazin�šanai.

U1

b)

ak.�Ur

�Uk

U2k Ik

k

a)

�Ur U

U1 U2

Ir

2.9.att. Vektoru diagrammas reaktoru izmantošan�.

70

sl�džu atsl�gšanas sp�jas j�reduc� l�dz S 2k , tad, iev�rojot re�lo sprieguma paaugstin�jumu ar koeficientu 1.1, j�izmanto reaktors ar parametriem:

21

21% .

).().(.3(%).100.1,1kk

kkrnom SS

SSkAIkVUV

�� ,

Piem�ram, izejas datiem U kVnom 10� ,I r =600 A, S 1k =600 MVA, S 2k =150 MVA:

�� %V 1,1.100. 3 .10 (kV) . 0,6(kA).150.600

)(150)(600 MVAMVA � = 5,7 %.

Lai samazin�tu reaktora iespaidu uz t�kla sprieguma rež�mu izmanto š�elto reaktoru. T� puses ir iet�tas paral�li pret�jos virzienos un, t�s baro atseviš�i daž�das slodzes. Sal�dzin�mas p�c lieluma pret�jo virzienu str�vas, pateicoties reaktoru pušu savstarp�j�i indukcijai, samazina ar vijumiem sa��d�to rezult�jošo magn�tisko lauku un, l�dz ar to, ar� efekt�vo induktivit�ti, samazinot sprieguma kritumus norm�los rež�mos. emot v�r� iepriekš�j�s sakar�bas:

rIXU 1(3�� -

)2rkI =100.3

21%

rnom

rrnom

IkII

UV�

� .

kur X – reaktora indukt�v� pretest�ba, ;� I 1r un I 2r - pušu reakt�v�s str�vas,

A; k – relat�v� savstarp�j� induktivit�te, kas betona reaktoriem l�dzin�s 0,7. Iepriekš apskat�tam 10 kV reaktoram pie %5% ��V un vien�d�m pušu I 1r un 2rI str�v�m, l�dz�g�m nomin�l�m:

87100.3/)1.7,01.(000.10%.5% ��V V, kas ir maz�k par iepriekš�jiem 289 V.

�ssl�guma str�va daudzk�rt p�rsniedz slodzes str�vu. T�p�c reaktora vienas puses slodzes str�va praktiski neiespaido t�s reaktora puses rezult�jošo induktivit�ti, caur kuru pl�st �ssl�guma str�va un t� tiek efekt�vi ierobežota. Katra reaktora puse tiek pievienota atseviš�ai kop�u sekcijai.

Apakšstacij�s parasti izmanto divus divtinumu vai tr�stinumu transformatorus, kas tiek pievienoti sadales t�klu kopn�m. Apakšstaciju-barošanas centru sh�mas par�d�tas 2.10. att.

Spriegums uz sadales t�kla kopn�m ir atkar�gs no sprieguma kritumiem p�rvades t�kl� un transformatoros, ko nosaka jaudas pl�smu izmai�as. Sakar� ar to, ka t�s izmain�s plaš�s robež�s, spriegums izmain�s saska�� ar t�m un nevis ar pat�r�t�ju pras�b�m. Nepieciešamo sprieguma izmai�as likumsakar�bu nodrošina, izmainot transformatoru transform�cijas koeficientus, autom�tiski zem slodzes p�rsl�dzot augstsprieguma tinuma pak�pes. Sprieguma novirze no t�kla nomin�l�s v�rt�bas uz transformatoru izvadiem l�dzin�s: 2112 VVVVV T ��

2.10.att. Apakšstaciju sh�mas.

71

kur V un1 2V - prim�r� un sekund�r� sprieguma novirzes no t�kla nomin�l� sprieguma, %;

TV� - sprieguma kritums transformator�, %;

21 VunV �� - transformatora prim�r� un sekund�r� tinumu nomin�lo spriegumu novirzes no t�kla nomin�l� sprieguma.

Sekund�ram tinumam nav zem slodzes regul�jamo pak�pju t�p�c 2V� ir konstants skaitlis.

Parasti %.52 �V� (%),10(%)T

kT

T SQ

USQ

V �� jo šiem transformatoriem U %.10�k Kas

attiecas uz 1V� , tad tas ir atkar�gs no regul�jamo pak�pju st�vok a ar kuru pal�dz�bu maina spriegumu uz transformatora sekund�r� tinuma izvadiem

Šim nol�kam izmanto pak�pjsl�dža meh�nismu, kas sast�v no div�m kontaktsist�m�m. Pirm� no t�m, nekomut�jot str�vu, piemekl� n�košo vajadz�go pak�pi. Mekl�t�js atrodas transformatora b�k�. Otro veido str�vu komut�jošie kontaktori, kas atrodas atseviš�� e as b�k�. Kontaktori �slaic�gi caur str�vu ierobežojošiem rezistoriem sasl�dz iepriekš�jo un n�kamo pak�pi un p�c tam atvieno iepriekš�jo. Sakar� ar to, ka izl�dzinošu str�vu p�rsl�dz �trdarb�gais atsperu darbin�t�js, rezistori nepasp�j sakarst. Regul�jam� tinuma sekcija atrodas pie neitr�les. Tas samazina pras�bas pret t�s izol�ciju un vienk�ršo p�rsl�dž�ja konstrukciju. Ir tr�s regul�jam�s sekcijas izmantošanas iesp�jas (2.11.att.). Pirmaj� – regul�jam�s pak�pes ir iesl�gtas tinum� line�ri. Otraj� – regul�jam� tinuma diapazons ir šaur�ks, bet, izsme ot to, tiek p�rsl�gta t� polarit�te uz pret�jo un line�r� p�rsl�gšana turpin�s pret�j� virzien�. Trešaj� gad�jum� tiek izmantota sašaurin�ta regul�još� sekcija un papildus rupja pak�pe, kuru iesl�dz p�c smalk�s regul�još�s sekcijas izsmelšanas ar vienlaic�gu smalk�s sekcijas nost�d�šanas izejas st�vokl� ar sekojošo t�s line�ro izmantošanu.

Visbiež�k izmanto pirmo variantu. Sprieguma regul�šanas diapazons 110kV transformatoriem, izmantojot regul�šanas vijumus line�ri, ir � 11kV (� 10%) ar 17 pak�p�m t.i. 1,294kV katra (1,117%). Šis regul�šanas diapazons ir pietiekošs sprieguma regul�šanai sadales t�klos pie iesp�jam�m sprieguma izmai��m 110kV t�kl�, transformator� un sadales t�kl�.

Regul�jamas pak�pes milisekund�s p�rsl�dzas zem slodzes ar atsperu darbin�t�jiem sekojoš� k�rt�b� (2.12.att.): 1. iesl�dz mekl�t�ju M2 uz 2. pak�pi; 2. atsl�dz kontaktoru K1,caur rezistoru pl�st slodzes str�va; 3. iesl�dz K4, caur rezistoriem pl�st slodzes un izl�dzinoša str�va; 4. iesl�dz K2, slodzes str�va pl�st �rpus rezistoriem; 5. atsl�dz K4, K3 un K1 L�dz ar to transformators ir p�rsl�gts uz otro pak�pi.

2.11.att. Sprieguma regul�šanas tinumu varianti.

2.12.att. Iek�rta spriegumaregul�šanai zem slodzes (RZS)

K4 K3

R2

K2 K1

R1

M1 M2

2

1

72

Ja no apakšstacij�m tiek baroti lauku rajonu un pils�tu t�kli, tad transformatori ir tr�stinumu. No viena sekund�r� tinuma tiek barots 10kV t�kls, no otr� – 20kV t�kli. P�rsl�dzot regul�još�s pak�pes, spriegums izmain�sies abos sekund�ro tinumu izvados. Bet sprieguma rež�mi šajos t�klos var izr�d�ties atš�ir�gi un tie b�tu savstarp�ji j�saska�o. Šim nol�kam vienam no sekund�riem tinumiem ir paredz�ti bezierosmes st�vokl� iestat�mi atzarojumi � 2x2.5% diapazon�.

Spriegums sadales t�kl� tiek regul�ts autom�tiski, kontrol�jot kombin�ciju no diviem parametriem – kop�u sprieguma un t�kla slodzes.

Transformatoru novietošana sl�gt�s telp�s par�d�ta 2.13.att. Gaiss ventil�cijai pien�k no pagrabtelpas, virszemes zemgr�das vai sienas atver�m un ventilatoriem.

Atrazdamies �r�j�s novietn�s, transformatoru e a tiek dzes�ta ar dab�go gaisa konvekciju, ventilatoru piespiedu gaisa str�kl�m, �dens siltummai�os kombin�cij� ar e as piespiedu cirkul�ciju.

Zem transformatoriem iek�rto p�rsegtu betona e as bedri(2.14a.att.) vai uztveršanas vietu no kuras e a pa cauruli notek att�l�k novietot� rezervu�r� (2.14b.att.) kur� av�rijas k�rt� iztec�jušu e u iesp�jams uztvert, pasarg�jot to no aizdegšan�s, Tiek paredz�ta ar� pretugunsgr�ka aizsardž�ba.

Transformatoru aizsardz�b� ietilpst moment�n�s darb�bas diferenci�l�, �ssl�guma aizsardž�ba (maz�ko transformatoru jaud�m) maksim�l�s str�vas aizsardz�ba, p�rslodzes signaliz�cija un g�zes relejs, kas rea� uz tinumu starpvijumu �ssl�gumiem, kurus nej�t �r�j�s aizsardz�bas.

.

2.13.att. Transformatoru novietnes sl�gt�s telp�s.

2.14.att. Transformatoru e as uztveršanas iek�rtas

a) b)

73

2.16.att. T�kla rež�ms ar kompens�tu neitr�li.

2.2 Transformatru sekund�ro tinumu neitr�les rež�mi.

Apakšstaciju ietvaros j�atrisina sadales t�klu neitr�les rež�ms. T�kls var funkcion�t ar

izol�tu, kompens�tu un zem�tu neitr�li. Ja neitr�le ir izol�ta, tad, f�zei savienojoties ar zemi, uz to pl�st str�va, ko nosaka t�kla kapacit�te. T� nosl�dzas caur t�kla kapacit�t�m (2.15.att.). Vesel�s f�z�s stacion�rs spriegums pieaug par 3 . Ja zemesl�guma str�va nep�rsniedz 15-25 A, tad boj�juma viet� loks nodziest un gaisa vadu t�kl� izol�cija parasti atjaunojas. Protams, boj�juma viet� rodas pieskares un so u spriegums, kuri ir b�stami cilv�kiem un dz�vniekiem. Kabe u t�klos boj�t�s f�zes izol�cija, protams,piln� m�r� neatjaunojas. Boj�jums tad ir j�atrod un j�nov�rš.

Zemessl�guma laik� pat�r�t�ji sa�em norm�lu spriegumu un boj�jumu nej�t. Sign�ls par zemessl�gumu pien�k no kop�u spriegummai�a va �j� tr�sst�ra sprieguma dev�ja, kas fiks� nullsec�bas spriegumu. Boj�to l�niju konstat� ar manu�l�m �sslaic�g�m atsl�gšan�m vai ar�, nostr�d�jot to nulsec�bas aizsardz�b�m. T�das aizsardz�bas apakšstacij�s ir v�lamas.

Gad�jumos ja t�kla kapacit��v� str�va p�rsniedz minim�lo lielumu, tad boj�juma viet� deg loks, kam var b�t nestabils raksturs – degšana-dzišana (intermit�jošs loks). Š�ds loks, bez p�rej�m b�stam�b�m, rada p�rspriegumus, kas var sasniegt 2,5-5-k�rt�gu lielumu attiec�b� pret nomin�lu spriegumu un var izrais�t sekund�rus boj�jumus seviš�i kabe u t�kla posmos. T�dos gad�jumos izmanto neitr�les kompens�ciju, ko realiz�, piesl�dzot starp transformatora neitr�li un zemi induktivit�ti, ko sauc par lokdz�ses reaktoru. Zemessl�guma gad�jum� neitr�le non�k zem f�zes sprieguma un caur reaktoru pl�st str�va, kas pret kapacit�t�vu str�vas kont�ru veido otru par 180 0 nob�d�tu str�vu (2.16.att.). Ja reaktora induktivit�te iestat�ta pareizi (rezonans�), tad š�s reakt�v� rakstura str�vas ir vien�das un, summ�joties boj�juma viet�, savstarp�ji kompens�jas. Paliek nekompens�tas vien�gi str�vas kas pl�st caur akt�v�m vadam�b�m un augst�kas harmonikas.

Lokdz�ses reaktoru piesl�dz transformatoru neitr�l�m. Piesl�gšanai, dabiski, ir nepieciešama neitr�le. Latvijas t�klos 20kV transformatoru tinumiem vairum� ir tr�sst�ra tinuma sl�gumi. T�p�c dz�šspoles piesl�dz atseviš�a transformatora zvaigznes tinumu neitr�lei, kura jauda atbilst t�klu kapacit�t�v�m str�v�m.

Lokdz�ses reaktoram ir main�ma induktivit�te ar serde�a j�ga gaisa spraugas regul�šanas pal�dz�bu, p�rvietojot to ar speci�lu autom�tisku regulatou, kas darbojas uz gliemežp�rvada darbin�t�ju. Regulators rea� uz elektrisko parametru, kas auj spriest par ieska�ojuma tuv�bu rezonansei. Parasti reaktoru ieregul� rezonans� vai ar nelielu p�rkompens�ciju lai rezult�jošai zemsl�guma str�vai boj�juma vieta pamatfrekvences reakt�vais komponents b�tu tuvs nullei.

2.15.att. T�kla rež�ms ar izol�tu neitr�li.

TH

KV1

Tp

KV1.1

KV2

KV1.2

KV2.1

2.17.att. Zemessl�guma sign�liz�cija ar div�m jut�bas pak�p�m.

74

Lokdz�ses reaktors pal�nina procesus ko izraisa intermit�jošs loks, mazinot p�rspriegumus un, veicinot t� dz�šanu un izol�cijas atjaunošanos boj�juma viet�. Reaktora rež�ma kontrolei tam paredz sekund�ro tinumu kur� zemessl�guma rež�m� rodas spriegums.

Kaut gan t�kls ar zemessl�gumu var turpin�t str�d�t, saglab�jas sekund�ro boj�jumu un boj�jum� viet� pieskares un so u sprieguma b�stam�bas. T�p�c tas p�c neliela laika ir j�nov�rš, atsl�dzot boj�to elementu. Šim nol�kam t�kl� paredz jut�gu zemessl�guma nullsec�bas aizsardz�bu, kas konstat� boj�to l�niju. Nepieciešam�s jut�bas sasniegšanai j�palielina zemessl�guma str�va, neizjaucot reaktora ieska�ojumu. To var pan�kt (2.18.att.), palielinot str�vas akt�vo komponentu ar rezistora R iesl�gšanu dzešspoles sekumd�r� tinum� Šeit M – dz�šspoles ieska�ošanas darbin�t�js; RA – spriegumu fiks�jošs elements, kas ar kontaktoru KM iesl�dz rezistoru R. Akt�vais str�vas komponents, ko rada rezistors, caur dz�šspoles sekumd�ro tinumu transform�jas t�kl�, nodrošinot nepieciešamo nullsec�bas aizsardz�bas jut�bu.

Norm�l� rež�m� rezistors ir atsl�gts. Par�doties boj�jumam, reaktors sekm� v�lamo p�rejas procesu un, ja tas nepaz�d, ar nelielu laika ietur�jumu iesl�dzas rezistors, nodrošinot zememssl�guma aizsardz�bas darb�bu un boj�t�s l�nijas atsl�gšanos.

Kabe t�klos izol�cijas piln�go atjaunošanos gaid�t nevar un dz�šspoles nav efekt�vas. Sprieguma paaugstin�šan�s zemessl�guma gad�jum� neboj�t�s f�z�s t�kl� var izrais�t sekund�ros boj�jumus. T�p�c kabe t�klos neitr�li zem� caur neliel�s pretest�bas rezistoriem Tad zemsl�gumam ir �ssl�guma raksturs un boj�to elementu atsl�dz zemsl�guma aizsardz�ba.

P�rspriegumu amplit�da pie intermit�još� loka ir atkar�ga no interv�liem starp loka nodzišanas momentiem un atk�rtot�m aizdegšan�m, no dielektrisk�s stipr�bas atjaunošanas �truma un sprieguma atjaunošanas uz boj�tas f�zes, elektromagn�tisk� sv�rst�bu procesa frekvences un t� rimšanas, neitr�les sprieguma nob�des, attiec�bas starp kap�cit�ti pret zemi un starp f�z�m

stCC /0 utt. Iev�rojot faktoru daudzveid�bu un gr�t�bas to v�rt�šanai, p�rspriegumi ir j�v�rt� k� varb�t�bas lielumi. To integr�lais sadal�jums par�d�ts 2.19. att., kur� uz abscisas ir p�rsprieguma k�rta k =U U/max un uz ordin�tas lieluma k varb�t�ba Q(k). No apakšas k ierobežo 3 , t.i lielums, kas atbilst l�nijas spriegumam.

Vid�jam p�rsprieguma lielumam 2,19 fU atbilst dielektrisk�s stipr�bas varb�t�ba 0,992, t.i. tikai pie viena no 130 zemessl�gumiem p�rspriegums sasniedz šo v�rt�bu. Bet pie p�rsprieguma 3 fU katrs trešais zemessl�gums beidzas ar starpf�žu �ssl�gumu

K� liecina prakse, intermit�još� loka rež�m� augš�j� robeža atbilst �k 3,2. Citos gad�jumos (met�liskie �ssl�gumi kabe t�klos utt.) š� robeža ir �k 2,3. Pie dz�šspoles rezonanses iestat�jumiem p�rspriegumi nep�rsniedz fUk 7,2� ar 0,975 varb�t�bu. Dz�šspoles rezonanses iestat�juma efektivit�te ir 0,9, t.i. tikai viens no 10 zemessl�gumiem izraisa sekund�ros boj�jumus.

2.19.att. P�rsprieguma varb�t�ba intermit�još� loka gad�jum�.

2.18.att. Rezistors dz�šspoles sekund�r� tinum�.

R

QF

NT

RA KM

ZA

TA A

V

M

QS

ZR

500V

100V

21.000/400

75

2.3 M�r�šanas transformatori

M�r�šanas transformatori tiek izmantoti elektrisko parametru m�r�šanai augstsprieguma iek�rt�s. Tiem ir j�nodrošina augsta precizit�te, kas tiek nodrošin�ta pateicoties minim�liem iekš�jiem zudumiem tajos. M�r�šanas iek�rtas tiek pievienoti šo transformatoru sekund�r�s ��d�s. M�r�jumi tiek gradu�ti, tos attiecinot uz prim�r�m vien�b�m. Spriegummai�i str�d� nenoslogot� (tukšgaitas) rež�m�. Str�vas m�r�jumiem izmanto str�vmai�us, kuri str�d�, sekund�r�s ��des �ssavienojot. Prim�r�s un sekund�r�s ��des savstarp�ji neatkar�gas. M�rtransformatori tiek izmantoti div�j�d�m vajadz�b�m: inform�cijas ieg�šanai par elektriskiem parametriem un aizsardz�bai. M�r�šanai to sekund�r�s ��d�s iesl�dz m�rinstrumentus. Aizsardz�bai sekund�r�s ��d�s iesl�dz aizsardz�bas iek�rtas. M�rtransformatoriem ir noteikt�s precizit�tes klases: VDE prec�ziem m�r�jumiem un kalibr�šanas vajadz�b�m 0,1 %; prec�ziem ener�tiskiem m�r�jumiem un tarifu vajadz�b�m 0,2; tarifu m�r�jumiem ar prec�ziem m�rinstrumentiem 0,5; industri�l�m sprieguma un str�vas m�r�jumiem 1; voltmetri, ommetri, sprieguma releji 3; aizsardz �bas iek�rtu serde�i 5.

Spriegummai�u k �du nosaka no vien�dojuma:

F U = 100 ,.

1

12

UUKU N �

kur U 1 un U 2 - prim�rais un sekund�rie spriegumi; K N - transform�cijas koeficients. Indukt�vie spriegummai�i ir maz�s jaudas transformatori, kuru tinumi ir galvaniski š�irti un sekund�rais spriegums, kas tiek izmantots m�r�šanas un aizsardz�bas vajadz�b�m, ir proporcion�ls prim�ram spriegumam. Tie, klases nodrošin�šanai, tiek ierobežoti noslogoti un izgatavoti divos veidos: � ar divf�zu izol�ciju, kas divu komplektu veid� auj kontrol�t

tr�sf�z�go sist�mu; � vienf�z�g� veid�, savienojumam starp t�kla f�zi

(U nom / 3/100/3 V) un zemi, ko izmanto triju zvaigzn� savienotu apar�tu veid� ar papildus tinumu zemessl�guma signaliz�cijai “va �j� tr�sst�ra” veid�;

� tr�sf�z�go spriegummai�u veid� ar zvaigzn� sl�gtu sekund�ro tinumu un 100V va �j� tr�sst�ra papildtinumu. 20 kV spriegummainis par�d�ts 2.20. att. Str�vmai�u k �du nosaka no vien�dojuma:

F I = 1001

0

212 )(

1

I

dtiiKT

T

N� �

,

kur T - m�r�juma cikls, s; K N - transform�cijas koeficients; I 1 - vid�j� prim�r� str�va, A; i 1 - moment�n� prim�r�s str�vas v�rt�ba, A; I 2 - moment�n� sekund�r�s str�vas v�rt�ba, A. Str�vmai�a prim�rais tinums ir iesl�gts t�kla str�vas ��d�. 20kV str�vmainis par�d�ts 2.21.att. T�

2.20.att. 20 kV Spriegummainis.

2.21.att. 20 kV Str�vmainis.

76

uzdevums ir transform�t str�vu sekund�r� ��d� ar amplit�das un le��a v�rt�b�m attiec�g�s precizit�tes klases robež�s. Galven� str�vmai�u kl�du nosaka to magnetiz�šanas str�va. Serde�i tiek izgatavoti no silicija dzelzs vai augst�-aloja ni�e a dzelzs. Str�vmai�u

Vajadz�bas gad�jum� str�vmai�u prim�ros tinumus var savienot virkn�, virkn�-paral�li vai paral�li, saglab�jot attiec�g�s str�vu nomin�l�s v�rt�bas. L�dz�gas izmai�as ir iesp�jamas ar� ar sekund�riem tinumiem, saglab�jot attiec�gas str�vu nomin�l�s v�rt�bas.

Str�vmai�u tinumus var p�rslogot par 20%. Maz�ko precizit�šu str�vmai�us var p�rslogot par 50%.

Svar�ga str�vmai�u izmantošan� ir sekund�r� tinuma noslodze ZIS 2� , VA. T�, 5A str�vmai�iem pie Z= 1,2 � noslodze ir VAS 302,1.52 �� . Ar š�du noslodzi str�vmainis var funkcion�t nep�rsniedzot nomin�lo k �das v�rt�bu. Str�vmai�u prim�r� tinuma p�rslodzes iesp�ja ir apgriezti proporcion�la sekund�ra tinuma noslodzei.

2.4 T�kla izol�cijas koordin�cija Elektriskos t�klus iespaido vides apst�k i, tai skait� attiec�b� uz p�rejas procesiem, kas saist�ti ar p�rspriegumu par�d�b�m. P�rspriegumiem ir divi iemesli. Pirmk�rt tie ir zibens sp�rieni elektrisk�s �nij�s, kuru rezult�t� p�rsprieguma vi �i izplat�s t�klos un var izsaukt t�kla un elektrisko iek�rtu boj�jumus.. Otrk�rt tie ir p�rsprieguma procesi, ko izraisa elektrisko apar�tu komut�cijas. Lai pasarg�tu elektrisko iek�rtu no boj�jumiem p�rspriegumu procesu rezult�t� ir nepieciešami pas�kumi, kurus sauc par izol�cijas koordin�ciju. Šo pas�kumu ietvaros pl�no speci�lo “v�jo vietu” izvietošanu ar apr��inu lai izl�de notiktu tur, kur tie ir pielaižami bez sek�m iek�rt�m. Aizsargl�dzek u izvietošanai j�nov�rt� elementi, kuri ir j�aizsarg�. Pie tiem pieder gr�ti kontrol�jami elementi ar pap�ra vai plastik�ta izol�ciju: transformatori, kabe i, eneratori ar kabe u izvadiem un taml�dz�ga iek�rta. Ir izstr�d�ti normat�vi aizsargiek�rtas izvietojumam atkar�b� no elektrisk�m sh�m�m un iek�rtu �patn�b�m. Ir izstr�d�ti p�rspriegumu anal�zes metodes un šos procesus var nov�rot uz matem�tiskiem mode iem. Turpin�s p�rspriegumu procesu p�t�jumi un pateicoties tiem matem�tisk� model�šana un standartiz�šana nep�rtraukti pilnveidojas. Izol�cijas koordin�cijas metod�m ir tr�s klases. Pirm� attiecas uz nomin�liem spriegumiem diapazon� no 1 – 52kV. Otr� – 52-245kV. Treš� -- � 300kV. Katr� no šiem nomin�lo spriegumu l�me�iem konkr�tiem spriegumiem ir noteikti maksim�li pielaižami p�rsprieguma l�me�i attiec�ba pret zemi un starp f�z�m. Aizsardz�bai pret p�rspriegumiem izmanto cauru u un venti u p�rsprieguma novad�t�jus (2.22.att.). Cauru�p�rsprieguma novad�t�jus izmanto uz l�niju pieej�m pie ener�tiskiem objektiem. Tas satur viniplasta cauruli ar iekš�ju dzirste spraugu. Otr� dzirste sprauga ir starp pirmo elektrodu un l�nijas vadu. Tas pasarg� viniplasta cauruli no nopl�des str�vas boj�jumiem. Izce oties p�rsprieguma vilnim, abas dzirkste spraugas p�rkl�jas uz zemi, kam seko pamatfrekvences loks. Tas, iedarbodamies uz viniplastu, izraisa g�zu izdal�šanos kas loku pagarina, to izspiežot uz �ru, un, str�vai ejot caur nulli, loks nodziest, atjaunojoties dzirkste spraugas elektriskai iztur�bai. Cauru p�rsprieguma novad�t�ji izpilda aizsardz�bas funkcijas pirmo aptuveno funkciju, jo to precizit�te ir ierobežota. Prec�z�ku uzdevumu realiz� ar venti�u p�rsprieguma novad�t�jiem,

2.22.att. 20kV Cauru u un venti p�rsprieguma izl�d�i.

77

kas aizsarg� konkr�to sada �u iek�rtu. Tie sast�v no virknes dzirkste spraug�m un neline�r�s pretest�bas kas, paaugstinoties spriegumam. samazin�s. 20kV p�rsprieguma novad�t�jiem ir 20 dzirkste spraugas un 7 vilita diski, kas ievietoti pircel�na apvalk�. Caursišanas spriegums 49-60,5kV eff .Pirmizl�des 1,5-20 s� laik� caursišanas impulsa spriegums nep�rsniedz 85kV. Tam seko pamatfrekvences str�va. 5000A str�vas impulsa paliekošais spriegums nep�rsniedz 80kV. Izol�cijas koordin�cija tiek pan�kta saska�� ar lielumiem, att�lotiem 2.23.att. Šeit rBU - atmosf�ras p�rsprieguma l�menis, �rSU komut�cijas p�rspriegumu l�menis, c �E zemessl�guma sprieguma l�menis, PU – ar izl�dni ierobežots p�rspriegums, c �B aizsardz�bas l�menis pret atmosf�ras p�rspriegumiem, �sc aizsardz�bas l�menis pret komut�cijas p�rspriegumiem. P�rsprieguma novad�t�ju uzst�d�šanas piem�rs sadales t�kl� kabe a izvada un transformatora aizsardz�bai par�d�ti 2. 24.att. 2.5 Atdal�t�ji

Remont�jot elektrisko iek�rtu, no darba droš�bas viedok a t� j�atdala ar redzamu p�rtraukumu, kas pasarg�tu person�lu no k �dain�s sprieguma padošanas. Šim nol�kam paredz�ti atdal�t�ji (2.25.att.). Parastiem atdal�t�jiem nav loka dz�šanas ier��u. Ar tiem nevar atsl�gt slodzes str�vu, jo elektriskais loks ir b�stams person�lam, var rad�t �ssl�gumu starp f�z�m un iek�rtas boj�jumus. Ar atdal�t�jiem var atsl�gt aptuveni l�dz 500kVA transformatoru tukšgaitas str�vas (l�dz 1,2A) un iek�rtas kapacitat�vas str�vas.

Atdal�t�jiem ir rokas darbin�t�ji. Lai nov�rstu k �dainu darb�bu paredz atdal�t�ju blo��šanu, kas ne auj izkustin�t darbin�t�ju pirms ��de nav p�rtraukta ar jaudas vai slodzes sl�dzi.

Atdal�t�ja tipa apar�ti tiek izmantoti k� zem�šanas naži, ar kuriem elektrisk� iek�rta tiek sazem�ta, tos remont�jot. Atdal�t�ji tiek izgatavoti ar zem�šanas nažiem vien� vai ab�s pus�s no tiem. Atdal�t�ju apz�m�jumos tiek uzr�d�ta to nomin�la un pie aujama �ssl�guma str�va. Iamantojot atdal�t�jus t�kl�, samont�tus uz balstiem, bieži ekspluat�cijas vajadz�b�m j�pan�k sp�ja atsl�gt slodzes str�vu. Šim nol�kam, slodzes sl�džu tr�kuma gad�jumos, tos daž�dos variantos apg�d� ar loka ragiem, lokdz�ses kamer�m, darbin�t�jiem un barošanas avotiem autom�tiskai vad�šanai.

CB

CS

CE

UP

UrB

UrS

b

a t

u p.u.

d

1

2

3

4

2.23.att. Izol�cijas koordin�cijas l�me�i.

2.25.att. 20 kV atdal�t�ji.

2.24.att. P�rsprieguma novad�t�ju uzst�d�šanas piem�rs sadales t�kl�.

78

Zem�šanas naži tiek izmantoti apakšstaciju sh�m�s str�vu vadošo da u sazem�šanai remontu laik� k� person�la aizsardz�bas l�dzekli no k �dain�s sprieguma iesl�gšanas darba vietai. Šim nol�kam izmanto apar�tus, l�dz�gus atdal�t�jiem Zem�šanas naži dažreiz ir komut�cijas apar�tu sast�vda a. Tad tie nav j�mont� atseviš�i.

79

2.6 Drošin�t�ji

20kV drošin�t�js un t� raksturl�knes par�d�ti 2.26.att. Drošin�t�ju un to selektivit�tes

izv�les metodika maz atš�iras no pielietojamiem zemsprieguma t�klos.

2.7 Nodal�t�ji

Apg�d�jot atdal�t�ju tipa apar�tus ar autom�tisku darbin�t�ju, tos izmanto k� nodal�t�jus.

Tie autom�tiski atdala boj�to t�kla posmu mirkl� kad t�kls ir bez sprieguma. Šim nol�kam nodal�t�ja darbin�t�jam ir str�vmai�i un t� darbin�šanai ir barošanas avots (spriegummainis).

Notikumu sec�ba ir sekojoš�. �ssl�guma gad�jum� nodal�t�ja darbin�t�js fiks� �ssl�guma str�vu, kas pl�st kontrol�jam� t�kla posma virzien� un ir gatavs darboties. T�kla barošanas pus� nostr�d� aizsardz�ba, kas atsl�dz jaudas sl�dzi. Tam seko autom�tisk� atpaka iesl�gšana. Ja boj�jums ir paliekošs, tad iesl�gšana ir nesekm�ga un jaudas sl�dzis atsl�dz�s. Šin� bezsprieguma pauz� atsl�dzas nodal�t�js un barošanas puses jaudas sl�dzis atk�rtoti iesl�dz neboj�t� t�kla s�kuma posmu. Ja boj�jums ir izr�d�jies l�nijas s�kuma posm�, tad nodal�t�ja darbin�t�js to izš�ir un darbojas atkar�b� no autom�tik� paredz�t�s programmas. Ja ir paredz�ta neboj�t� l�nijas gala autom�tisk� barošanas atjaunošana no blakus apakšstacijas vai cit�m darb� esoš�m l�nij�m ar komut�cijas apar�ta pal�dz�bu, tad tas ir iepriekš j�atvieno no iepriekš�j�s barošanas puses.

Ja nav nepieciešama autom�tisk� atpaka iesl�gšana (kabe u tiklos) tos papildina ar drošin�t�jim.

Lieto ar� vakuuma un pneimatiskos slodzes sl�džus. Vakuuma sl�džos izmanto vakuuma kameru, kurai ir liels resurss. Pneimatiskam sl�dzim ir cilindri , kuros virzu i saspiež gaisu loku nodz�šu gaisu.

2.26.att. 20 kV drošin�t�ji un to raksturl�knes.

80

2.8 Slodzes sl�dži

Slodzes sl�džu (2.27.att.) galvenais izmantošanas veids ir sadales t�kla sekcion�šanai un nepieciešam�bai operat�vi izmain�t t�kla ekspluat�cijas sh�mu, nep�rtraucot pat�r�t�ju elektroapg�di un minimiz�jot jaudas sl�džu skaitu. Tiem ir modifik�cijas, kas �r�ji l�dz�gi atdal�t�jiem un, t�tad, var kalpot par redzamu ��des p�rtraukumu ( 2.28.att.).

Slodzes sl�džu modifik�cij�s ir daž�das atkar�b� no pielietošanas m�r�iem. Sadales t�klu sh�mu operat�vai izmai�ai un t�kla sekcion�šanai oper�ciju skaits nav p�rm�r�gs. T�p�c g�zener�jošo sl�džu resurss ir pietiekošs. Šajos sl�džos loks tiek dz�sts ar g�zi, ko izdala izol�cijas materi�la kamera saskar� ar loku, kas rodas, atsl�dzoties kontaktiem. K� darbin�t�jus izmanto atsperes ar manu�lu uzvilkšanas piedzi�u. Bez tam šie sl�dži izpilda ar� atvienot�ju uzdevumu, atsl�dzot boj�to t�kla posmu otraj� atpaka iesl�gšanas bezsprieguma pauz�. T� l�niju

galu posmos ar tiem var aizvietot jaudas sl�džus, samazinot kop�jas izmaksas. Tad gan notiek visas l�nijas vai liela t�s posma �slaic�ga atsl�gšana. Iekštelpu iek�rt�s izmanto univers�lus atdal�t�jus-slodzes sl�džus. Pirmais no tiem NAL tipa ir nažu apar�ts. Šim sl�dzim labi redzama atstarpe, to izmanto ar� par zem�šanas nazi (2.29.att.). Otrs RL – sl�doš�s kust�bas rakstura 2.30.att. Abi sp�j atsl�gt slodzes str�vu un tiem var izv�l�ties divu veidu atsperu manu�li un distances vad�miem darbin�t�jiem. Iedarbojoties, pirmais, iepriekš uzvelk atsperi. Otram – atsperes ir iepriekš uzvilktas un t�s notur uzvilkt� st�vokl� spr�di. Iedarbojoties, tas izsit spr�dus. Šis darbin�t�js vienm�r ir darb�bas gatav�b� atspere. Atsperi uzvelk �trdarb�gs darbin�t�js.

2.28.att. Atdal�t�js-slodzes sl�dzis ar redzamu atstarpi.

2.29.att. Atdal�t�js-slodzes sl�dzis k� zem�šanas nazis.

2.30.att. Sl�doš�s kust�bas slodzes sl�dzis.

2.27.att. 20 kV slodzes sl�dzis

81

Slodzes sl�dži dod iesp�ju atsl�gt slodzi manu�li vai autom�tiski, bet nesp�j atsl�gt �ssl�guma str�vu. Gad�jum� ja nelieto autom�tisko atpaka iesl�gšanu (kabe t�klos) slodzes sl�džus atsev�š�os gad�jumos var izmantot jaudas sl�džu vet�, papildinot tos ar drošin�t�jiem (2.31.att.).

Slodzes sl�džos loks tiek dz�sts: ar g�z�m, ko ener� lokdz�ses kamer� esošie plastmasu elementi loka kl�tb�tn�, spiestais gaiss, ko rada atsl�gšanas gait� iedarbin�ts virzulis vai vakuumkamer�. K� slodzes sl�džu darbin�t�ji tiek izmantoti galvenok�rt atsperu vai spiest� gaisa piedzi�u un autom�tisku vai distances manu�lu vad�bu.

Slodzes sl�dži tiek ieb�v�ti ar� komplekt�s iek�rt�s. Tie ir apr�koti ar autom�tiku, kas fiks� �ssl�guma str�vu ja boj�jums ir aiz sl�dža. Tad darb�ba notiek sekojoš� sec�b�: a) nostr�d� aizsardz�ba tuv�kam jaudas sl�dzim, atsl�dzot visu tam piesl�gto t�klu; b) slodzes sl�dža autom�tika fiks�, caur to tec�jušu �ssl�guma str�vu; c) atpaka iesl�gšana pirmo reizi iesl�dz jaudas sl�dzi; d) ja boj�jums v�l past�v, tad slodzes sl�dža autom�tika fiks� otrreiz�jo �ssl�guma str�vu; e) aizsardz�ba atsl�dz jaudas sl�dzi otrreiz; f) paz�dot �ssl�guma str�vai, autom�tika atsl�dz slodzes sl�dzi; g) atpaka iesl�gšana otr� k�rt� iesl�dz t�klu darb�.

L�dz ar to boj�tais l�nijas posms ir atsl�gts un taj� var s�kt boj�juma mekl�šanu un nov�ršanu, tai laik� kad neboj�tais posms ar tam piesl�gtiem pat�r�t�jiem ir iesl�gts darb�.

Slodzes sl�dži ir apr�koti ar autom�tiku, kas sa�em inform�ciju par �ssl�guma str�v�m no A un C f�žu str�vmai�iem un spriegummai�a. K� enerijas avots bezsprieguma pauz� kalpo kondensatori. Operat�vais spriegums tiek sa�emts no spriegummai�a vai transformatora, kas baro iek�rtas apsild�šanu. Slodzes sl�džus ir iesp�jams atsl�gt manu�li ar atsl�gšanas pogu. Sign�lkontakti dot inform�ciju par to st�vokli. Slodzes sl�džus izmanto ar� k� kontaktorus lieliem dzin�jiem palaišanai, bremz�šanai, reversam, apst�din�šanai ar lielu komut�ciju skaitu (300-600 iesl./h). Š�dos gad�jumos lieto apar�tus, kuriem ir liels resurss: elektromagn�tiskos vai vakuuma sl�džus.

2.9 Vakuuma jaudas sl�dži

P�d�j� laik� sadales t�klos izmanto galvenok�rt vakuumsl�džus, kaut gan paretam lieto ar� eleg�zes sl�džus. Vakuumsl�džu dzeškamera (2.32.att.) ir att�lota uz sl�dža kopskata fona. Tai ir vienk�rša konstrukcija – divi gala kontakti, kas, atsl�dzoties, att�lin�s par 10 mm. Mazas dzirkste spraugas d� vakuumsl�džus izmanto vid�j� sprieguma t�klos. Sl�dzim j�nodrošina sekojoš�s pras�bas: a) atsl�gšanas sp�ja pie uzdot� sprieguma; b) vakuuma saglab�šana kalpošanas m�ža

laik�; c) pietiekoši liels asl�gšanas un iesl�gšanas oper�ciju skaits pie uzdot� nomin�l� sprieguma praktiski bez p�rspriegumiem t�kl�.

2.31.att. Slodzes sl�dži ar drošin�t�jiem

2.32.att. Vakuumsl�dža kopskats.

82

Vakuumsl�dža dz�škamerai darba m�ža laik� j�b�t herm�tiskai ilgstošai vakuuma saglab�šanai. Tas tiek atrisin�ts ar silfona pal�dz�bu. Silfons ir rievota met�lisk� caurule, kas nedaudz stiepjas garum�. Vienu t� galu pielod� kamerai, bet otru – b�dstienim vai kust�gam kontaktam. Sakar� ar to, ka starpkontaktu atstatums ir neliels, silfons nodrošina hermetisko vidi, nelietojot �pašu bl�vi. Atsl�dzot kontaktus, loks deg met�liskos tvaikos, ko emit� kontaktu katoda plankumi. Kontaktu galu eometriskas formas (2.33.att.) piemekl� t�das, lai loka raksturs, uz kuru iedarbojas t� rad�tais vai �r�jais magn�tiskais lauks, nerad�tu p�rm�r�gu met�lisko tvaiku daudzumu laik�, kad tuvojas str�vas nulles v�rt�ba. Loka v�lamo kust�bu var vad�t, iedarbojoties uz to ar �r�jo magn�tisko ko rada speci�l� str�vas spole.

Vakuumsl�džu ekspluat�cijas �paš�bas raksturo pie aujamie maksim�l� �ssl�gumu str�va un atsl�gšanu skaits izmantošanas laik� (2.34.att.), kas sniedzas t�kstošos.

Starpkontaktu elektrisk� stipr�ba vakuum� par�d�ta 2.35a.att. Šeit izl�des: 1 – vakuum�, 2 – e �, 3 – pa porcel�nu; 4 – eleg�z�; 5 – gais�. Elektrisk�s stipr�bas atjaunošanas laik� par�d�ts 2.34b. šeit 1 vakuum�, 2 – eleg�z�, 3 – sl�pekl�, 4 – �de�r�d�. Augsta starpkontaktu spraugas elektrisk� stipr�ba var vest pie loka dz�šanas (str�vas noraušan�s), tai v�l neejot caur nulli. Tad rodas komut�cijas p�rspriegumi. Šin� gad�jum� ir nepieciešama attiec�ga kontaktu apstr�de, kas nov�rš str�vas noraušanos.

Kontaktu materi�lam j�satur mazs ��miski saist�to g�zu daudzumu. Šaj� nol�k� kameru un kontaktus apstr�d� ar augsttemperat�ras vakuumu un loku.

Lok� dzes�šanai j�nodrošina v�lamo elektronu un ionu kust�bas virziens, ko pan�k ar garenisku lauku (2.36.att.). To rada str�va, tekoš� caur kontaktu virsmas segmentiem, ko uzlod� kontaktu galiem. Iev�rojot mazos starpkontaktu att�lumus, str�vai tekot caur tiem k� vijumiem, veidojas v�lamais garenisks magn�tisks lauks.

Otrs str�vas noraušanu veicinošs faktors ir augstfrekvences procesi, kas rodas, atsl�dzoties tr�sf�z�g� sl�dža pirmai f�zei. Augstfrekvences procesam uzkl�joties p�r�jo f�žu str�v�m, rodas nulles v�rt�bas efekts un loks dziest pirms 50Hz str�va ir samazin�jusies l�dz nullei, izraisot p�rspriegumu. To nov�rš, palielinot laika interv�lu starp f�žu atsl�gšanas momentiem.

2.33.att. Vakuumsl�džu kontaktu forma.

2.34.att. Vakuumsl�džu resursa raksturl�kne.

2.35.att. Starpkontaktu spraugas elektrisk� stipr�ba daž�das vid�s.

83

Augstie p�rspriegumi ir iesp�jami ar� atsl�dzot mazas indukt�vas transformatoru, dzin�ju, reaktoru tukšgaitas str�vas. Vakuumsl�dzim rakstur�gas par�d�bas, saist�tas ar p�spriegumiem, var nov�rot, piem�ram, iesl�dzot kondensatoru bateriju. Šin� gad�jum� str�vas nulles v�rt�ba tiek sasniegta moment�, kad kondensators ir uzl�d�jies aptuveni ar U max . Spriegumam t�kla pus� mainoties, tas p�c 10 ms sasniegs aptuveni pret�jo polarit�tes amplit�du. T�tad, uz dzirkste spraugas izr�d�sies aptuveni tr�sk�ršotais spriegums 3U max , kas var atk�rtoti p�rkl�ties gad�jum�, ja nav atjaunojusies dzirkste spraugas dielektrisk� stipr�ba,. Turpm�k p�c k�rt�j�m 10ms atjaunotais spriegums uzš�pojas l�dz pieck�rt�gam, utt. (2.37.att.). nav b�stama, ar p�rspriegumu t�kl� ir j�r��in�s.

Piesl�dzot kondensatorus paral�li darb� esoš�m baterij�m, rodas lielas triecienstr�vas (l�dz 40kA) un lieli str�vas pieaugšanas �trumi (1000A/ s� ), kas j��em v�r�, projekt�jot.

Praktiski p�rspriegumu ierobežo tas, ka kontaktos loka aizdegšan�s nenotiek prec�zi pie amplit�du v�rt�b�m un p�rspriegumus ierobežo t�kla vadam�bas. Vakuumsl�džu darbin�t�ju galvenais elements ir atsperu meh�nisms, ko var uzvilkt manu�li vai ar dzin�ju. Darbin�t�j� paredz�ta autom�tisk� atpaka iesl�gšana. Sakar� ar to, ka atsperu uzvilkšana notiek �tri, autom�tisko oper�ciju skaits ir neierobežots. Sl�dža kopskat� (2.32.att.): 1 – augš�js sprieguma kontakts; 2 – sl�dža vakuumkamera; 3 – apakš�js sprieguma kontakts; 4 – kust�g� kontakta b�des atspere; 5 – izol�jošs b�dstienis; 6 – darbin�t�ja atspere; 7 – sl�dža darbin�t�js.

2.10 Sl�džu kontakti

Sl�džu kontaktu uzdevums ir nodrošin�t mazu p�rejas pretest�bu iesl�gt� st�vokl� un mazu eroziju (dilšanu) atsl�gšanas proces�, iest�joties lokam. Š�s pras�bas ir nesavietojamas, jo mazai p�rejas pretest�bai kontaktu saskarsmes virsmai j�b�t lielai, kas atbilst mazas ciet�bas materi�liem ar mazu �patn�ju pretest�bu. Tiem ir paaugstin�ta erozija un, t�tad, dilšanas pak�pe, degot lokam. Toties, cietiem materi�liem ir maza saskares virsma un sam�r� liela �patn�j� pretest�ba. T�p�c sl�džos pielieto š�irtus galvenos un, loku p�rtverošus lokdz�ses kontaktus. Galvenie kontakti parasti ir, vara vai, dažk�rt, ar sudraba elementiem. Lokdz�ses kontaktu izgatavošanai parasti izmanto met�lkeramikas tehnoloiju. Kontaktus sacep no volframa, telura, molibdena, vismuta-karb�da un og u pulveriem. Tad, sakars�jot l�dz

2.36.att. V�lam� elektronu un ionu kust�ba starp kontaktiem vakuumsldz�.

2.37.att. Sprieguma uzš�pošan�s starpkontaktu spraugas p�rkl�šanas d� .

U

I

t

t

5 4 3 2 1

-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7

b)

a)

84

sarkankv�lei sagatavi, izdedzina ogli, ieg�stot porainu materi�lu, ko izkusuš� met�l� “pies�cina” ar labi str�vu vadošu materi�lu, piem�ram, varu vai sudrabu. Atsl�dzoties galveniem kontaktiem, lokdzeses kontakti v�l saskaras un loks neveidojas.. T�l�k� kontaktu kust�b� atsl�dzas lokdz�ses kontakti, un, aizdedzies loks tiek nodz�sts atsl�gšanas gait� rad�t� lokdz�ses elektromagn�tisk�, gaisa , �de�raža (e as disoci�cija), eleg�zes str�kl�s. Kontaktu konstrukcija var b�t daž�da. Tie var b�t piln�gi konstrukt�vi š�irti. Tad izejas st�vokl� galvenie kontakti ir saspiesti vai n�k saskar� atsper�g� rozet� ar loka moment�nu p�rtveršanu uz lokdz�ses kontaktiem. Tiem var b�t teleskopiska konstrukcija, kad izejas st�vokl� kontakt� abas ceuru veida konstrukcijas. Atsl�gšanas gait� iziet no saskares maz�s p�rej�s pretest�bas kontakts bez loka rašan�s, bet erozijistur�gais ir v�l sasl�gts. T�l�k�s atsl�gšanas gait� atsl�dzas p�d�jais, p�rtverot loku l�dz t� dz�šanai. Iesl�gšanas loks, pret�ji tam, veidojas uz erozijiztur�giem kontaktiem, kas n�k saskar� pirmie un iesl�gšana beidzas ar maz�s p�rejas pretest�bas kontaktu saskari. Treš�s kontaktu konstrukcijas gad�jum� kontaktiem ir daž�du �paš�bu virsmas, ko pan�k ar erozijiztur�go materi�lu uzlikt�iem. Tad darb�bas gait� vai nu pati konstrukcija sekm� loka moment�nu p�reju uz erozijiztur�gu virsmu vai kontaktiem savstarp�ji j�pagriežas lai nodrošin�tu vajadz�go saskares sec�bu,

2.11 Eleg�zes jaudas sl�dži Kaut gan eleg�zes sl�džus izmanto galvenok�rt p�rvades t�klos, tos izgatavo ar� sadales t�klu vid�jiem spriegumiem. Loka dz�šana tajos notiek eleg�z� (FS 6 ) str�kl�, kurai ir augst�s elektrisk�s �paš�bas. Pielieto daž�dus eleg�zes sl�džu darb�bas principus. Visbiež�k izmanto autokompresiju, kad loka dz�šanas moment� eleg�ze dz�škamer� tiek saspiesta un izp�sta loka dz�šanas telp�. Sakar� ar to, ka eleg�zes saspiešanai kas notiek , s�koties kontaktu kust�bai sl�dža atsl�gšanas gait�, ir nepieciešams zin�ms laiks, atsl�gšanas laiks nedaudz palielin�s. Š�ds

vid�j� sprieguma eleg�zes sl�dža kopskats par�d�ts 2.38.att. T� dz�škamera pirms un p�c asl�gšanas par�d�ta 2.39.att. Eleg�zes sl�džu autokompresijas darb�bas princips tiks apskat�ts 3. noda �. Otrs darb�bas princips ir auto�ener�cija. Tad eleg�zes spiediens, kas ir nepieciešams loka dz�šanai, tiek pan�kts ar temperat�ras paaugstin�jumu, izmantojot loka izdal�to eneriju.

2.39.att. Sadales t�kla autokompresijas eleg�zes sl�dža dz�škamera pirms un p�c atsl�gšanas.

2.38.att. Eleg�zes sadales t�kla sl�dža kopskats.

85

Trešaj� gad�jum� tiek izmantots magn�tiskais lauks, ar kura pal�dz�bu pan�k loka rot�šanu, kas sekm� dz�šanu. Š�da sl�dža darb�bas princips par�d�ts 2.40.att. Šeit galvenie kontakti ir nekust�gais 1 un kust�gais–2. Ar tiem ir saist�ti lokdz�ses kontakti 3 un 4, kuriem ir lokveida konfigur�cija. Aizdegušos loku papildus p�rtver gredzenveid�gie elektrodi 7 un 8 un iesl�dzas magn�tisk�s p�šanas tinums 6. T� iespaid� loks s�k ri��a kust�bu pa gredzenveida elektrodiem kam�r nodziest. Sl�dža korpusu izgatavo no liet� epoks�da kompaunda. Š�dus eleg�zes jaudas sl�džus, samont�tus l�nijas balstos, izmanto k� sekcion�jošus sadales t�klu l�nij�s (2.41.att.). Eleg�zes jaudas sl�džu autokompresijas un autoener�cijas darb�bas principi ir apskat�ti 3. noda �.

2.41.att. Eleg�zes sl�dzis novietots l�nijas balst�.

2.40.att. Eleg�zes rot�još� lauka sadales t�kla sl�dža elementi.

86

2.12 Maztilpuma e�las sl�dži

Maztilpuma e as sl�džos e a tiek izmantota k�

�de�r�di ener�još� lokdz�ses vide. Sl�dža f�ze griezum� par�d�ta (2.42.att.). Kontaktiem atsl�dzoties, loks izr�d�s lokdz�ses kamer� ar e as š��rsp�šanas iedarb�bu. Kontaktu erozijas samazin�šanai kontaktiem ir keramiskas erozijiztur�gi uzlikt��. Maztilpuma e as sl�džiem ir at auts ierobežots �ssl�gumu atsl�gšanas oper�ciju skaits. P�c to izsmelšanas sl�dži j�revid� ar da �ju izjaukšanu. Ir nepieciešama e as saimniec�ba t�s regul�rai nomai�ai. Izmanto materi�lus kas mazina kontaktu nodilumu, t�dus k�: volframa, molibdena, telura, vismuta-karb�da porainus gr�ti k�stošus elementus, ar labi str�vu vadošiem vara vai sudraba komponentiem.

2.13 Elektrisk� loka iedarbe Elektriskais loks izce as k� p�rsprieguma, izol�cijas boj�juma vai komut�cijas oper�cijas rezult�ts. Loka periferijas temperat�ra sasniedz 4000 0 K un 10000 0 K t� centr�. Izce oties, tas ekzploz�vi sakars� apk�rt�jo gaisu l�dz augst�m temperat�r�m. Sl�gt� telp� tas rada spiediena paaugstin�šanos 5-8ms laik�(2.43.att.), kas var p�rsniegt meh�niski pie aujamus iek�rtu ierobežojošo konstrukciju stiprumu. Loka sekas ir uzskait�tas (2.2.tab.). Nosakot ierobežojošo konstrukciju iztur�bu j�r��in�s ar to, ka loka degšana, pirms tas tiek nodz�sts, var turpin�ties ap 70 ms, bet var ieilgt l�dz 1 s atkar�b� no aizsardz�bas �trdarb�bas. Loka temperat�ra ir sp�j�ga izkaus�t t�rauda pl�ksnes. T�p�c komplekt�m sadales cell�m ir divk�ršas sienas ar gaisa atstarpi starp t�m lai tiktu ierobežota loka iedarbe. Tiek paredz�ta ar� loka karsto g�zu novad�šana no priekš�j�m ce u durv�m lai pasarg�tu no t�m person�lu.

2.43.att. Elektrisk� loka iedarbe.

2.42.att. Maztilpuma e as sl�dzis.

87

Tabula 2.2.

2.14 Apakšstaciju-barošanas centru sadalnes

Sadales t�kla parametru m�r�šanas un izol�cijas

koordin�cijas elementu komut�cijas un aizsardz�bas iek�rtu pievienojuma vietas apakšstacijas kopn�m tiek vertik�li norobežotas no vis�m pus�m, veidojot pievienojuma cell�s. T�s veido pievienojumu rindas apkalpes koridor�. No priekšpuses cell�m ir droši aizveramas durvis. Str�d�jot cilv�kiem cell�, darba vietai tiek atsl�gts spriegums, rad�ta redzama atstarpe, atvienojot atdal�t�ju, un t� tiek sagatavota lai person�ls nevar�tu k �daini iek �t kaimi�u cell�s, kur�s iek�rta atrodas zem sprieguma, izmantojot plak�tus un zem�jumus. Lai komut�cijas gait� k �daini, pl�stot str�vai, neatsl�gtu atdal�t�ju pirms ir atsl�gts jaudas sl�dzis, izmanto daž�das blo��šanas metodes, kas ne auj to izdar�t pirms sl�dzis ir atsl�gts. Š�das celles attiec�ba pret telpu p�c b�t�bas ir va �jas. Iek�rtu taj�s mont� celtniec�bas gait� no pieg�d�tiem elementiem.

Va �j�m cell�m ir standartos noteikti izm�ri un atstatumi no durv�m un logiem. S�nu ierobežojoš�s konstrukcijas ir no m�ra, met�la vai bl�v�m plastik�ta plat�m. Paka pusi un durvis veido ar dr�šu sieta vai met�la sk�rda konstrukcij�m . Va �j�s celles (2.44.att.) tiek izmantotas tikai sl�gt�s telp�s. T�s ir pastiprin�ti aizsarg�jamas no saskares ar str�vu vadoš�m da �m. Va �j�m cell�m ir tr�s tipi: � met�la celles; � celles ar da �ju met�la norobežojumu; � piln�gi norobežotas.

2.44.att. Va �j� sadales celle.

Boj�juma loka ener ijas izpausme

Spiediena pieauguma

Temperat�ras pieauguma

Vizu�lais un akustiskais efekts

Meh�niskie boj�jumi sien�m,logiem

Term�lie materi�lu sadrag�šana, aizdegšan�s

Triecienvi �a šoks, š�embu ievainojumi

Applauc�šan�s no karst�m g�z�m

Loka efekts

Iesp�jam�s sekas aparat�rai

Iesp�jam�s sekas person�lam

88

Va �j�s sadalnes (2.45.att.) klasific� ar� p�c iek�rtas mont�žas veidiem: � iekr�tai ir s�kotn�ja fiks�ta mont�ža ar vien- vai divkop�u sist�mu. Jaudas sl�džus,

atdal�t�jus, m�rtransformatorus, m�rinstrumentus uzst�da ce u noteikt�s viet�s. � iek�rtu mont� saska�� ar individu�lu skici (2.46.att.), pieg�d�jot to atseviš�i. Celles tiek

apg�d�tas ar lok-droš�m durv�m un paka pusi norobežojoš�m plat�m,. Oper�cijas nav iesp�jamas pirms durvis nav nosl�gtas, kas rada person�lam lok-drošu barj�ru. emot v�r� to, ka apakšstacijas ir serijveida objekti, kas tiek celti lielos daudzumos, sadal�u

veidošan� izpaužas r�pniecisk�s izgatavošanas tendences, kas pa�trina un pal�tina b�ves procesu, auj samazin�t iek�rtas telpisko apjomu, nepieciešam� laukuma plat�bu. Pašreiz tiek izmantoti sadal�u risin�jumi, kas atbilst daž�diem industri�lo risin�jumu l�me�iem. P�d�j� laika sasniegtais tehniskais progress elektrisk� apar�tb�v� izrais�ja radik�las izmai�as.

Nosl�gtas komplektas celles paredz�tas ar jaudas sl�džiem, vien- vai divkop�u sist�m�m, (2.47.att.), zem�šanas nažiem, p�rsprieguma elementiem, spriegum- un str�vmai�iem m�r�šanas iek�rt�m. Paredz�tas celles ar div�m r�pniecisk�s gatav�bas pak�p�m. Pirmaj� gad�jum� ce u

iek�rtu pieg�d� atseviš�i un mont� cell�s celtiec�bas gait�. Otraj� – t�s pieg�d� ar treileriem piln�gi samont�tas un celtniec�bas laukum� tikai noliek uz iepriekš sagatavot�m konstrukcij�m. P�d�j� gad�jum� daž�du apar�tu novietnes: kop�u (A), jaudas sl�džu (B), kabe u pievienojumi (C) un zemsprieguma skapis (D), cell�s tiek norobežoti.

Cell�s uzst�da vakuum- vai eleg�zes sl�džus. Sl�dži tiek novietoti uz slied�m un vajadz�bas gad�jum� var tikt atvienoti no kop�u un l�niju atdal�t�jiem un izvirz�ti uz �rpusi. Rezult�t� ir sasniegti oti kompakti ce u izm�ri. Sl�džu izvirz�šana no cell�m ir iesp�jams ar� meh�niz�t, izmantojot dzin�ju. Zem�šanas nazis atrodas zem sl�dža un tiek izvirz�ts kop� ar to. P�c sl�dža izvirz�šanas celles durvis autom�tiski nosl�dzas, nov�ršot person�la piesk�ršanas iesp�ju str�vu vadoš�m da �m.

Komplekt�s celles, kas ir izveidotas k� vien- un p�ru veidojumos, tiek izmantoti vien� rind� vienkop�u un dubultrind� divkop�u sist�m�. Tr�s funkcion�l�s ce u noda as – kop�u, komut�cijas apar�ti, kabe u pievienojumi un zemsprieguma sadalne ar kontrolapar�tiem un aizsardz�bu ir savstarp�ji atdal�ti ar met�lisk�m norobežojoš�m starpsien�m.

Kabe t�klu eelles, kuros var iztikt bez autom�tisk�s atpaka iesl�gšanas, ar slodzes sl�džiiem, kas var b�t papildin�ti ar drošin�t�jiem, zem�šanas nažiem un m�rtransformatoriem, par�d�ti 2.48.att.

N�košais att�st�bas solis sadal�u cellu att�st�b� ir hermetiskas celles ar eleg�zes (FS 6 ) izol�ciju (2.49). Atš�ir�ba no parast�m komplekt�m sadaln�m (KS), kur�s tiek izmantota aparat�ra ar gaisa izol�ciju, šaj�s cell�s (EKS) eleg�ze tiek izmantota k� izol�cijas vide.

2.46.att. Piln�gi norobežota celle.

2.47.att. Komplekt�s celles.

2.45.att. Va �j� celle ar fiks�to mont�žu.

89

Eleg�zes izol�cijas stipr�ba viendab�g� lauk� pie r�pniecisk�s frekvences un atmosf�ras spiediena ir 3 reizes augst�ka nek� gaisam. Dab�gi, ka cell�m j�b�t hermetisk�m, met�lisk�m, aizpild�t�m ar g�zi zem paaugstin�ta spiediena (l�dz 0,4MPa). Tas dod iesp�ju 10-k�rt�gi samazin�t izol�cijas atstatumus, sal�dzinot ar iek�rt�m gais�, kas b�tiski samazina ce u gabar�tus. Bez tam, eleg�z� loka dz�šanas �paš�bas – zem� disoci�cijas temperat�ra, sam�r� zems spriegums lok�, augsts rekombin�ciju procesu �trums un starpkontaktu spraugas elektrisk�s stipr�bas atjaunošan�s pie nulles str�vas – auj bez sek�m b�tiski palielin�t maksim�lo starpkontaktu spriegumu un samazin�t ��des p�rtraukumu ( dzeškameru) skaitu, samazinot apar�ta gareniskos izm�rus.

L�dz ar augst�k�m tehnoloisk�m pras�b�m, tiek pan�kta virkne papildus pozit�vu rezult�tu: person�la paaugstin�ta aizsardz�ba no elektriskiem un magn�tiskiem laukiem, atmosf�ras iespaida nov�ršana uz iek�rtas izol�ciju, kontaktiem un konstrukcijas elementiem, vibr�ciju trokš�u l�me�a samazin�šan�s, radiotrauc�jumu nov�ršana, augsts seismodrošums.

Komplekso sada u pieg�de, kas iek auj visu iek�rtu kompleksu, vienk�ršo un sa�sina projektdarbus un to re�liz�ciju, atvieglo b�vlaukama izv�li un samazina tam nepieciešamo plat�bu, materi�lu pat�ri�u un, veicinot paaugstin�ta sprieguma pievad�šanas iesp�ju enerijas pat�ri�a viet�m, sekm� enerijas zudumu samazin�šanos t�s p�rvad�.

EKS iek�rt�s ir paredz�tas plaši diagnostikas l�dzek i, ieskaitot g�zes nopl�des dev�jus, pien�c�gi drošus v�ku (durvju) sl�us, boj�jumu indikatorus, un sprauž�mus kontaktsavienojumus. Izgatavošanas tehnoloijas gait� tiek pielietota r�p�ga p�rbaužu programma un ekspluat�cijas apst�k iem izstr�d�tas iek�rtas automatiz�tas diagnostikas metodes. Ir ieviestanas izgatavot�jcentru servisa apkope, kas uztur iek�rtu nesamazin�m� drošuma l�men� un auj t�s ekspluat�t bez kl�tesoš� person�la.

Vad�bas elementi ar elektronikas diagnostikas uztver�ju elementiem un aizsardz�bas iek�rt�m atrodas �rpus herm�tiskiem tilpumiem, piepild�tiem ar eleg�zi.

Sadales t�klu 10-20kV barošanas apakšstaciju sadaln�m ir iesp�ja izv�l�ties no div�j�diem komplekto iek�rtu tipiem: individu�l�m savstarp�ji norobežot�m, rind� saliekam�m cell�m (2.50a.att.) vai apvienot�m vien� tilpum� (2.50b.att.), kas kopum� ie�em maz�ku tilpumu un plat�bu.

Priekšstata ieg�šanai par vid�j� sprieguma eleg�zes celles konstrukciju 2.51.att. par�d�ta 10-20kV aksonometriskais slodzes sl�dža skapju tipa celles att�ls. Šo iek�rtu

2.48.att. Celles ar slodzes sl�džiem un drošin�t�jiem.

2.49.att. Eleg�zes celles.

2.50.att. Apvienotas un norobežotas celles.

a) b)

90

izmanto kabe u t�klos, kur autom�tisk� atpaka iesl�gšana nav oblig�ta un �ssl�guma aizsardz�bu nodrošina augstsprieguma drošin�t�ji, kas atrodas �rpus eleg�zes vides. Šeit 1–augstsprieguma nodal�juma; 2–horizont�l�s starpsienas, kas atdala atseviš�as f�zes; 3–ievads 5 – sl�dža kust�gais kontakts; 6 – kopnes; 7 – lokdz�ses kamera; 9 – sl�dža v�rpsta; 10 – kontaktu uzga i; 11 – sl�džu un zem�šanas nažu darbin�t�ju v�rpstas; 12 – komut�ciju apar�tu st�vok u uzr�d�t�ji; 12 – komut�cijas apar�tu darbin�t�ju nodal�jums; 13 – drošin�t�ja augš�j�s �aulas membr�na; 14 – 15-16 – augš�j� un apakš�j� drošin�t�ja silicijorg�nisk�s �aulas;17 – drošin�t�ja izol�cijas patrons; 18 – sl�dža atk�bes elements; 19 – augstsprieguma drošin�t�ju noda a; 20 – drošin�t�ju noda as priekš�j� siena; 21 – zem�šanas nazis; 22 – drošin�t�ju apakš�jais kontakts; 23 – T-veida polim�ra izol�cijas kabe a uzgalis; 24 – �ssl�guma indikators; 25 – vad�t�js; 26 – sprieguma indikatoru kontaktu ligzdu noda a; 27 – sprieguma kapacitat�vs indikators; 28 – spiediena kontroles indikators.

Nostr�d�jot drošin�t�jiem, no augš�j�s �aulu membr�nas pien�k komanda sl�dža atsl�gšanai. Drošin�t�ju noda ai var piek �t, demont�jot t�s priekš�jo sienu 20, kas iesp�jams tikai p�c sl�dža kust�g� kontakta sazem�šanas. Eleg�zes spiediens -0,2mPa. Izm�ri – 1500x1430x700mm, svars 470kg. Zemsprieguma skapis tiek paredz�ts atseviš�i.

Konstrukcij� paredz�ti �r�jie kop�u kontakti, kas auj iek�rtu paplašin�t. Cit�m eleg�zes cell�m ir l�dz�gs konstrukciju raksturs.

�leg�zes tilpumkastes mont� dzelzsbetona elementu telp�s uz met�lisk�m konstrukcij�m 0,7m virs pamatiem. 2.52.att. par�d�ts 10-20kV divkop�u ce u izvietojums.

Sadales t�klu spriegumu sada �u konstrukciju att�st�ba noteica desmitk�rt�gu apakšstaciju b�vju tilpumu samazin�šanos ( 2.53.att.).

2.52.att. Eleg�zes tilpumkastes uzst�d�šana.

2.53.att. Sl�gto sada �u apjomu izmai�as.

2.51.att. Eleg�zes slodzes sl�džu celles aksonometriskais att�ls.

91

2.15 Apakšstaciju-barošanas centru vad�bas sist�ma

Apakšstacij�s ir plašs aizsardz�bu, vad�bas un kontroles iek�rtu komplekss. Apakšstaciju

ekspluat�cija parasti notiek bez past�v�g� dež�r�još� person�la. Inform�cija par seviš�iem notikumiem parasti tiek p�rraid�ta uz kontroles centriem. Citi notikumi, kuriem nav av�rijas raksturs, bet kuri ir svar�gi iek�rtas ekspluat�cijas probl�mu risin�šanai, saglab�jas objekta reistr�cijas sist�m�. Notikumu kontrolei objekt� paredz�ta integr�ta sist�ma, kas sa�em un auj p�rskat�mi analiz�t inform�ciju par notikumiem re�l� laik�. Taj� tiek iek auti parametru m�r�jumi, autom�tisko iek�rtu un regulatoru darb�bas gaita, vad�bas komandu izpildes komut�cijas aparat�ras st�vok i un av�rijas notikumi. Inform�cija saist�b� ar notikumu laiku tiek iek auta p�rskat�m�s form�s tabulu un grafisku veid�. Apakšstacijas vad�bas sist�ma, savuk�rt, ir abpus�ji saist�ta div�j�di: ar sadales t�kla centr�lo vad�bas sist�mu no vienas puses un energosist�mas hierarhisko vad�bas centru no otr�s, uz kuriem apmai�as k�rt� tiek noraid�ta un no tiem sa�emta abpus�ji svar�ga inform�cija (2.54.att.).

Iek�rtu l�men� eksist� autonoma aparat�ra, kas realiz� aizsardz�bas un autom�tisk�s vad�bas funkcijas un atrodas uz vad�bas pults pane iem vai iek autas komplekt�s sadal�s. Iek aujot inform�ciju par šiem notikumiem integr�l� objekta sist�m�, tiek reistr�ta autonom�s aparat�ras darb�ba laik�, ir iesp�ja paredz�t elementu paškontroli, statpelementu funkciju realiz�ciju ar iestat�jumu p�rska�ošanu, sarež�tu loisku funkciju risin�šanu.

Objekta l�men� tas, b�dams apg�d�ts ar gaismas sakaru l�nij�m, ir iek auts sist�mas hierarhij�. Šaj� l�men� inform�cija tiek sagatavota un š�irota starpdatoru apmai�ai.

Vad�bas l�men� inform�cija no zem�kiem l�me�iem tiek sav�kta un apkopota, kas dod iesp�ju ieg�t datus svar�giem ekspluat�cijas risin�jumiem. Operatori uz piepras�jumu var ieg�t papildus inform�ciju un vajadz�bas gad�jum� var iejaukties proces�, izmainot aizsardz�bu un autom�tikas iestat�jumus un veikt nepieciešamus p�rsl�gumus bez riska pielaist k �das.

Sist�mas dators

T�kls

2.54.att. Apakšstacijas vad�bas sist�mas strukt�ra.

elements n

Optiskais kabelis

Iek�rtu l�menis

Apakšstacijas l�menis l�menis

Centr�lais l�menis l�menis

Apakšstacijas dators, printers, termin�ls

92

2.16 Ilgstoši pie�aujam� str�va l�niju vadiem

L�niju noslodzes un vadu š��rsgriezumu apr��iniem parasti noteicoši ir sprieguma

zudumi un str�vas bl�vumu apsv�rumi. Av�rijas apst�k iem , kad l�nijas p�rslogojas j�p�rbauda vadu sasiluma temperat�ra.

Fizik�l�s b�t�bas izprašanai j�iepaz�stas ar vadu silšanas procesu, pl�stot caur tiem elektriskai str�vai. Izdal�tais vados siltums Q l�dzin�s :

Q = I 2 .Rt (J vai Ws), kur t – laiks, s. Ja vada s�kotn�j� temperat�ra ir T s un vides temperat�ra T 0 , tad temperat�ras starp�ba

0TTT s �� .Siltums izplat�s apk�rt�j� vid�. Iesl�dzot str�vu T� pieaugs ar augošo eksponenci�u

likumu, l�kne 1 (2.55.att.): ),1)(( /

0�t

m eTTT ��

kur T m - temperat�ra C0 procesa beig�s pie uzdotiem noteikumiem, � – vada silšanas laika konstante,s. Vada atdz�šana notiek saska�� ar nol�dzin�jumu (l�kne 2):

�/min )( t

m eTTT �� kur T m un T min -- temperat�ra

procesa s�kum� un beig�s, .0C Iev�rojot vadu un izol�cijas materi�lu �paš�bas, tiem ir noteikt�s maksim�li pie aujam�s str�vas v�rt�bas I max , kas atbilst maksim�li pie aujamai temperat�rai. Maksim�li pie aujamo str�vas v�rt�bu nosaka no nol�dzin�juma:

I 0max3

max )(2

TTcd ��

,,

kur �c vadu siltumatdeves koeficients (alum�nijam – 2,1 W/cm); d – vada diametrs, mm; � - �patn�j� vad�tsp�ja, m/ 2mm� .

Kailvadiem pie�em gaisa temperat�ru vasar� T C0

0 25� un

T .700max C�

Izol�to vadu siltumatdeve ir maz�ka sal�dzinot ar kailvadiem. T�, 10 kV kabe iem T C0

max 60� un vides temperat�ra ir zemes temperat�ra 10 .0 C T max ierobežo ar� izol�cijas �paš�bas. Maksim�li pielaiž�m� temperat�ra daž�du nomin�lo spriegumu kabe iem par�d�ta (2.56.att.). Gumijas-polietil�na izol�cija atš�iras no gumijas-plastmasas izol�cijas. Atš�ir�g�m temperat�r�m T un T 0 pie aujam� slodze, ko var izmantot, apr��inot vada temperat�ru pie zin�m�m slodzes str�v�m:

T = 00max

2

)( TTTII

pie�

�� .

Citiem vadu diametriem d, vai materi�liem ar vadam�bu :1�

�t

1

2

�T

Tm

T0

0 t

2.55.att. Vadu silšanas un ardzišanas raksturl�knes.

80o

65o

60o

Unom, kV

T2p, oC

50

100

0 1-3 6 10 20 35

2.56.att. Kabe u maksim�li pielaižama stacion�ra temperat�ra.

93

I ''pie� = 2

1

dd

I pie� , pie�I ' =�� 1

pie�I un 0max

0''

TTTT

IT pie�pie��

�� .

2.17 Vadu termisk�s stabilit�tes p�rbaude

�ssl�guma str�vas rada vad�t�jos �s� laik� lielu siltuma izdal�šanos. Procesa �slaic�gums

izsl�dz siltuma izdal�šan�s iespaidu uz procesa gaitu. Tas notiek praktiski adiab�tiski. Laik� l�dz �ssl�guma atsl�gšanas mirklim vada temperat�ra sasniedz maksim�lu temperat�ru max� , ko nosaka ekvivalent�s str�vas bl�vums ekvI �ssl�guma laik� T k : ),.,( 0max stIf kekv�� , kur 0� un s s�kotn�j� vad�t�ja temperat�ra un t� š��rsgriezums. Maksim�l� temperat�ra max� nedr�kst p�rsniegt lielumu, kas neatgriezeniski boj� vad�t�ja met�lu vai t� izol�ciju. Ja temperat�ra p�rsniedz pie aujamo, attiec�gi j�palielina vad�t�ja š��rsgriezums. Maksim�li pie aujam�s temperat�ras daž�diem vad�t�jiem dotas tabul� 2.3.

Tabula 2.3.

Materi�li Temperat�ra 0C

Alum�nija kailvadiem atkar�b� no stiepes 200-160 T�raud-alum�nija vadiem alum�nija da ai 200 Vara kailvadi atkar�b� no stiepes 250-200 Kabe i 10 kV ar pap�ra izol�ciju 200 Kabe i 20 kV ar pap�ra izol�ciju 120 Kabe i ar polivinilhlorida izol. un gumiju 150 Kabe i ar polietil�na izolaciju 120 Alum�nija kopn�m 200 Vara kopn�m 300 T�rauda kopn�m bez kontaktiem ar apar�tiem 400 T�rauda kopn�m kas kontakt� ar apar�tiem 300

�ssl�guma str�va main�s laik� sakar� ar to, ka saska�� ar magn�tisk�s pl�smas saglab�šanas likumu �ssl�guma s�kum� rodas aperiodisks str�vas komponents. Tas nob�da str�vu vienpus�gi no simetrisk� st�vok a pret laika asi. Aperiodisko str�vas komponentu raksturo koeficients k, kas ietilpst triecienstr�vas noteikšanas vien�dojum�:

i �p k 2 . kI '' . Aperiodisk� str�va rimst p�c eksponenci�l� likuma ar laika konstanti, kas l�dzin�s elektrisk�s sh�mas akt�v�s 2.57.att. �ssl�guma triecienkoeficienta k atkar�ba

no R/X attiec�bas.

R/X

k

94

un indukt�v�s pretest�bu attiec�bu R/X: XRek /398,002,1 �� ,

kas atbilst l�knei, att�lotai (2.57.att.). Tuvu ener�jošiem avotiem (2.58.a att.) akt�v� pretest�ba ir nenoz�m�ga. T�p�c

str�vas nob�de ir maksim�li ilgstoša. Augstsprieguma t�klos akt�v�s pretest�bas �patsvars ir neliels Augst�ko spriegumu t�klos k augš�j� v�rt�ba atbilst 2,0. Zem�ko spriegumu t�klos tas k �st liel�ks. K maksim�l� v�rt�ba – 1,8. T�lu no eneratoriem (2.58.b att.) str�va �tr�k k �st simetriska pret laika asi. Iev�rojot to, ka �ssl�guma str�va main�s, apr��inos orient�jas uz ekvivalentu str�vu

ekvI , kas rada termisko efektu vien�du ar re�lo str�vu:

I ekv = �n

iik

tIt 1

2.1

,

kur i – atseviš�i laika kTt �� nogriež�i. Vad�t�ju maksim�li sasniegta

temperat�ra ir atkar�ga no �ssl�guma ekvivalent�s str�vas ekvI , ko nosaka �ssl�guma str�vas aperiodisk� un periodisk� komponenti. Abi komponenti �ssl�guma laik� main�s. Ekvivalent� �ssl�guma str�va kas ilgst t� = kt l�dzin�s:

I �ekv ,'' nmI � � kur m un n iev�ro aperiodisk�s un periodisk�s �ssl�guma str�vu �patsvarus. Lielumu m ieg�st zin�miem �ssl�guma str�vas ilgumam t k un koeficientam k,

Zinot �ssl�guma ilgumu kt un k v�rt�bu, m var noteikt no 2.59.att. Savuk�rt, zinot kt un

attiec�bu kk II /'' , no 2.60.att., ieg�st n v�rt�bu. Pie aujamos �ssl�guma str�vas bl�vumus ieg�st, zinot s�kotn�jo vadu temperat�ru 0� un maksim�li pielaižamu vadu temperat�ru max� . Šeit 1.31a.att. atbilst varam (raust�tas l�nijas – t�raudam) un 1.32b.att.– alum�nijam.

Piem�rs. J�p�rbauda vara kop�u 100x19 mm= 1000 mm 2 termisko iztur�bu. Saska�� ar apr��iniem �ssl�guma str�vas un citi lielumi:

2.58.att. . �ssl�guma str�vas raksturs (a) tuvu, (b) t�lu no eneratoriem.

2.60.att. Periodisk�s �ssl�guma str�vas r�d�t�js n = f2(I”/Ik).

2.59.att. Aperiodisk�s �ssl�guma str�vas koeficienta m = f1(k).

k

95

2,174'' �kI kA, k=1,8, sTk 1� , kAI k 5,48� , m=0,04.

. 6,3/'' �kk II , n=0,37.

kAI ekv 11237,004,0.2,174 �� . �ssl�guma str�vas bl�vums

J= 1121000

112000� A/mm 2

S�kotn�jai temperat�rai C080�� un maksim�li pielaižamai temperat�rai C0

max 200� pielaižamais �ssl�guma str�vas bl�vums p�c (1.31.att.) ir J=125. Secin�jums: kopnes ir termiski iztur�gas.

Vad�t�ju tenperat�ras paaugstin�šanos atkar�b� no �ssl�guma str�vas bl�vuma par�d�ta 2.61.att.

2.18 Transformatoru apakšstacijas t�kl� Lauku apst�k os izmanto

vientransformatoru punktus. Parasti tie ir masta tipa transformatoru apakšstacijas (2.62.att.), kuras pievieno augstsprieguma sadales t�kliem caur atdal�t�jiem. L�niju ievadi tiek aizsarg�ti no atmosf�ras un komut�cijas p�rspriegumiem ar venti u p�rsprieguma novad�t�jiem

Masta tipa transformatoru apakšstacijas tiek paredz�tas jaudai l�dz 160 kVA.

Koka balstu b�v� piram�dveid�gu dubultu A balstu konstrukcijas veid�. Konstrukcija vienlaic�gi kalpo par gala balstu un to konstrukcija pie auj enkurošanu, ka ar� pievienot 20 kV nozarl�niju un zemsprieguma l�nijas ar 16 alum�nija vadiem, iek�rtojot to

2.62.att. Masta transformacijas apakšstacija.

2.63.att. Komplekt� transformacijas apakšstacija.

2.61.att. Temperat�ras paaugstin�šan�s atkar�b� no �ssl�guma str�vas bl�vuma.

t�rauds alum�nijs

varš

I/S

1 sekund�

96

izvadus t�rauda caurul�s. L�nijas atdal�t�ju parasti uzst�da atseviš�� balst� pirms apakšstacijas jeb, ja nozarl�nija ir �s�ka par 500 m, tad t�s s�kum�. Transformatora uzst�da un nomaina ar autokr�nu vai rokas ce amier�ci, to iekarot balsta konstrukcij�. Šim nol�kam platformu, kas atrodas 3,5 m augstum�, izgatavo izjauc�mu. 20 kV iek�rtu platform� iežogo ar barjeru un izkar br�dinošu plak�tu.

Person�ls tiek platform� pa k�pn�m, kas glab�jas nosl�gtas sab�d�t� st�vokl� un ir pieejamas tikai p�c atdal�t�ja atsl�gšanas un t� sazem�šanas, izmantojot blo��šanas atsl�gu.

Transformatoru apakšstacij�s tiek paredz�ti zem�šanas naži. Tie ir atdal�t�jveid�gi apar�ti, ar kuru pal�dz�bu str�vu vadošie elementi remontu gait� tiek sazem�ti, papildus pasarg�jot darbiniekus no k �dain�s sprieguma iesl�gšanas. Transformatorus aizsarg� no �ssl�gumiem ar drošin�t�jiem, kuriem j�b�t jut�giem pret vienf�z�giem �ssl�gumiem aiz transformatoriem. Iev�rojot to, ka augstsprieguma drošin�t�ju jut�ba dažreiz nav pietiekoša un transformatoru boj�jumi ir sam�r� reti, dažreiz (Somij�) atsak�s no tiem atsak�s. Ir izplat�tas ar� komplekt�s vientransformatoru apakšstacijas (2.63.att.). Taj�s iek�rtu mont� r�pnieciski izgatavot�s met�liskos apvalkos, ko novieto uz dazelzsbetona konstrukcij�m. No vienas puses pievieno 20 kV l�niju, no otr�s – zemsprieguma sadales skapi, pie kura izvadiem pievieno zemsprieguma l�nijas. Apdz�vot�s viet�s izmanto divtransformatoru va �j�s (2.64.att.), komplekt�s apakšstacijas uz dzelzsbetona konstrukcij�m vai sl�gt�s apakšstacijas (2.65).

2.64.att. Va �j� transformacijas apakšstacija

2.65.att. Sl�gta transformacijas apakšstacija.

97

2.19 L�niju konstrukcijas

Katrai sadales t�kla augstsprieguma l�nijai, kas apkalpo lielu teritoriju, tiek piesl�gti daudz transformatoru punktu. Gaisa vadu l�nij�s dod priekšroku koka balstiem ar tievgala diametru ne maz�ku par 16 cm un pal�gelementiem 14 cm. Ja tr�kst viengabala koksnes, tad papildus izmanto koksnes vai dzelzsbetona pastabus. T�pat k� zemsprieguma l�nij�m, ar� 20 kV t�kliem ir

nepieciešami parastie, paaugstin�ti starpbalsti un sarež�tie balsti: st�ra, krustojuma, gala- un enkurbalsti (2.66.att.). Sarež�tiem balstiem izmanto A veida konstrukcijas. Izolatorus balstos stiprina uz k�šiem (2.67.att.), kuru stipr�bai j�atbilst konkr�tiem apst�k iem. Smagos apst�k os st�ra balstos lieto piek�rizolatorus.

Enkurbalstos vadus stiprina pie 4 k�šu izolatoriem (2.68.att.). K�šu maz�s iztur�bas d� , tos savieno ar savelkoš�m skav�m. Atbild�g�s p�rej�s lieto A veida balstus. Ja p�rej� ir nepieciešams liel�ks augstums, tad izmanto tr�sk�ji. Ja balstiem ir liela slodze, tad notur�bas palielin�šanai balsta ieraktai da ai piestiprina š��rš us vai pamata pl�tnes. Gaisa vadu sadales t�klos ir sam�r� liels boj�jumu skaits v�tru, zibens negaisu un cilv�ku darb�bas d� (l�dz

2.66.att. 20 kV l�niju koka balsti.

2.68.att. Vadu stiprin�jumi enkurbalstos.

2.67.att. 20kV izolatori, k�sis un tapa.

98

15/100 kmh). Katrs �ssl�gums izraisa sprieguma samazin�jumu un masveid�gu magn�tisko palaid�ju atsl�gšanos ar tehnoloijas un komunik�cijas sist�mu darb�bas trauc�jumiem. T�p�c boj�jumu skaita samazin�šanai ir liela noz�me. Probl�ma atseviš�os gad�jumos tiek atrisin�ta, pielietojot izol�tos vadus vid�j� sprieguma l�nij�m. Tad, uzkr�tot uz vadiem koku zariem, un ar� citu iemeslu gad�jumos nav �ssl�gumi. Skandin�vijas pieredze liecina, ka boj�jumu skaits samazin�s l�dz 10 reiz�m. L�nij�s atseviš�os balstos tad rada speci�las dzirkste spraugas p�rspriegumu novad�šanai. Celtniec�bas un mont�žas darbu pa�trin�šanai, komplekt�šanas un industri�lo metožu paplašin�šanai apakšsataciju celtniec�b� izmanto kopmplekt�s apakšstacijas . T�s komplekt� ar nepieciešam�m iek�rt�m 20/04 kV spriegumiem. Apakšstacijas sast�v no transformatora, 20kV, un 0,4 kV iek�rtu skapjiem.

Apdz�vot�s viet�s kur ir liel�ks pat�ri�a bl�vums un elektroapg�dei ir liel�kas drošuma pras�bas, apakšstacij�s paredz divus transformatorus, kas nodrošina savstarp�ju rezerv�šanu. Apakšstacij�m var b�t �r�j� un iekštelpu iek�tojums. 2.20 Augstsprieguma sadales t�klu konfigur�cija. Augstsprieguma sadales t�klu strukt�ra ir atkar�ga no slodzes bl�vuma un pat�r�t�ju svar�guma pak�pes. Pie III kategorijas pieder t�di pat�r�t�ji, kuru elektroapg�de t�s p�rtraukuma gad�jum� j�atjauno 24 stundu laik�. Maistr�lo t�klu da as strukt�ra š�dos gad�jumos parasti ir cilpveid�ga (2.69.att.).

Tikls aptver apkalpojamo teritoriju un var tikt barots no daž�d�m apakšstacij�m-barošanas centriem. Starp apakšstacij�m t�kl� t.s. norm�lie griezumi un t�kls str�d� radi�l� rež�m�. Norm�los griezumus izv�l�s, izejot no trim faktoriem: maksim�l� elektroapg�des drošuma, minim�liem zudumiem un minim�l�m vid�ji svert�m sprieguma novirz�m no nomU pie pat�r�t�jiem. Boj�juma mekl�šanas gait� tiek pielietotas m�in�jumu sl�gšanas, kad t�klu dala un da as iesl�dz, p�rbaudot vai attiec�g� posm� nav boj�jums. Šim nol�kam ir nepiecoešami sekcion�jšie atdal�t�ji ar kuriem, iepriekš l�niju atsl�dzot, to sadala da �s. Atdal�t�jus mont� uz starpbalstiem vai enkurbalstiem (2.70.att.).

2.69.att. Cilpvaid�ga vid�j� sprieguma t�kli.

L-4

KP

Uz SP

99

Izmantojot atdal�t�jus t�kl�, samont�tus uz balstiem, tiem, slodzes sl�džu tr�kuma gad�jumos, ekspluat�cijas vajadz�b�m bieži j�pan�k sp�ja atsl�gt slodzes str�va. Šim nol�kam

tos daž�dos variantos apg�d� ar loka ragiem, dz�škamer�m un darbin�t�jiem ar barošanas avotiem. L�dz�gi izmanto slodzes sl�džus (2.71.att.). To autom�tiskai vad�šanai ir nepieciešams darbin�t�js, m�rtransformatori un barošanas avots. T�kla konfigur�cijas izmai�ai izmanto komut�cijas punktus. Komut�cijas punkta sh�ma par�d�ta (2.72.att.). Tam pievieno divas barošanas l�nijas un tiek izmantots slodzes vai jaudas sl�dzis un 6 atdal�t�ji. Komut�cijas punkts piram�dveid�g� balst� par�d�ts 2.73.att. Barojošo l�niju atdal�t�jiem piek�rto darbin�t�jus, izmantojot tos par autom�tiskiem atvienot�jiem. Paliekošo boj�jumu gad�jumos, tie l�niju atdala un rezerves iesl�gšanas autom�tika iesl�dz jaudas sl�dzi, nodrošinot barošanu no otr�s l�nijas. Zaud�jot lok�lo �ssl�guma aizsardz�bas iesp�ju, jaudas sl�dža viet� var izmantot slodzes sl�dzi, saglab�jot iesp�ju br�vi komut�t t�klu norm�l� rež�ma apst�k os un kompens�jot tr�kumus ar sarež�t�ku aizsardz�bu un autom�tiku.

Vajadz�bas gad�jum� t�kla iecirk�u barošanu komut�cijas punktos var p�rsl�gt no viena barošanas centra uz citu. III kategorija pat�r�t�jiem tas var notikt manu�li. Gad�jumos ja ir

2.70.att. Sekcion�jošie atdal�t�ji starpbalst� un enkurbalst�. 2.71.att. Slodzes sl�dži starpbalst� un

enkurbalst�.

2.72.att. Komut�cijas punkta sh�ma. 2.73.att. Komut�cijas punkts piram�dveid�g� balst�.

100

j�nodrošina aust�ka drošuma pak�pe p�rsl�gšanai j�notiek autom�tiski. Barošanas p�rtraukumu tad nosaka aparat�ras darb�bas laiks. No maistr�l� t�kla uz atseviš�iem transformatoru punktiem izmanto radi�los atzarojumus.

Pils�t�s, kur elektroapg�des drošuma pras�bas ir augst�kas, izmanto dubultmaistr�les. Atseviš�as sadales transformatoru apakšstacijas tiek pievienotas pie ab�m maistr�l�m, realiz�jot lok�lo manu�lo vai autom�tisko rezerv�šanu.

2.21 Sadales t�kla aizsardz�ba un autom�tika Sadales t�klu aizsardz�ba ietver iek�rtas s�kot ar drošin�t�jiem l�dz daž�du str�vas

aizsardz�bu veidiem un autom�tikas elementiem, kuriem ir ne tikai lok�la, bet ar� sist�mas m�roga noz�me.

Vid�j� sprieguma l�nijas tiek aizsarg�tas ar �ssl�guma un maksim�l�s str�vas aizsardz�b�m. Aizsardz�bas selektivit�te tiek pan�kta �ssl�guma aizsardz�b�m, izv�loties iestat�jumus, atbilstošus �ssl�guma str�vu l�me�iem.

Maksim�lo str�vu elementu selektivit�ti nosaka laika ietur�jumi gad�jumos ja t�kl� ir vair�kas virkn� sl�gtas aizsardz�bas pak�pes. Aizsardz�b�m, kas atrodas tuv�k boj�juma vietai j�b�t maz�kiem laika ietur�jumiem.

Radi�l� rež�m� str�d�jošam t�klam aizsardz�bas var b�t bez jaudas virziena elementiem. Gad�jumos ja t�kla komut�cijas punktos ir autom�tika, kas l�niju boj�juma gad�jumos pat�r�t�jus p�rsl�dz uz citiem barošanas punktiem, jaudas pl�smas virzieni var main�ties uz pret�jiem. Tad ir nepieciešami jaudas virziena elementi, kas blo�� viena virziena aizsardz�bu iestat�jumus un ieved darb� citus, atbilstošus jauniem apst�k iem. Šiem procesiem ir j�notiek autom�tiski.

Visas aizsardz�bas tiek apg�d�tas ar autom�tiskiem atpaka iesl�gšanas iek�rt�m (AAI), kur�m ir divas k�rtas. Pirmai ir sekundes laika ietur�jums. Otr�s k�rtas laika ietur�jums ir liel�ks, orient�ts uz to, ka papildus laik� boj�jums var pazust, nodrošinot sekm�gu iesl�gšanu.

Divas atpaka iesl�gšanas k�rtas ir nepieciešamas ar� citiem nol�kiem. T�kl� tiek izmantoti slodzes sl�dži un atvienot�ji, kas nesp�j atsl�gt �ssl�guma str�vu. Tad tie atsl�dzas otr� bezstr�vas pauz�, nodrošinot neboj�to t�kla posmu autom�tisko iesl�gšanu darb�. Šie apar�ti, savuk�rt, tiek apg�d�ti ar autom�tiku, kas konstat� š�du situ�ciju.

Komut�cijas punktos tiek izmantota av�rijas rezerves iesl�gšanas autom�tika (ARI), kas p�c sprieguma pazušanas paz�mes iesl�dz rezerves barošanu. Šai autom�tikai j�b�t sp�j�gai atpaz�t situ�ciju un izv�l�ties pareizu iesl�gšanas virzienu.

K� piem�ru apakat�sim komut�cijas punktu, par�d�tu 2.74.att., kura uzdevums ir autom�tiski atdal�t boj�to t�kla posmu un iesl�gt p�r�j�s t�kla da as darb�.

Norm�l� dal�juma vieta t�kl� ir uz komut�cijas punkta jaudas sl�dža S-5. Barošanas cetru sl�džiiem S-1 un S-2 ir izveidota minim�la sprieguma autom�tika, kas tos atsl�dz, paz�dot spriegumam uz barošanas centra kopn�m. Jaudas sl�džiem, kas ir uzst�d�ti l�nij�s t�kl�, S-3 un S-

S -1 S - 3 S -5

91 - 5

91 - 4

91 - 9 S - 4 S - 2

S-7 - 91 -6

91 -7

91 -8

A./st. 13 KS -1 - 20

A./st. 1 7 KS - 1 - 20

Apz�m�jumi: - jaudas sl�dzis iesl�gts - norm�lais dal�jums - jaudas sl�dzis at sl�gts - autom�tiskais slodzes sl�dzis

2.74.att. Komut�cijas punkta piem�rs.

K1 K2 K5

K4 K3

101

4 izb�v�ta divvirziena vienpak�pju maksim�l�s str�vas aizsardz�ba. Tai ir divi virzieni – norm�lais un pret�jais, Atkar�b� no slodzes jaudas virziena l�nij�s autom�tiski p�rsl�dzas aizsardz�bas darb�bas virziens un main�s iestat�jumu. Tiek pielietota divk�rša atpaka iesl�gšanas autom�tika. Aizsardz�bas un autom�tikas pareizai darb�bai nepieciešama sprieguma kontrole ab�s jaudas sl�dža pus�s.

Jaudas sl�dzim S-5 ir maksim�l�s str�vas aizsardz�ba, divk�rt�j� atpaka iesl�gšana un rezerves iesl�gšanas autom�tika. Tas ir apr�kots ar televad�bu no t�kla dispe�eru punkta.

Aizsardz�bas un autom�tika darb�ba sekojoša. �ssl�gums K1:

a) atsl�dzas S-1 ar sekojošu divk�rt�gu atpaka iesl�gšanu; c) t�s nesekm�bas gad�jum� autom�tisk� rezerves iesl�gšanas autom�tika (ARI) iesl�dz S-5; d) atsl�dzas S-3 ar aizsardz�bu pret�jo darb�bas virzienu; AAI otr� k�rta uz S-5 virzien� S-1 tiek

blo��ta. �ssl�gums K 2 : a) atsl�dzas S-3 no norm�l� darb�bas virziena aizsardz�bas ar sekojošu divk�rt�gu AAI; b) ARI iesl�dz S-5; c) Atsl�dzas S-5. AAI blo��jas. �ssl�gums K :3

a) atsl�dzas S-4 no tieš� darb�bas virziena aizsardz�bas; b) ARI iesl�dz S-5; c) atsl�dzas S-5.

�ssl�guma gad�jum� K 4 a) atsl�dzas S-2 ar sekojošu divk�rt�gu AAI; b) ARI iesl�dz S-5; c) Atsl�dzas S-3 no pret�j�s darb�bas virziena aizsardz�bas.

Paz�d spriegums uz a/st 13 kopn�m: a) nostr�da minim�l� sprieguma autom�tika uz S-1; b) ARI iesl�dz S-5 un visa l�niju slodze barojas no 17 a/st.

Paz�d spriegums uz a/st 17 kopn�m: a) nostr�d� minim�l� sprieguma autom�tika uz S-2; b) ARI iesl�dz S-5 un visa l�nija barojas no 13a/st kopn�m.

Šin� gad�jum� j�pielieto sam�ra sarež�ta autom�tika, operat�vais person�ls j�iepaz�stina ar t�s darb�bas principiem un j�atrod optim�l� jaudas sl�dža vieta, �emot v�r� t�kla att�st�bu ilg�kam laika posmam.

P�d�j� laik� ir tendence sadales t�kliem pievienot p�c iesp�jas daudz mazas koener�još�s iek�rtas (izkais�ta ener�cija), kur�m ir augsts lietder�bas koeficients un kas n�kotn� sp�s samazin�t kurin�m� pat�ri�u ener�tik�. Rezult�t� sadales t�kli var p�rv�rsties par t�kliem ar divpus�gu barošanu kas iespaidos to aizsardz�bas strukt�ru. Selekt�vit�tes saglab�šanai aizsardz�ba j�p�rv�rš par virz�to. Pie esoš�s aizsardz�bas strukt�ras, maz�s ener�još�s iek�rtas j�apg�d� ar dal�šanas iek�rt�m, kas �ssl�guma gad�jumos t�kl� t�s bez laika ietur�juma uz laiku atsl�dz, neiespaidojot t�kla aizsardz�bas darb�bu. 2.22 Sadales t�kla vad�bas sist�m�

Sadales t�kls apkalpo noteiktu teritoriju un sa�em eneriju no 5 – 6 barojoš�m

apakšstacij�m bez past�v�gi kl�tesoš� person�la. Vad�bas sist�mas ir rad�tas uz optisk� kabe u pamata, kas zem� guld�to kabe u veid� savieno apakšstacijas un p�rsl�guma punktus ar vad�bas punktiem t�kla iecirk�os un dispe�eru punktus. Ekspluat�cijas vajadz�b�m tiek izmantota datoru vad�bas sist�ma, kurai ir vair�ki funkcion�li bloki.

102

M�r�šanas bloks dod inform�ciju par elektrisk� rež�ma parametriem: slodz�m un kontrolpunktu spriegumiem

Signaliz�cijas bloks inform� par komut�cijas apar�tu st�vok a izmai��m. T�lvad�bas bloks dod iesp�ju realiz�t oper�cijas ar komut�cijas apar�tiem apakšstacij�s un

komut�cijas punktos. Šim nol�kam atdal�t�ji un zem�šanas naži tika apg�d�ti ar darbin�t�jiem. L�dz ar to atsl�dzot pievienojumus remont� visas oper�cijas, ieskaitot atdal�t�ju atsl�gšanu un zem�šanas nažu iesl�gšanu veic ar t�lvad�bas pal�dz�bu, neizsaucot uz objektiem operat�vas brig�des. Boj�jumu un remontu gad�jumos main�t t�kla sh�mu, nodrošinot elektroapg�di. Boj�jumu mekl�šanas proces� n�kas izmantot lielu m�in�jumu sl�gšanas oper�cijas skaitu. Tad l�nijas posmi pa da �m noteikt� sec�b� j��esl�dz, kontrol�jot tajos boj�jumu esam�bu aizsardz�bas darb�bas rezult�t�. T�lvad�ba dod iesp�ju mekl�t boj�jumu, izmantojot vienu l�nijas operat�vo brig�di. Pret�j� gad�jum� b�tu nepieciešama otr� brig�de oper�cij�m ar jaudas sl�dzi.

Vad�bas sist�mai tiek izmantoti gaismas kabe i, augstfrekvences kan�li sakariem ar apakšstacij�m un komut�cijas punktiem. Izmantojot sekcion�jošos sl�džus sadales t�kla l�nij�s, ir nepieciešami t�lvad�bas kan�li oper�cij�m ar tiem. Ja ar komut�cijas punktu nav vadu kan�ls j�izmanto mobilais sakaru kan�ls, apg�d�jot to ar drošuma bloku, kas izsl�dz k �mes vai radiokan�ls , kas tiek iek auti sadales t�kla vad�bas sist�m�. Operat�v�s brig�des izmanto mob�lo sakaru sist�mu.

2.22. Ener ijas zudumi t�klos un to apr�ini projektos

Enerijas zudumi l�nij�s ir svar�gs faktors, iespaidojošs ekspluat�cijas izdevumus un, t�tad, tie j��em v�r� projektu apr��inos. Enerijas zudumi t�klos ir atkar�gi no pat�r�t�ju slodzes grafikiem, kuru iev�rošana apr��inos saist�ta ar lieliem datu mas�viem, apjom�giem un slikti p�rskat�miem apr��iniem. T�p�c dab�gi mekl�t iesp�ju uzdevumu vienk�ršot, padarot to praktisk�ku un uzskatam�ku. Šim nol�kam slodzes grafiki b�tu j�raksturo ar ierobežotu parametru skaitu, ko pan�k, p�rveidojot tos varb�t�bas teorijas kategorij� – sadal�juma bl�vum� (2.75.att.). Pie�emot str�vai diskr�tas v�rt�bas I� , sadal�juma bl�vuma att�ls sast�v no stabi�u s�rijas, kas veido histogrammu. Katram stabi�am atbilst str�vas vid�j� diskr�t� v�rt�ba I i un š�s sr�vas �patsvars p i =k i /n, jeb t�s varb�t�ba, kur k i -- attiec�g�s str�vas nov�rojumu skaits grafik� un n -- summ�rais str�vu nov�rojumu skaits. Histogrammu raksturo sekojošie skait i:

a) vid�j� v�rt�ba (matem�tisk� cer�ba) jeb pirmais s�kuma moments:

_

I =�n

iI1

ip ;

b) otrais s�kuma moments: 2

1 i

n

IN �� ip ;

c) dispersija vai otrais centr�lais moments , kas raksturo lielumu izkliedi no vid�j� lieluma:

D�2� = i

n

i pII 2_

1

)( �� .

Enerijas zudumi elektrisk� t�kla element� ir

V

F1 (V)

2.75.att. Gad�juma lielumu sadal�juma bl�vums.

103

��A �T

dttP0

)( = RTIapr2

kur aprI -- apr��ina atr�va, kas rada anerijas zudumus .A�

Iev�rojot to, ka liel�kai vid�jai v�rt�bai _

I (piln�g�k aizpild�ts grafiks), atbilst maz�ka

izkliede 2� ,starp t�m ir noteikta sakar�ba un, �emot v�r� zin�mu vien�dojum 2_2 �� IN

lietder�gi noskaidrot varb�t�ju sakar�bu starp I apr un 2� . Liela slodžu grafiku skaita p�t�jums

par�d�ja, ka sakar�bu var nov�rt�t ar korel�cijas koeficientu: �kji

ijji II

��

�� _

))((, (kas var

atrasties diapazon� -1 1�� k ). Korel�cijas koeficients dod priekšstatu par sakar�bu noteikt�bu starp diviem varb�t�ja

rakstura lielumiem (2.76. att.). Šeit (a )– sakar�bas starp lielumiem nav; (b) un (c) – sakar�bas attiec�gi, pozit�va , piem�ram, k =+0,6 un negat�va �k –0,6;

(d) – sakar�bai ir praktiski funkcion�ls raksturs, �k +1. Ja sakar�bai ir pietiekoši ciešs raksturs, tad tai var piemekl�t vien�dojumu, kas ar noteiktu precizit�ti raksturos punktu “m�koni”, att�lotu x-y (šin� gad�jum� I--� )koordin�tu sist�m�. Š�du vien�dojumu, ko sauc par regresiju, nosaka ar t.s. minim�lo kvadratu metodi t� lai visu punktu vid�j� novirze no mekl�t�s funkcijas b�tu minim�la.

Izr�d�j�s, ka apskat�m� uzdevuma gad�jum� sakar�ba starp augst�k min�tiem

parametriem ir pietiekoši cieša un l�dzin�s k =-0,87.

Ievedot relat�vo vid�j�s str�vas v�rt�bu_

*I =_

I / maxI , sakar�bas � =_

*1 )(If un _

* )(IfN � ir par�d�tas 2.77.att. un 2.78.att. P�d�j� att�l� sakar�bu raksturo aizsv�trotais laukums, liecinošs par to, ka t� ir cieša.

2.76.att. Korel�cija starp diviem gad�juma rakstura lielumiem.

y

x

y

x

y

x

y

x

2.77.att. N=f(I*) sakar�bas standartk �da �. 2.78.att. Otr� s�kuma momenta N=f(I*) un zudumu laika � sakar�ba

104

Orient�cija uz aprI dod iesp�ju apr��in�t enerijas zudumus:

�RI max2 = A� = NRT .

T�tad, maksim�lo zudumu laiks l�dzin�s: �� max2/ INT ,

kas ir att�lota otr� s�kuma momenta grafik�, savietojot ar l�dzeno pat�ri�a grafiku pie maksim�l�s slodzes laika 8760 stundas zuduma laiku. Rezult�ts l�dzin�s zin�mai sakar�bai, ko ieguva ar cit�m metod�m un kas dod iesp�ju sam�r� vienk�rši noteikt enerijas zudumus, zinot pat�ri�a maksim�lo v�rt�bu un š� pat�ri�a izmantošanas laiku stund�s gad�..

105

3 P�RVADES T�KLU APAKŠSTACIJU PROJEKT�ŠANA 3.1 Augstsprieguma atdal�t�ji

Divkolonnu atdal�t�js. Atdal�t�js (3.1.att.) 72,5-420 kV spriegumu iek�rt�s

t�klu ievadiem un sekcion�šanai. Šeit 1 – rot�još� b�ze; 2 – r�mis; 3 – izolators; 4- rot�još� galva; 5 – kontaktu str�le; 6 – augstsprieguma kontaktvieta; 7 – darbin�t�js 8 – zem�šanas nazis. Zem�šanas nazis k� atdal�t�ja sast�vda a var tikt samont�ts jebkur� atdal�t�ja pus�.

Izolatoru kolonnas tiek mont�tas uz t�rauda r�mja pamata ar pagriežamiem elementiem. Pagriežoties atdal�t�ja str�l�m par 900, sasl�dzas kontakti, kas atrodas to galos. Atdal�t�jam atsl�dzoties, str�les pagriežas, uzturot drošu atstatumu starp kontaktiem.

Pagriežamais meh�nisms ir aizsarg�ts pret atmosf�ras faktoriem, balst�s uz ložu balstiem, kuriem nav vajadz�ga speci�la apkope un tiek nodrošin�ta prec�za kontaktu sasl�gšan�s.

Str�les ir velm�ta alum�nija nekorod�joša konstrukcija, kas ilglaic�gi saglab� minim�lu p�rejas pretest�bu. Str�vas vad�m�bu virs 2500 A nodrošina �paša vara-t�rauda kompoz�ta atsper�ga ru u kontakta konstrukcija, kas vienm�r bez speci�l�s apkopes saglab� sausu sl�di un viegli uzlauž apledojumu. Augst�ko spriegumu atdal�t�jiem ir blo��šanas atsl�ga, kas nov�rš atsl�gšanos �ssl�guma str�vas din�misko sp�ku d� .

Katru atdal�t�ju var apg�d�t ar vienu vai diviem zem�šanas nažiem, kuri atdal�t�ja iesl�gta st�vokl� pagriežas uz leju. Atdal�t�jiem un zem�šanas nažiem ir darbin�t�ji, kurus �paši p�rsl�dzot, var izmantot atseviš�u f�žu komut�šanai. Darbin�t�jiem ir blo��šana, kas nov�rš savstarp�ji nesaska�otas oper�cijas ekstrem�l�s situ�cij�s k�: �ssl�gumi, v�tras un zemestr�ces.

Tr�skolonnu rot�jošais atdal�t�js. Atdal�t�ju izmanto zem�kiem spriegumiem �rpus

Eiropas. Atdal�t�ja mal�j�m kolonn�m ir nekust�gie kontakti

(3.2.att.). Šeit 1–izolatora b�ze; 2 – r�mis; 3 – nekust�gs izolators; 4 – rot�jošs izolators, 5 – kontaktu sija; 6 – augtsprieguma kontakts; 7 – darbin�t�js; 8 – zem�šanas nazis.

Vid�j� kolonna balst�s uz rot�još�s b�zes un uz t�s piestiprin�ta kontaktu sija, kas, pagriežoties par 600, atsl�dz str�vas kontaktus. Zem�šanas nazis tiek mont�ts pie �r�j�s kolonnas un, nostr�d�jot, n�k kontakt� ar t�s str�vu vadošo kontaktu. Atdal�t�ja konstrukcij� tiek izmantoti iepriekš�j� apar�ta elementi: kontakti, kontaktu str�le un blo��šanas atsl�gas.

Vienkolonnas pantogr�fa atdal�t�js.

Atdal�t�js att�lots 3.3.att. Šeit 1 – darbin�t�js; 2 – pamata konstrukcija; 3 – izolators; 4 – kust�gais izolators; 5 – pantogr�fs; 6 – kust�gais savienojums; 7 – darbin�t�js; 8 – zem�šanas nazis; 9 – savienojuma kontakts.

3.2.att. Tr�skolonnu atdal�t�js.

3.1.att. Divkolonnu atdal�t�js.

106

Tas tiek plaši izmantots sakar� ar to, ka mont�žai vajadz�ga maz�ka laukuma plat�ba, ka ar� sadales iek�rtas lab�kas p�rskat�m�bas d� . Oper�šana notiek, iedarbojoties uz kust�go savienojumu ar pagriežamo izolatoru 4. Nekust�gais kontakts ir piestiprin�ts cauru veida kopn�m virs atdal�t�ja un saspiež pantogr�fa sviras. Augstsprieguma kontakts tiek pievienots pie kust�g� savienojuma. Saska�� ar pas�t�jumu darbin�t�ji un zem�šanas naži tiek paredz�ti katrai f�zei.

Pantogr�fs izgatavots no velm�ta alum�nija. Tas iesl�gt� st�vokl� att�sta augstu kontaktu spiedienu (70-150 kp), kas sekm� ne tikai mazu p�rejas pretest�bu, bet ar� uzlauž apledojumu. Par kontaktiem starp pantogr�fa elementiem kalpo elast�gie sudrabotie vara savienojumi vai ru u kontakti. Š�da materi�la savienojumi tiek ilgstoši nevainojami izmantoti ar� apar�ta apakš�jiem pievienojumiem.

Aizsardz�bai pret lielu �ssl�gumu str�vu din�misko iedarbi pantogr�fam ir kust�bu demferiek�rta, kas pasarg� no vibr�šanas un kontakta p�rej�s pretest�bas paaugstin�šanas.

Kust�gam savienojumam ir blo��šanas atsl�ga, kas ne auj tam spont�ni main�t poz�ciju ekstrem�l�s situ�cij�s, saist�tas ar zemestr�ci vai �ssl�guma din�misku iedarbi. Iesl�gt� st�vokl� kompens�još�s atsperes att�sta spiedienus kontaktu uztur�šanas virzien�, tai laik� kad atsl�dzot, t�s atsl�bst m�ksti nolaižot pantogr�fu.

Divkolonnu vertik�l�s atsl�gšanas gaitas atdal�t�js. Pieaugot t�klu spriegumam, aug

nepieciešamais atstatums starp str�vu vadoš�m da �m. Šaj� zi�� spriegumiem �400 kV atdal�t�jiem ar vertik�lu atsl�gšanas gaitu ir noteiktas priekšroc�bas. Š�dam atdal�t�jam (3.4.att.) 1 – transmisija; 2 – pamata konstrukcija; 3 un 4 – nesošais un griezes izolatori; 5 – kontaktu str�le; 6 – augstsprieguma kontakts; 7 – darbin�t�js; 8 – kust�gais savienojums.

Griezes izolators ir savienots ar darbin�t�ju 7 caur savienojumu 1 un ar kontaktu str�l�m caur transmisiju 8. Atdal�t�ja vien� pus� tiek piemont�ts zem�šanas nazis.

Apar�ta komut�cijai j�pat�r� maz�ks sp�ks neka iepriekš apskat�tiem atdal�t�jiem. Darbin�t�ju meh�nismiem ir blo��šana no patva �g�s izkust�šanas �si pirms atsl�gt� st�vok a poz�cijas ie�emšanas. Sadales port�lam nav j�b�t tik augstam k� pantogr�fam. Piedzi�a ir vienk�rš�ka, jo str� u vertik�lai kust�bai nav j�pat�r� liels sp�ks spiediena rad�šanai kontaktos. Nekust�gie izolatori st�v statiski uz pamatiem, kas auj tos prec�zi iest�t�t attiec�b� pret kontaktiem. Griezes izolatoriem ir standarta transmisija, kas atvieglo iestat�šanu.

Kontaktu str�les ir t�das pašas k� divkolonnu atdal�t�jiem. Tiek izmantoti zem� spiediena no mitruma aizsarg�tie ru u kontakti un, k� iepriekš�jos gad�jumos, blo��šanas no ekstrem�l�m situ�cij�m. Atsl�gt� st�vokl� kontaktu str�les ie�em vertik�lu 90 0 poz�ciju, neradot gr�t�bas attiec�b� uz horizont�liem atstatumiem.

3.3.att.. Vienkolonnu atdal�t�js

3.4.att.. Vertik�l�s gaitas atdal�t�js.

107

Vienkolonnas zem�šanas nazis.

Br�vgaisa sadal�s ir nepieciešam�ba p�c zem�šanas nažiem ne tikai pie atdal�t�jiem, bet ar� atseviš�i, piem�ram, kop�u zem�šanai.

Vienkolonnas zem�šanas nazis satur parastos elementus, ieskaitot darbin�t�ju un izolatoru, pie kura tiek piestiprin�ts zem�jams kontakts. Tas tiek izpild�ts divos variantos:

a) vertik�lais zem�t�js zem�kiem nomin�liem spriegumiem un b) pagrieziena/line�rs zem�t�js augst�kiem spriegumiem.

Starp�bu starp tiem nosaka darbin�t�ja meh�nisms un kust�bas �patn�bas zem�jot augstsprieguma kontaktu.

Vertik�la tipa iek�rta pagriežas par 90 0 . Sl�gt� st�vokl� zem�šanas nazis izr�d�s starp kontakta pirkstiem, izturot atsperu triecienu. Pagrieziena variant� kontakta nazis s�kum� pagriežas un tad taisni nosl�dz kontaktu, veidojot vienotu elementu, kas sp�j iztur�t triecienstr�vu (3.5.att.).

Zem�šanas nažus un nodal�t�jus izmanto ar� k� autom�tikas sast�vda u. T�ds autom�tiskais zem�šanas nazis par�d�ts (3.6. att.). Šeit: 1 – nekust�gais kontakts zem v�ka; 2 – izolators; 3 – sazem�tais pamats; 4 atspere; 5 – naža 8 kust�bas amortizators, kas uz�em t� triecienu; 6 un 7 – elast�g� saite un naža ass. Atsperi uzvelk �trdarb�gs darbin�t�js. Apar�tu iesl�dz aizsardz�bas sign�ls. Ja apakstacij� nav jaudas sl�dži, tad kaimi�u objektu aizsardz�ba nej�t vijumu �ssl�gumu transformator�. Tad g�zes relejs iesl�dz zem�šanas nazi, kas rada �ssl�gumu To atsl�dz kaimi�u objekta aizsardz�ba, atsl�dzot spriegumu. Bezstr�vas pauz� boj�to transformatoru atdala autom�tiskais nodal�t�js un autom�tisk� atpak� iesl�gšana iesl�dz spriegumu bez atdal�t� transformatora. Slodzi uz�em otrs apakšstacijas transfomators. Augstsprieguma slodzes sl�dži.

T�s ir meh�niskas iek�rtas, kas sp�j norm�lo rež�mu apst�k os atsl�gt slodzes sr�vas un iesl�gt� st�vokl� sp�j iztur�t �ssl�guma str�vu. Tie sp�j iesl�gt �ssl�guma str�vas, bet nesp�j tos atsl�gt.

Tiem ir �riek�rtas un iekštelpu izpilde un tiek izmantoti k�:

– galvenie objekta sl�dži; – ierobežotu m�r�u sl�dži – sl�dži speci�liem m�r�iem; – atseviš�u kondensatoru sl�dži; – bateriju sekciju sl�dži – šunta reaktoru sl�dži. Pie noteikuma ja ir labi redzama atstarpe tos vienlaic�gi var izmantot par atdal�t�jiem.

Atdal�t�ju darbin�t�ji Atdal�t�ju darbin�t�ju pamat� ir elektrodzin�ji. To darb�bai nepieciešams barošanas avots.

Darbin�t�jiem ir lok�l� un distances manu�las vad�bas iesp�jas. Darbin�t�jam nepieciešama inform�cija par apar�ta st�vokli, ko nodrošina t� blokkontakti. Komut�cijas laik� procesa kontrolei tiek izmantoti ce a un gala kontakti. Ce a kontakti signaliz� par to, ka p�rsl�gšanas process notiek. Gala kontakts savlaic�gi p�rtrauc dzin�ja barošanas ��di lai aptur�tu kust�bu

3.6.att. Autom�tiskais zem�šanas nazis.

3.5.att. Vienkolonnu zem�šanas nazis.

108

gal�jos st�vok os, nov�ršot apar�ta boj�jumus. Dzin�ja barošanas p�rtraukumu gad�jumos komut�cijas oper�cija nav iesp�jama.

Komut�jot slodzes sl�džus oper�cijai j�notiek ar lielu �trumu lai sa�sin�tu loka degšanas laiku. To pan�k, papildinot darbin�t�jus ar atsperu meh�nismu. Dzin�js šin� gad�juma uzvelk atsperes, kas tad realiz� oper�ciju. Ir iesp�ja izmantot darbin�t�ju, kur� atsperu meh�nisms tiek jau iepriekš uzvilkts un nostat�ts uz spr�diem. Oper�cija tiek izpild�ta, izsitot attiec�go spr�du atkar�b� no iesl�gšanas vai atsl�gšanas darb�bu. Š�ds darbin�t�js jau iepriekš atrodas vienk�rt�j�s oper�cijas gatav�b� un manu�li sp�j to izpild�t dzin�ja barošanas p�rtraukuma gad�jum�.

3.2 Jaudas sl�dži

Jaudas sl�dzis ir meh�nisms �ssl�gumu str�vas atsl�gšanai. Dab�gi, ka tas sp�j atsl�gt str�vu ar� norm�los rež�mos. L�dz ar to jaudas sl�džus izmanto ener�tiskos objektos �trai boj�jumu atsl�gšanai, l�niju autom�tiskai atpaka iesl�gšanas oper�cij�m, kop�u savienošanas un sh�mas izmai�as vajadz�b�m.

Atsl�dzot �ssl�guma str�vas sl�dzim j�atsl�dz lielas str�vas. P�rtraucot kontaktus, starp tiem veidojas elektriskais loks, kas �s� laik� j�nodz�š. Sl�dža kvalit�ti raksturo loka dz�šanas sp�ja, ko pan�k, pielietojot daž�das tehnoloijas. P�d�j� laik� šaj� nozar� ir notikušas lielas izmai�as sakar� ar zin�tniski-tehniskiem pan�kumiem.

Izv�loties sl�džus, j�orient�jas uz sekojoš�m pras�b�m: – spriegums konkr�t� t�kl�; – maksim�la caurpl�stoša str�va; – maksim�la �ssl�guma str�va; – sist�mas nomin�la frekvence; – �ssl�guma str�vas pielaižamais ilgums; – oper�ciju skaits komut�ciju cikl�; – objekta augstums virs j�ras l�me�a; – klimatiskie apst�k i.

Eksist� daž�di sl�džu tipi, kas atš�iras ar pielietot�m loka dz�šanas tehnoloij�m. Eksist� e as sl�dži, spiest� gaisa sl�dži, vakuumsl�dži, elektromagn�tiskie sl�dži, eleg�zes sl�dži. Vakuumsl�dži (2. noda �) tiek izmantoti sadales t�klos. L�dz p�dejam laikam plaši izmantoja spiest� gaisa sl�džus.

Spiest� gaisa sl�džos loka dz�šana notiek 0,6–5 Mpa spiest� gaisa str�kl� daž�d�s kamer�s ar garenisko, š��rs- vai jaukto p�šanu. Gaiss tiek padots no rezervu�ra. Kontaktiem ir virzu kontaktu meh�nisma raksturs. Pien�kot atsl�gšanas komandai, saspiestais gaiss no rezervu�ra tiek padots lokdz�ses kamer�, atsl�dz kontaktus un nodz�š loku. Sledz� var izmantot rezistoru, kas atvieglo lokdz�šanu. Ja sl�dzim ir divas virkn� iesl�gtas lokdz�ses kameras, tad atsl�gt� st�vokl� sprieguma sadal�šanai starp t�m tiek izmantots kondensatoru dal�t�js. Dažiem spiest� gaisa sl�džiem ir piek�rtoti autom�tiski atdal�t�ji. Atsl�dzoties sl�dzim, tie t�pat atsl�dzas. P�c loka nodzs�šanas kontakti vai nu sasl�dzas (ja ir atdal�t�js) vai paliek atsl�gti, b�dami notur�ti ar gaisa spiedienu. L�dz ar to gaisa padošana lokdz�sei tiek p�rtraukta.

Spiest� gaisa sl�džiem ir nepieciešama spiest� gaisa saimniec�ba: kompresori, rezervu�ri, spiest� gaisa vadi, Tas pad�rdzina un sarež� ekspluat�ciju. T�p�c p�d�j� laik� tos aizst�j ar eleg�zes sl�džiem.

109

3.3 Eleg�zu sl�džu tipi. Pateicoties augst�m eleg�zes �paš�b�m p�rvades t�klos p�d�j� laik� tiek izmantoti

galvenok�rt eleg�zes sl�dži. Jaudas sl�džu �r�jais izskats 110, 330, 400-500,un 750 kV par�d�ti 3.7.att. Dz�škameru

skaits ir atkar�gs no nomin�l� sprieguma un nepieciešam�s atsl�gšanas sp�jas.

Vienas dz�škameras sl�dži tiek izmantoti spriegumiem, zem�kiem par 330 kV un atsl�gšanas str�v�m l�dz 50 kA. Daudzdz�škameru sl�džus izmanto l�dz 80 kA atsl�gšanas str�v�m 330-500 kV spriegumu diapazonam. L�dz 63 kA tiem ir divas dz�škameras. Liel�k�m str�v�m un spriegumiem izmanto �etras dz�škameras (3.8.att.). Zem�kiem spriegumiem (110kV) sl�dža f�zes novieto uz kop�j�s pamatkonstrukcijas. Augst�kiem nomin�liem spriegumiem sl�dža f�zes mont� uz atseviš�iem pamatiem un ar atseviš�iem darbin�t�jiem. Tas dod iesp�ju realiz�t �ssl�gumu atsl�gšanas oper�ciju autom�tisk�s atpaka iesl�gšanas pirmaj� cikla ar vienu f�zi, saglab�jot energosist�mu paral�lu darbu.

3.2.1. Eleg�zes sl�džu dz�škameras darb�bas principi

Eleg�zes sl�džos k� lokdz�ses vide tiek izmantota eleg�ze (FS 6 ). Eleg�zes molekulas uztver elektronus, kas pastiprina deioniz�ciju. Radušies negat�vie mazkust�gie (attiec�b� uz elektroniem) ioni l�ni pa�trin�s elektrisk� lauk�, paaugstin�dami dielektrisko stipr�bu. Atmosf�ras spiedien� t� ir apm�ram 2,5 reizes augst�ka nek� gaisam, bet pie 0,23 MPa t� l�dzin�s transformatoru e as dielektriskai stipr�bai (2.35.att.). Eleg�zei, sal�dzinot ar gaisu, ir gandr�z �etrreiz augst�ka �patn�ja tilpuma siltumkapacit�te (enerija 1 cm 3 sasild�šana par 1 0 C).T�p�c eleg�zei ir liel�ka dzes�šanas sp�ja, kas paaugstina lokdz�s sp�ju un auj paaugstin�t vad�t�ju str�vas par 15-25 %. emot v�r� to, ka eleg�ze ir nedegoša l�dz 800 0 C, var pielaist augst�kas kontaktu temperat�ras, nebaž�joties par to oksid�šanos.

Eleg�zes augst�s lokdz�ses �paš�bas auj izskaidrot to, ka loks tiek nodz�sts paš� p�d�j� mirkl� pirms nullv�rt�bas un p�c tam turpin�s intens�vs paliekoš� kan�la dzes�šana. Starpkontaktu spraugas dielektriskai stipr�bai, elektriskam laukam un g�zu spiedienam j�b�t t�diem, lai spriegums nevar�tu dzirkste spraug� rad�t loka atjaunošanos. Šim nol�kam j�pan�k:

a) siltumnovad�šana no loka zonas uz cieto �erme�u elementiem;

0 200 400 600 800

20

40

60

80

100 kA

kV

3.8.att.Atsl�gšanas str�vas atkar�b� no dz�škameru skaita.

1 2

4

3.7.att. Eleg�zes sl�dži daž�diem spriegumiem.

110

b) karst�s g�zes sajaukšanos ar auksto apk�rt�j� lokdz�ses vid�, ko var veicin�t ar magn�tisk� lauka iedarbi uz loku; c) karsto g�zu piespiedveida vai konvekt�vo aizv�kšanu no loka zonas, kur notiek sasilšana radi�cijas un siltumvad�šanas d� , uz kaimi�u zon�m un t�s aizst�šanu ar auksto g�zi. Š� uzdevumu izpilde eleg�zes sl�džos apgr�tin�tas sakar� ar hermetisko konstrukciju un eleg�zes mazo kust�gumu. T�p�c galven� v�r�ba tiek velt�ta loka app�šanai ar eleg�zi.

Viens no galveniem lokdz�ses principiem, ko izmanto eleg�zes sl�džos ir autokompresija. Šim nol�kam eleg�zes sl�džos ar zin�m�m vari�cij�m tiek izmantoti sekojošie elementi (3.9.att.): 1 – galvenais nekust�gais kontakts, kas vienlaic�gi pilda met�lisk�s lokdz�ses sprauslas lomu; 2– galvenais kust�gais kontakts; 3–kompresijas cilindris; 4– nekust�gais virzulis; 5– b�dstienis.

Atsl�dzot loku, rodas kontaktu erozija, kas pasliktina p�rejas pretest�bu sl�gt� st�vokli. Lai pasarg�tu galvenos kontaktus, sl�džiem paredz lokdz�ses kontaktus, kas att�la nav par�d�ti.

Izejas st�vokl� galvenie kontakti 1 un 2 ir sasl�gti un to kontaktvieta droš�bas labad ir p�rkl�ta ar sl�došo kontaktu. Atsl�dzot sl�dzi, b�dstienis 5 rauj va � kust�go kontaktu. L�dz ar to kontaktvietu atst�j sl�došais kontakts un kontaktam l�dzi kustas kompresijas cilindrs 3, p�rvietodamies attiec�b� pret nekust�go virzuli 4. Virzulis 4 saspiež eleg�zi, kura, izp�sta dzirkste spraug�, nodz�š loku.

Sl�džos loka dzes�šanu pie nomin�l�m atsl�gšanas str�v�m optimiz�, pielietojot daž�das p�šanas procesa modifik�cijas.

Re�l� sl�dža lokdz�ses kameras kostrukcija par�d�ta 3.10.att.

Šeit 1 -- galvenais nekust�gais kontakts; 2– nekust�gais lokdz�ses kontakts; 3 – galvenais kust�gais kontakts; 4 – kust�gais lokdz�ses kontakts-sprausla; 5 – sl�dkontakts 6--kust�gais kompresijas cilindrs; 7–nekust�gais virzulis; 8 – b�dstienis.

Eleg�zes dz�škameras atsl�gšanas gaita par�d�ta 3.11.att.

Bez autokompresijas eleg�zes sl�džu izstr�de turpin�s, pielietojot loka dz�šanai auto�ener�ciju, kad g�zes spiedienu loka app�šanas nol�kos pan�k, izmantojot t�s sasilšanu lok�. Karst�s g�zes p�rvietojas noteikt�s konfigur�cijas sl�dža kamer�, radot auksto tilpumu g�zu kust�bu, izmantojamu loka dz�šanas nol�kos. Cit� sl�džu konstrukcij� g�zes kust�bu var veicin�t ar atsl�gšanas moment�

3.9.att. Eleg�zes sl�dža konstrukcija.

1 2 3 4

5

3.11.att. Eleg�zes sl�dža dz�škamera atsl�gšanas gaita

111

iesl�dzam�s spoles rad�tu kust�gu magn�tisku lauku, kas rada loka rot�šanu un nodzišanu plaš�k� vid�.

Autoener�cijas un rot�još� loka sl�džu darbin�t�jiem nav j�saspiež eleg�ze. L�dz ar to nav vajadz�gs tik liels darbin�t�ja pat�ri�š. Šos sl�džus n�kotn� uzskata par perspekt�viem, bet pagaid�m ar tiem nav sasniegti pietiekoši lielas atsl�gšanas str�vas.

Sl�džus b�v�, izmantojot modu u principu. To galven�s sast�vda as ir: loka dz�škameras, izolatori, darbin�t�ji, kondensatori un rezistori. P�d�jo divu elementu lomu komut�ciju procesos j�apskata papildus

3.4 Jaudas sl�džu darbin�t�ji Autokompresijas eleg�zes sl�džu darbin�t�ji atš�iras ar to, ka tiem pirms atsl�gšanas loka

nodz�šanas vajadz�b�m j�saspiež eleg�zes porcija un t� j�zp�š lok� zon�. Šai oper�cijai ir j�pat�r� papildus enerija un laiks. T�p�c šo sl�džu darbin�t�jiem nepieciešama jauda sasniedz apm�ram 300 W uz f�zi. Bez tam sl�džiem ir paaugstin�ts atsl�gšanas laiks.

Jaudas sl�džu darbin�t�ji satur enerijas avotu, t�s uzkr�šanas, p�rvades un vad�bas elementus. Enerijas uzkr�šanas iek�rtai j�b�t sp�j�gai realiz�t autom�tisko atpaka iesl�gšanas oper�ciju. Darbin�t�jos var izmantot daž�dus funkcion�šanas principus: atsperu, pneimatisko, hidraulisko.

Atsperu darbin�t�js par�d�ts 3.12.att. Šeit 1– vad�bas rokturis; 2– operacijas meh�nisms; 3– pal�gsl�dzis; 4– vad�bas poga (iesl�gt/atsl�gt); 5– izv�les sl�dzis lok�li/distances; 6– spr�di; 7– iesl�gšanas atspere; 8– st�vok a sign�ls; 9– motora blo��šanas atsl�ga. Šaj� meh�niska sist�m� enerija tiek uzkr�ta uzvilkt�s atsper�s. Atsperes uzvelk elektromotors un t�s š�d� st�vokl� notur spr�di. Sl�dzim atsl�dzoties, elektromagnets izsit spr�du un atsperes meh�niski iedarbojas uz sl�dža kust�go kontaktu.

Pneimatisk� darbin�t�j� enerijas avots ir kompresors. Sl�dža resiver� saspiests gaiss caur v�rstiem non�k darba cilindr� (iesl�gšana) vai atmosf�r� (atsl�gšana).

Hidraulisk� darbin�t�j� tiek izmantota e a. Enerijas avots– hidrauliskais s�knis. Enerijas uzkr�šanai tiek izmantots sl�peklis, kas tiek glab�ts hermetisk� resiver� un saspiests ar e as spiedienu, iedarbojoties uz diferenci�l�s darb�bas virzuli, kas rea� uz spiediena starp�bu un kura st�vokli nosaka sl�dža blokkontakti.

Hidrauliski-atsperu darbin�t�j� tiek izmantota kombin�cija no hidraulikas un atsperu principiem (3.13.att.). Šeit 1– atsperes; 2– atsperu diferenci�l�s darb�bas virzulis; 3– iedarbes cilindrs; 4 – v�rsta iedarbes rokturis; 5 – m�rligzda; 6 – e as filtra ligzda; 7 – s�k�a bloks; 8 – s�k�a palaide; 9 – s�knis.

Enerija tiek glab�ta atsper�s, 3.13.att. Hidrauliskais-atsperu darbin�t�js.

3.12.att. Atsperu darbin�t�js.

112

ko uzvelk un vada hidrauliski atkar�b� no sl�dža kontaktu st�vok a virzien� no augst� uz zemo e as spiedienu bez nedrošiem cauru u savienojumiem.

3.5 Izol�cijas koordin�cija

Elektriskos t�klus iespaido vides apst�k i, tai skait� attiec�b� uz p�rejas procesiem, kas saist�ti ar p�rsprieguma par�d�b�m. P�rspriegumiem ir divi iemesli. Pirmk�rt tie ir zibens sp�rieni elektrisk�s �nij�s, kuru rezult�t� p�rsprieguma vi �i izplat�s t�klos un var izsaukt t�kla un elektrisko iek�rtu boj�jumus.. Otrk�rt tie ir p�rsprieguma procesi, ko izraisa elektrisko apar�tu komut�cijas. Lai pasarg�tu elektrisko iek�rtu no boj�jumiem p�rspriegumu procesu rezult�t� ir nepieciešami pas�kumi, kurus sauc par izol�cijas koordin�ciju. Šo pas�kumu ietvaros pl�no speci�lo “v�jo vietu” izvietošanu lai “boj�jumi” notiktu tur, kur tie ir pielaižami bez negat�v�m sek�m. Aizsargl�dzek u izvietošanai j�nov�rt� elementi, kuri ir j�aizsarg�. Pie tiem pieder gr�ti kontrol�jami elementi ar pap�ra vai plastik�ta izol�ciju: transformatori, kabe i, eneratori ar kabe u izvadiem un taml�dz�ga iek�rta. Ir izstr�d�ti normat�vi aizsargiek�rtas izvietojumam atkar�b� no elektrisk�m sh�m�m un iek�rtu �patn�b�m.

P�rspriegumu anal�zes metodes auj procesus nov�rot uz matem�tiskiem mode iem. Turpin�s p�rspriegumu procesu p�t�jumi un, pateicoties tiem, matem�tisk� model�šana un standartiz�šana nep�rtraukti pilnveidojas. Izol�cijas koordin�cijas metod�m ir tr�s klases. Pirm� attiecas uz nomin�liem spriegumiem diapazon� no 1 – 52kV. Otr� – 52 -245kV. Treš� -- � 300kV. Katr� no šiem nomin�lo spriegumu l�me�iem ir noteikti maksim�li pielaiž�mi p�rsprieguma l�me�i attiec�ba pret zemi un starp f�z�m. Aizsardz�bai pret p�rspriegumiem izmanto cauru u un venti u p�rsprieguma novad�t�jus (2.19.att.). Cauru�p�rsprieguma novad�t�jus izmanto koka balstos uz l�niju pieej�m pie ener�tiskiem objektiem. Tas satur viniplasta cauruli ar iekš�ju dzirste spraugu. Otr� dzirste sprauga ir starp pirmo elektrodu un l�nijas vadu. Tas pasarg� viniplasta cauruli no nopl�des str�vas boj�jumiem. Izce oties p�rsprieguma vilnim, abas dzirkste spraugas p�rkl�jas uz zemi, kam seko pamatfrekvences loks. Tas, iedarbodamies uz viniplastu, izraisa g�zu izdal�šanos kas loku pagarina, to izspiežot uz �ru, un, str�vai ejot caur nulli, loks nodziest, atjaunojoties dzirkste spraugas elektriskai stipr�bai.

Cauru p�rsprieguma novad�t�ji izpilda aizsardz�bas pirmo aptuveno funkciju, jo to precizit�te ir ierobežota. Prec�z�ku uzdevumu realiz� ar venti�u p�rsprieguma novad�t�jiem, kas aizsarg� konkr�to sadali. Tie sast�v no virknes dzirkste spraug�m un neline�r�s pretest�bas kas, paaugstinoties spriegumam. samazin�s.

P�d�jos 20 gados venti a p�rsprieguma novad�t�ji ir pilnveidojušies. Tajos vairs nelieto dzirkste spraugas un sil�cija karb�da (SiC) diskus. Jaunos p�rsprieguma novad�t�jos izmanto met�lu (cinka) oks�du (MO) rezistorus, kuriem ir ekstrem�li izteikta neline�ra voltamperu raksturl�kne (3.14.att.). Tajos tiek nov�rsta dzirste spraugas p�rkl�šan�s nenoteikt�ba. Radoties p�rspriegumam, rezistors nekav�joties izmaina savu pretest�bu no liel�s uz mazo prec�zi saska�� ar raksturl�kni un, spriegumam atgriežoties pie norm�l�s v�rt�bas, t� vad�tsp�ja atgriežas l�dz nenoz�m�gai. �trdarb�bas zi�� MO apar�tiem ir priekšroc�ba. T�, piem�ram, st�va p�rsprieguma vi �a frontes 1/9-1 s� gad�jum� parast� p�rsprieguma novad�t�ja paliekošais spriegums �trdarb�bas zi�� ir atbilstošs jaun� apar�ta fiks�tam s�kotn�jam lielumam. Princip� p�rsprieguma vi �a 8/20 s� ilgums atbilst aizsardz�bai pret atmosf�ras p�rspriegumiem un 30-100 s� -- komut�cijas p�rspriegumiem. Lai nov�rstu apar�ta porcel�na izolatora eksploziju spiediena palielin�šanas d� liel�s zemessl�guma str�vas novad�šanas gad�jum�, apar�tam ir spiediena nolaišanas atv�rums,

113

bet t� maksim�l� novad�šanas str�va vai nu j�saska�o ar faktisk�m �ssl�guma str�v�m, vai ar� j�palielina str�vas impulsa novad�šanas sp�ja, uzst�dot paral�li otru novad�t�ju. Izol�cijas koordin�cija tiek pan�kta saska�� ar lielumiem, att�lotiem 2.23.att. Šeit

rBU - atmosf�ras p�rsprieguma l�menis, �rSU komut�cijas p�rspriegumu l�menis, c �E zemessl�guma sprieguma l�menis, PU – ar novad�t�ju ierobežots p�rspriegums, c �B

aizsardz�bas l�menis pret atmosf�ras p�rspriegumiem, �sc aizsardz�bas l�menis pret komut�cijas p�rspriegumiem. P�rsprieguma novad�t�ju uzst�d�šanas piem�rs kabe izvada un transformatora aizsardz�bai par�d�ti 3.15.att.

3.15.att. Izl�d�u uzst�d�šanas vietas.

Aizs. zonas

Aizs. zonas

114

3.6 Autotransformatori

Starpsist�mu l�niju nomin�lie spriegumi parasti ir 330-750kV diapazon�. T�s tiek savienotas ar viet�jiem zem�k� sprieguma t�kliem caur autotransformatoriem. Autotransformatoru tinumu sh�ma vienai f�zei par�d�ta 3.16.att.

Spriegums tiek pievad�ts prim�ram tinumam AB. K� sekumd�rais tinums tiek izmantota prim�r� tinuma da a AC. Jauda sekund�r� tinum� tiek nodota divej�di. Viena t�s da a tiek nodota elektromagn�tiski ar magn�tisk� lauka pal�dz�bu. Otr� –elektriski tieši no prim�r�s puses.

Tukšgaitas rež�ms, kad 2I = 0 neatš�iras no parast� transformatora rež�ma. Sakar� ar to, ka prim�rais spriegums sadal�s vienm�r�gi starp vijumiem, sekund�rais spriegums l�dzin�s:

,/A

AB

AC

ABAB

AB

ACABAC k

Uww

Uww

UU ��

kur w – attiec�go tinuma da u vijumu skaits;

Ak - autotransformatora transform�cijas koefocients. Ja spriegums tiktu pievad�ts AC tinuma izvadiem, tad autotransformators b�tu nevis sprieguma pazeminošs, bet paaugstinošs. Autotransformatora �ssl�guma rež�m� prim�r� tinum� tec�tu str�va 1I , bet sekund�r� –

2I . Ja prim�rais un sekund�rais tinums b�tu š�irti k� transformatoros, tad b�tu sp�k� vien�dojums:

021 �� ACAB wIwI ,

vai .0/22 �� AkII Kop�j� tinuma da � pl�st str�vu 1I un 2I eometrisk� summa. T�tad,

)./11()1( 2121 AAAC kIkIIII �� Sal�dzin�sim autotransformatora �ssl�guma parametrus ar šo parametru transformatoram, apz�m�jot pirmo ar indeksu A, bet otro – ar T. Sal�dzinot akt�v�s pretest�bas, transformatoram zudumi tajos ir: .' 2

22

212

1 rIrIP Tcu �� Autotransformator� str�va 1I tek tikai tinuma CB da �, kura pretest�ba:

r ).1

1(111A

TAB

ACABT

AB

CBTCB k

rw

wwr

ww

r ��

��

T�tad: 2CBCBcu IP �� 2

1IrCB � r )./11(1 AT k� Tinumam AC ir sekund�r� tinuma loma , bet caur to pl�st nevis 2I , bet ACI . T�p�c t� vijumu š��rsgriezums main�s proporcij� 2/ II AC , bet akt�v� pretest�ba – apgriezti proporcion�li šai attiec�bai. T�tad:

r

A

TACTAC

k

rIIr1

1

1/ 222

��

un ).1

1('1

1.)

11( 2

22

222

22

AT

A

T

AACACcuAC k

rI

k

rk

IrIP ��

��

I1 U1

I1 C B A

U2

IAC

I2

I1

I2

3.16.att. Autotransformatora sh�ma.

115

No apskat�t� seko, ka autotransformatoru no š� viedok a var uzskat�t par transformatoru,

kura tinumu akt�v� pretest�ba ir samazin�ta 1-Ak

1 reizes. T�tad

r)

11(

AkTkA k

r �� )

un ).1

1(A

kTkA kPP ��

T�d� paš� attiec�b� samazin�s vijumu materi�la (vara) svars aututransformatoram:

G ).1

1(A

TA kG ��

Tieš�m, CB tinuma da � autotransformatoram ir t�ds pats tinuma s��rsgriezums k�

transformatoram, bet (1- )1

Akreizes �s�ks, bet AC da � – t�ds pat garums bet ar (1 )

1

Ak� reizes

maz�ku š��rsgriezumu. Attiec�b� uz indukt�vo pretest�bu var atk�rtot to pašu anal�zi un n�kt pie secin�juma, ka:

)1

1(A

kTkA kUU �� ,

t�tad, induktivit�tes attiec�gi:

).1

1(A

kTkA kXX ��

Autotransformatori energosist�m� tiek izmantoti k� saites elements starp augst�ko nomin�lo spriegumu 330-1150 kV un zem�k� sprieguma t�kliem. T�, piem�ram, attiec�b� pret 500 (400) kV n�koš� sprieguma pak�pe ir 220-330kV. Attiec�b� pret 1150kV t� ir 500-750kV utt. L�dz ar to transform�cijas koeficienti vid�ji ir ap k A 3� . Autotransformatoru indukt�v�s pretest�bas iespaido �ssl�gumu str�vu l�me�us. T�s ir atkar�gas no konstrukt�v� tinumu izvietojuma uz serde�a. Autotransfotmatoriem parasti ir tr�s tinumi. Bez diviem elektriski savienotiem tinumiem ir v�l trešais elektriski š�irts transformatora tinums ar sam�r� zemu (10,5kV) nomin�lu spriegumu un tr�sst�ra sl�gumu. Šim tinumam parasti pievieno energosist�mas t�kla pie aujam� rež�ma nodrošin�šanai nepieciešam�s iek�rtas. Zem�k� sprieguma tinumu parasti novieto pie serde�a (3.17.att.), bet augst�ko spriegumu tinumus izvieto koncentriski ap to. Izv�loties tinumu konstrukt�vo izvietojumu un att�lumus starp tiem, iespaidojošus izkliedes laukus, ieg�st vajadz�gus �ssl�guma spriegumus (induktivit�tes): U %10��IIkI U %30��IIIkI . T�klu noslodze main�s laik� un l�dz ar to main�s sprieguma kritumi tajos. Kaut gan sadales t�klus barojošiem transformatoriem ir RZS sprieguma regul�jošas iek�rtas, to regul�šanas diapazons ir ierobežots un spriegums rajona sprieguma t�klos j�tur diapazon�, kas nodrošina visu t�klam pievienoto transformatoru norm�lus rež�mus. Bez tam eksist� rež�ma optimiz�cijas

a X

X

Am A

3A

23

12

42

3.17.att. Autotransformatoru tinumu novietojums.

116

uzdevums, saska�� ar kuru t�kl� j�nodrošina spriegums un jaudas pl�smas, kas atbilst minim�liem zudumiem.

Š� uzdevuma risin�šanai autotransformatoriem ir nepieciešama sprieguma regul�šanas iek�rta, ar kuras pal�dz�bu b�tu noteikt� diapazon� iesp�jama savstarp�ji neatkar�ga sprieguma uztur�šana savienojamos daž�da nomin�l� sprieguma t�klos.

Uzdevumu sarež� elektriski savienoti tinumi. Analoiski transformatoriem, pak�pju p�rsl�gšanas iek�rta b�tu v�lama tur, kur ir zem�ki spriegumi t.i. neitr�l�. Bet tad vijumu skaits main�s vienlaic�gi abiem tinumiem, kas pazemina regul�šanas efektivit�ti. T�p�c tika izstr�d�ts p�rsl�gšanas meh�nisms, kam j�b�t zem 110kV sprieguma.

Regul�šanas tinums šin� gad�jum� atrodas autotransformatora sekund�r� tinum� vid� (3.18.att.). Meh�nisms sast�v no div�m da �m. Pirm� – mekl�t�js, kas, t�pat k� transformatoros, nep�rtraucot str�vu, sagatavo savienojumu ar vajadz�go tinuma pak�pi un atrodas atseviš�� tvertn� ar vijumu atzarojumiem. Otr� da a – kontaktori, kas p�rtrauc str�vu un atrodas atseviš�� b�k�, novietot� uz autransformatora v�ka 110kV izolatora P�rsl�guma gait� meh�nisms �slaic�gi, caur izl�dzinošo str�vu ierobežojošiem rezistoriem, savieno sav� starp� divus tinuma atzarojumus. P�c tam nevajadz�gais atzarojums tiek atsl�gts, izmainoties transform�cijas koeficientam.

Transform�cijas koeficients l�dzin�s:

,2

1

VUU

knom

nomA ��

kur nomU1 un nomU2 - prim�r� un sekund�r� tinuma vid�j� atzarojuma nomin�lie spriegumi;

V� - regul�jam� un vid�j� atzarojuma nomin�lo spriegumu starp�ba. Str�vas komut�ciju, t�pat k� transformatoriem, izpilda kontaktori, kuri atrodas �rpus

autotransformatore b�kas. Iev�rojot to, ka regul�šanas tinuma spriegums pret neitr�li ir 110kV klas�, kontaktoru meh�nismam j�b�t izol�tam pret zemi un j�atrodas uz speci�l� izolatora. Meh�nisma vad�šanas v�rpst�m (t�m ir vienf�z�ga izpilde) j�b�t izgatavot�m no izolacijas meteri�la.

Iev�rojot to, ka pras�bas loka dz�šanai un labam p�rejas kontaktam ir gr�ti savietojamas un, iev�rojot drošuma nepieciešam�ba lielas jaudas agreg�tiem, kontaktoru meh�nism� šos uzdevumus pilda š�irti kontakti (3.19.att.). P�rsl�gšanas process tiek izpild�ts sekojoš� sec�b�. 1. Atsl�gt 2M ; 2. Atsl�gt 51unKK ; 3. Iesl�gt ;4K 4. Atsl�gt ;3K 5. Iesl�gt ;52unKK

6. Atsl�gt .1M L�dz ar to autotransformators ir p�rsl�dzies uz n�košo tinuma pak�pi. P�rsl�gšan�s notiek milisekund�s, pasarg�jot rezistorus no p�rk�ršanas pateicoties spr�du izsišanas iepriekš ar darbin�t�ja elektrodzin�ju uzvilkt�m atsper�m. Sakar� ar to, ka p�rsl�gšanas meh�nisms atrodas zem augstsprieguma, autotransformatora neitr�lei vienm�r j�b�t cieši zem�tai. Transformacijas koeficienta izmai�a sl�gtos t�klos izraisa jaudas pl�smu izmai�u. Sakar� ar to, ka barojoš�s t�klos RX �� un iev�rojot to, ka

3.18.att Regul�šanas tinums.

X

3.19.att. Vijumu p�rsl�gšanas iek�rta.

K3 K4

K6

K2

M2

M1

K1

K5

R1 R2

117

sprieguma zudumi aptuveni l�dzin�s

i

iiiin

UXQRP

U�

�� 1

reakt�v�s jaudas pl�smas izmain�s vair�k nek� akt�vu jaudu pl�smas. Rezult�t� spriegums izmain�sies vienlaic�gi k� augst�k�, t� zem�k� sprieguma t�klos. Regul�šanas rezult�ts j�pak auj rež�ma optimiz�cijas apsv�rumiem. Citu spriegumu autotransformatoriem, piem�ram, 750/330kV nav iesp�jas regul�t sprieguma uz 330kV izvadiem, jo š�das regul�šanas iek�rtas nav. Tad izmanto regul�šanu neitr�l� (3.20.att.), mainot šaj� tinuma da � vijumu skaitu vai ievedot papildus spriegumu ar regul�jamu virknes transformatoru – busteragreg�tu. Transform�cijas koeficients šin� gad�jum� ir:

VUVU

knom

nomA �

��

��

2

1 .

Transform�cijas koeficients izmain�s, pateicoties daž�diem V� �patsvariem prim�r� un sekund�r� tinumos. Vien�diem regul�šanas diapazoniem šajos gad�jumos ir daž�das transform�cijas koeficientu izmai�as, atkar�gas no nomin�l� transformacijas koeficienta Ak . Re�lais regul�šanas diapazons šin� gad�jum� l�dzin�s:

)1

1(Anom

re�e kVV �� .

Treš� tinuma spriegums atseviš�i nav regul�jams un ir atkar�gs vien�gi no serde�a indukcijas B, kas, savuk�rt, proporcion�ls prim�r� tinuma pievad�tam spriegumam, attiecin�tam uz vijumu. T�tad, sprieguma izmai�a terci�r� tinuma izvadiem sakrit�s ar sprieguma izmai�u augst�k� sprieguma t�kl�, kas pieaug minim�lo jaudas pl�smu laik� un mazin�s pie liel�m noslodz�m. Tas neatbilst sadales t�klu sprieguma izmai�u pras�b�m.

Izmantojot regul�šanu neitr�l�, sprieguma regul�šanas raksturam ir sekojoš�s �patn�bas. Pie�emot, ka spriegums 1U pieauga par IU� ,

IIU saglab�šanai uz iepriekš�j� l�me�a vijumu skaits kop�j� tinum� j�samazina par w� . Tas izraisa wU /1 un, t�tad, indukcijas B paaugstin�šanos l�dz BBB ��1 , kur:

II

I

UUU

BB

�

��

�

1

.

T�tad, sprieguma IIU pazemin�šana izraisa indukcijas un terci�r� tinuma sprieguma paaugstin�šanos pret�j� virzien�.

L�dz�ga situ�cija ar� busteragreg�tu pielietošaas gad�jum�. emot v�r� to, ka indukcijas pieaugums serde�iem ir ierobežots, autotransformatoru sprieguma regul�šana neitr�l� j�ierobežo p�c maksim�li pielaižamas serde�u ierosmes paz�mes.

Sakar� ar to, ka terci�r� tinuma sprieguma izmai�as nesaskan ar sadales t�kla rež�ma pras�b�m, tas šim nol�kam neizmanto. Toties, to izmanto š��rskopens�cijas reaktoru piesl�gšanai. Energosist�mas rajonu reakt�v�s jaudas bilanci liel� m�r� nosaka t�kla kapacit�te.

Augst�k� sprieguma t�klu kapacit�tes ener�jamo reakt�v� jauda l�dzin�s Q=�n

1ii CU �.2 .

Norm�los rež�mos šo jaudu l�dzsvaro reakt�v�s jaudas zudumi t�klu elementos:

ii

in

XUP

Q 2

2

1�� +�

n

i

i

UQ

!2

2

iX .

3.20.att. Regul�šana neitr�l�.

118

Sakar� ar to, ka reakt�vo jaudu ener� kondensatoru iek�rtas, uzst�d�mas t�s pat�r�šanas viet�s, lielas reakt�vas jaudas pl�smas parasti nov�rš, izejot no akt�v�s jaudas zudumu apsv�rumiem, jo tie l�dzin�s:

��n

i

i

UP

P1

2

2

. iR +�n

i

i

UQ

12

2

. iR ,

un tie mazin�s minimiz�jot nol�dzin�juma otro locekli. J�atz�m� ka, reakt�v�s jaudas zudumus izraisa, galvenok�rt, akt�v�s jaudas pl�smas.

Maz�s slodzes periodos, samazinoties jaudas pl�sm�m augst� sprieguma l�nij�s reakt�v�s jaudas l�dzsvars tiek izjaukts un kapacit�t�va reakt�va jauda vairs nevar tikt pat�r�ta t�kl� reakt�v�s jaudas zudumu veid�. Tad tai j�pl�st t�lu uz pat�r�šanas viet�m.

Sakar� ar to, ka jaudas sa�emšanas viet�s spriegums, saska�� ar elektroapg�des noteikumiem tiek uztur�ts normu robež�s, pieauguš� sprieguma zudumu garenkomponenta

i

iin

UXQ

U ��1

d� sprieguma l�menis var pieaugt l�dz izolacijai nepie aujamiem

l�me�iem. Situ�ciju nov�rš ar m�ksl�g�s reakt�v�s jaudas pat�ri�a rad�šanu t�kl� š��rskompens�cijas reaktoru veid�, kurus piesl�dz autotransformatoru trešam man�tiski š�irtam 10kV tinumam. T�, piem�ram, izmanto 30MVA reaktorus piesl�gšanai 120MVA autotransformatoru trešam 60MVA tinumiem.

Reaktori ir vienf�z�gas iek�rtas (3.21.att.), kuras piesl�dz tinumam ar jaudas sl�dža pal�dz�bu. Reaktoriem ir sam�r� nelieli tukšgaitas un slodzes zudumi. Norm�los t�kla rež�mos tie ir atsl�gti. Reakt�v�s jaudas p�rpalikumu stund�s, spriegumam sasniedzot maksim�l�s v�rt�bas, reaktorus iesl�dz, normaliz�jot t�kla rež�mu.

Apakšstacij�s parasti izmanto divus autotransformatorus un divus reaktorus. Viens no autotransformatoriem remonta vajadz�b�m vai, piem�ram, mazas slodzes d� atsl�dz. Bet rež�ma uztur�šanai ir vajadz�gi visi reaktori. T�p�c projektos j�paredz reaktoru p�rsl�gšanas iesp�ja no viena autotransformatora uz otru ar kop�u tilta pal�dz�bas.

Sakar� ar to, ka autotransformatora prim�rais un sekund�rais tinumi elektriski savienoti, p�rsprieguma impulsi tiem tiek cauri un abi tinumi j�aizsarg� ar izvadiem tieši pievienotiem p�rsprieguma izl�d�iem.

3.21.att. Kompens�cijas reaktori.

119

3.7 M�rtransformatori

M�rtransformatoriem ir noteikt�s precizit�tes klases: VDE

prec�ziem m�r�jumiem un kalibr�šanas vajadz�b�m 0,1 %; prec�ziem ener�tiskiem m�r�jumiem un tarifu vajadz�b�m 0,2; tarifu m�r�jumiem ar prec�ziem m�rinstrumentiem 0,5; industri�l�m sprieguma un str�vas m�r�jumiem 1; voltmetri, ommetri, sprieguma releji 3; aizsardz �bas iek�rtu serde�i 5.

Spriegummai�u k �du nosaka vien�dojums:

F U = 100 ,.

1

12

UUKU N �

kur U 1 un U 2 - prim�rais un sekund�rie spriegumi; K N - transform�cijas koeficients. Indukt�vie spriegummai�i ir maz�s jaudas transformatori, kuru tinumi ir galvaniski š�irti un sekund�rais spriegums, kas tiek izmantots m�r�šanas un aizsardz�bas vajadz�b�m, ir proporcion�ls prim�ram spriegumam. Tie, klases nodrošin�šanai, tiek ierobežoti noslogoti un izgatavoti divos veidos: � ar divf�zu izol�ciju, kas divu komplektu veid� auj kontrol�t tr�sf�z�go

sist�mu; � vienf�z�g� veid�, savienojumam starp t�kla f�zi (U nom / 3/100/3 V) un zemi, ko izmanto

triju zvaigzn� savienotu apar�tu veid�. Augstiem spriegumiem (l�dz 750kV) var izmantot kapacit�t�vus spriegummai�us, kurus izmanto k� m�r�šanai t� ar� aizsardz�bai un tarifu nor��iniem (3.22.att.). Šeit 1 – kapacit�t�vs sprieguma dal�t�js; 2 – augstsprieguma kondensatori 3 – starpkompensators; 4 – starptransformators; 5– kompens�cijas reaktors; 6 – sekund�r� izeja; 7 – transformatora tinums; 8 – demferrezistors; 9 – iestat�šanas rezistors; 10 – ieregul�šanas termin�ls.

Ieregul�šanas elementi tiek izmantoti ferorezonansu par�d�bu nov�ršanai. Pie aujama noslodze – 380 VA 0,5 klasei. Pie aujamais sprieguma paaugstin�jums 1,9 U nom .

Kapacitat�vs spriegummainis var tikt izmantots augstfrekvences komunik�cijas iek�rt�m augstsprieguma t�klos. Str�vmai�u prim�rais tinums ir iesl�gts t�kla str�vas ��d�. T� uzdevums ir transform�t str�vu sekund�r� ��d� ar amplit�das un le��a v�rt�b�m attiec�g�m precizit�tes klas�m. Galveno transformatoru k �du nosaka magn�tiz�šanas str�va. Serde�i tiek izgatavoti no silicija dzelzs vai augst�-aloja ni�e a dzelzs. Str�vmai�u magn�tiz�šanas raksturl�knes par�d�tas 3.23.att. Šeit 1 – nike a-dzelzs serdenis (75% ni�e a) m�r�šanas vajadz�b�m;: 2 un 3 – ni�e a dzelzs (50% ni�e a) un 3 – auksti velm�tais silicija dzelzs serde�i aizsardz�bas vajadz�b�m

Str�vmai�i var b�t atseviš�i st�vošie ar e u impregn�to pap�ra/porcel�na izol�ciju, bušingu-str�vmai�i ieb�v�ti iek�rtu caurvadu izol�toros ar prim�ro vijumu-tinumu. Konstrukcijas zi�� tie var b�t ar prim�ro tinumu (a) un ar prim�ro vienvijumu (b) e as b�kas konstrukciju (3.24.att.). Šeit 1 – e as l�me�a indikators; 2 – elast�gs rievots savienošanas elements; 3 – serde�a tilpums; 4 – str�vas ievadi; 5 – sekund�ra tinuma serdenis; 6 – serde�a-

3.22.att. Kapacit�t�vs spriegummainis.

120

tinuma komplekss ar galveno izol�ciju; 7 – izolators; 8 – pamata plate; 9 – sekund�r� tinuma izvadi; 10 – rezervu�rs; 11 – sl�pek a spilvens.

Vajadz�bas gad�jum� str�vmai�u prim�ros tinumus var savienot virkn�, virkn�-paral�li vai paral�li, saglab�jot attiec�g�s str�vu nomin�l�s v�rt�bas. L�dz�gas izmai�as ir iesp�jamas ar� ar sekund�riem tinumiem, saglab�jot attiec�gas str�vu nomin�l�s v�rt�bas.

Str�vmai�u tinumus var p�rslogot par 20%. Maz�ko precizit�šu str�vmai�us var p�rslogot par 50%.

Svar�ga str�vmai�u izmantošan� ir sekund�r� tinuma noslodze ZIS 2� ,VA. T�, 5A str�vmai�iem pie Z= 1,2� noslodze ir

VAS 302,1.52 �� . Ar š�du noslodzi str�vmainis var funkcion�t nep�rsniedzot nomin�lo k �das v�rt�bu. Str�vmai�u prim�r� tinuma p�rslodzes iesp�ja ir apgriezti proporcion�la sekund�ra tinuma noslodzei.

P�d�j� laik� ir izstr�d�tas jaunas spriegum- un tr�vmai�u iek�rtas, kas atš�iras ar maziem izm�riem un svaru(3.25.att.).Tie auj m�r�t spriegumu starp f�zi un zemi un str�vu f�z�. Inform�cija tiek nodota caur optisko kabeli, kas nov�rš elektromagn�tisko iespaidu un t�s apstr�d� izmanto Holla efekta iek�rtas un Rogovska tinumu transformatoru, line�ros magneto-optiskos p�rveidojumus ar polariz�to gaismu un digit�lo izeju. Spriegummai�a pat�ri�š – 5 VA. Tie eksist� daž�dos izpild�jumos izmantošanai gais� un eleg�zes izol�cij�s iek�rt�s.

3.24.att. Str�vmainis.

3.23.att. Str�vmai�u magn�tiz�šanas l�knes.

3.25.att. Jaunais m�rtransformators ar optisko izeju.

121

3.8 P�rvades t�klu apakšstaciju sadalnes Apakšstaciju augstsprieguma sh�mas var b�t daž�das atkar�b� no konkr�tiem izmantošanas apst�k iem un to vietu energosist�m�.

Apakšstaciju elementu atteikumi parasti izraisa daž�dus trauc�jumus. Trauc�jumiem var b�t lok�ls vai plaš�ks raksturs. Ja, piem�ram, jaudas sl�dža atteice izraisa tikai attiec�g� pievienojuma atsl�gšanos, tad sekas ir minim�las. Turpret�, ja sl�dža atteice izraisa kop�u sist�mas vai visas apakšstacijas nodz�šanu, tad sekas ir daudz smag�kas.

Izš�irošs izv�les noteikums ir pras�ba sh�mas drošumam. Saska�� ar tiem liel� m�r� drošumu nosaka iesp�jam�s elementu atteikumu sekas energosist�mu m�rog�. Dab�gi, ka t�s ir atkar�gas no jaudas apjomiem, kas pl�st caur apakšstacijas elementiem. Jaudas apjomiem atbilst attiec�gais pat�r�t�ju skaits un zaud�jumi elektroapg�des p�rtraukuma d� atkar�b� no slodzes kategorij�m to bl�vumiem un apg�d�jam�s teritorijas. Liel�m jaudas pl�sm�m parasti atbilst paaugstin�to sprieguma t�kli. T�tad, liel�kas drošuma pras�bas ir augst�ko sprieguma iek�rt�m.

Ener�tisko objektu drošuma pak�pi var noteikt skaitliski vai relat�vos priekšstatos. Skaitliskos v�rt�jumus var nov�rt�t ja ir zin�mi iek�rtu elementu atteikumu statistiskie dati. Diemž�l, š�di dati sav�kti sen ekspluat�jam�m iek�rt�m. Jaun�m iek�rt�m tie ir nepiln�gi. Šin� gad�jum� iesp�jami sh�mas drošuma relat�vie v�rt�jumi, jo tajos tiek sal�dzin�ti daž�du risin�jumu varianti. Pie�emot iek�rtu atteikumu r�d�t�jus var pateikt, piem�ram, ka viens risin�jums ir, piem�ram, tr�sreiz droš�ks par otru.

Katram risin�jumam ir noteiktas ac�mredzamas priekšroc�bas un tr�kumi. Parasti sadales t�klu barošanas apakšstacij�s izmanto divus transformatorus. T�s piesl�dz elektrisk�m l�nij�m, kas str�d� nosl�gt� t�kl�. T�tad, apakšstacij� ir vismaz divi barojošo l�niju pievienojumi.

Bezkop�u sh�ma. Piesl�dzot apakšstacijas l�nij�m, kur�m netiek uzst�d�tas p�r�k augstas drošuma pras�bas, l�dzek u taup�šanas nol�kos augstsprieguma pus� var neparedz�t jaudas sl�džus (3.26.att.). Tad transformatoriem izmanto atvienot�jus ar autom�tiskiem zem�šanas nažiem. �ssl�gumus apakštacij� atsl�dz blakusobjekta jaudas sl�dži. Ja boj�jums ir transformator�, tad atsl�dzas boj�t� transformatora zem� sprieguma sl�dzis un bezsprieguma pauz� – atvienot�js. P�c tam autom�tisk� atpaka iesl�gšanas cikl� apakšstacijas barošana tiek atjaunota, slodzi sedzot ar otru transformatoru.

122

3.26.att. Apakšstaciju prim�r� spriegumu sh�mas.

a) b) c) d) m)

e) f)

m’) g) h)

i) i’) n) p)

j) k) r)

123

Ja transformator� ir vijuma �ssl�gums pie kura nostr�d� g�zes relejs, tad blakusobjekta aizsardz�ba to nejut�s. Tad iesl�dzas boj�t� transformatora zem�šanas nazis, izraisot �ssl�gumu. T�l�k viss norisin�sies k� iepriekš�j� gad�jum�. Vienkop�u sh�ma (i) pietiekoši l�ta. Katr� pievienojum� – viens jaudas sl�dzis. Vienk�rši atrisin�ma atdal�t�ju blo��šana. Apejas kopnes gad�jum� pievienojumu remonti iesp�jami bez to atsl�gšanas. Iev�rojot sh�mas nodz�šanas varb�t�bu kop�u boj�jumu gad�jumos, paredz kop�u sekcion�šanu. Sh�mai ir sekojoši tr�kumi: – nepieciešam�ba atsl�gt kopnes vai to sekciju remontu gad�jumos; – �ssl�gumi kop�u zon�, l�niju vai sekciju jaudas sl�džu atteices k� ar� remonti ar vienlaic�gu

jaudas sl�džu atteici, izraisa sekcijas vai kop�u sist�mas atsl�gšanos. Izmantojot š�du sh�mu elektrostacij�s, eneratoru piesl�gšanas iesp�jas pie vienas sekcijas ir ierobežotas un rezerves transformatori pašpat�ri�a barošanai j�paredz katrai no t�m. Divkop�u sh�mas (m, m’) nodrošina plaš�kas operat�vas iesp�jas, aujot sagrup�t pievienojumus t�, lai katr� no grup�m b�tu ener�jošie (barojošie) un pat�r�jošie (t�kla) pievienojumi. T�da sh�ma dod iesp�ju realiz�t �ssl�guma str�vu ierobežošanas rež�mu. Esot apejas kopnei, ir pievienojuma remonta iesp�ja bez t� atsl�gšanas. Liela pievienojuma skaita gad�jum� kopnes sekcion�.

Sam�r� biežu pievienojumu p�rdal�šanas oper�cijas starp kopn�m veic ar atdal�t�jiem. Rezult�t� atdal�t�ji tiek bieži izmantoti, k �stot par operat�viem apar�tiem. Atdal�t�ji k� apar�ti nav seviš�i droši un dažk�rt oper�ciju gait� boj�jas, izraisot �ssl�gumus kop�u zon�. Tr�kumi. – liels oper�ciju skaits ar atdal�t�jiem remontu gait�; – sarež�t�ka atdal�t�ju blo��šanas realiz�cija; – b�tiska drošuma pazemin�šan�s darb� ar vienu kop�u sist�mu. Atteicot kop�u sl�dzim, tiek

nodz�sta visa sh�ma, atsakot sekcijas sl�dzim – kop�u divas sekcijas, atsakot l�nijas pievienojumam – sekcija vai viena kop�u sist�ma;

– elektrostacij� pašpat�ri�a barošanai j�paredz rezerves transformatori no katras kop�u sekcijas. Divkop�u sh�m� ar diviem sl�džiem pievienojum� paaugstin�ts drošums. Šeit vienu sl�dzi var atsl�gt, atst�jot darb� pievienojumu.

Transformators-kopnes sh�m� (n) katram l�niju pievienojumam ir divi sl�dži. Šo sh�mu ir iesp�jams pielietot apakšstacijas att�st�bas gait�, v�l�k to p�rveidojot cit� paaugstn�t� drošuma sh�m�.

Daudzst�ru sh�mas (g, h) atš�iras ar to, ka tajos atdal�t�ji nav operat�vs komut�cijas apar�ts. Tas mazina oper�ciju skaitu un l�dz ar to boj�jumu risku. Daudzst�ra malas veido jaudas sl�dži, bet pievienojumus savieno ar virsotn�m. Jaudas sl�džu skaits atbilst pievienojumu skaitam. To rev�zijas nav saist�tas ar pievienojumu atsl�gšanu. Boj�jumi pievienojumos tiek atsl�gti ar diviem jaudas sl�džiem. Atdal�t�ji nav operat�vie, t�p�c to blo��šana sam�r� vienk�rša. Š�da sh�mas �patn�bas ir: – �ssl�gumu gad�jumos kop�u zon� tiek atsl�gts viens pievienojums; – viena jaudas sl�dža atsl�gšana p�rveido sh�mu vienkop�u sekcion�t� kop�u sist�mu ar

sekciju sakaitu l�dz�gu pievienojumu skaitam; – sl�dža atsl�gšan�s va �j� daudzst�ra sh�m� sadala to , bet gad�jumos ja atdal�t� da � izr�d�s slodzes pievienojums, tas tiek atsl�gts; – sl�dža atteice va �j� daudzst�r� izraisa divu vai triju pievienojumu atsl�gšanos.

Atdaloties daž�dveid�giem (ener�jošiem un pat�r�jošiem) pievienojumiem, tie izdal�s atseviš�am vai paral�lam darbam caur t�klu un citiem energosist�mas objektiem.

Vienk�rš�kais daudzst�ra veids ir tr�sst�ris. Te jaudas sl�dža atteice piln�gi nodz�š sh�mu.

124

Piln�g�ks daudzst�ra veids ir etrst�ris (g, h) kur� �etrst�ra va �j� rež�m� jaudas sl�dža atteice vai boj�jums izraisa divu pievienojumu atsl�gšanos. Vissarež�t�ks daudzst�ris ir sešst�ris. Liel�kam par sešu pievienojumu skaitam daudzst�ri netiek izmantoti. Saist�ti daudzst�ri tiek izmantoti, nov�ršot �etrst�ru virkni tr�kumu. Tajos �etrst�ri tiek savienoti ar papildus sl�džu sait�m. Jaudas sl�džu skaits par 2 liel�ks nek� pievienojuma skaits. Šaj� sh�m� boj�jumu gad�jumos da u pievienojumu atsl�dz 2, citus – 3 jaudas sl�dži. Sh�mai ir sekojoš�s �patn�bas: – boj�jums kop�u zon� izraisa viena pievienojuma atsl�gšanos; – atsl�dzoties jaudas sl�dzim cita sl�dža remonta gad�jum�, pievienojumuatsl�gšanas varb�t�ba ir maz�ka nek� parastos daudzst�ros, jo triju sl�džu atsl�gšanas zon�s papildus pievienojumu atsl�gšanas nenotiek;

– saišu savienojumu pievienojuma remonts un otr�s saites savienojuma atsl�gšan�s izraisa �etrst�ru atdal�šanos.

– Liela pievienojumu skaita gad�jumos daudzst�rus reduc� jaudas sl�džu ��žu sh�m�s (p, r). Lieto 3 sl�džus diviem pievienojumiem (3/2), vai 4 sl�džus trim pievienojumiem (4/3). Šin� gad�jum� sl�džu ��des abpus�ji savieno ar kopn�m, kas kop�u funkcijas piln� m�r� nepilda (3.att.), jo t�s var remont�t, saglab�jot darb� pievienojumus. Pievienojumu boj�jumu gad�jumos, tie atsl�dzas ar diviem sl�džiem. Pateicoties l�niju atdal�t�jiem, remontu gad�jumos jaudas sl�dži var palikt iesl�gti. Pareizi kombin�jot ��d�t� ener�jošus un pat�r�jošus pievienojumus, var atsl�gt abas kop�u sist�mas, saglab�jot pievienojumus darb�. T�tad, �ssl�gums uz kopn�m nav saist�ts ar pievienojumu atsl�gšanos. Ja atsaka kopn�m piegulošs jaudas sl�dzis, atsl�dzas viens pievienojums. Citu jaudas sl�džu atteices gad�jumos tiek atsl�gti divi pievienojumi. Atsl�dzot remont� ��d�tes vidus jaudas sl�džus un �ssl�gumu gad�jumos uz kopn�m atsl�dzas divi pievienojumi, bet atsl�dzot piegulošus kopn�m sl�džus, un �ssl�guma uz pret�j�s puses kopn�m, ��d�te izdal�s atseviš�am darbam.

– Pie seviš�i liela pievienojumu skaita kopnes sekcion� ar papildus sl�džiem. Sl�džu nomin�l�m str�v�m j�atbilst slikt�kiem apst�k iem. Piem�ram, atsl�dzot piekop�u sl�džus, caur mal�jo darb� palikušo sl�dzi tek pievienojumu summ�r� str�va.

– Tabul� par�d�ti apakšstaciju sh�mu pielietošanas sf�ras. Apakšstaciju sh�mas un pielietošanas sf�ras Tabula_3.1.

Sh�mas Variants U nom L�nija-transformatora bloks a 35-330 kV ar drošin�t�ju b 20-35 ar atvienot�ju c 20-220 kV Bloki ar atvienot�jiem un neautom�tisko p�rvienojumu kop�u pus�

d 35-220 kV

Sl�dzis p�rvienojum� un atvienot�jiem ransformatoru ��d�s

e 35-220 kV

Divk�ršs tilti�š ar atdal�t�jiem transformatoru ��d�s f 110 kV Cetrsr�ris g 220-750 kV Paplašin�ts �etrst�ris h 220-750 kV Viena sekcion�ta kop�u sist�ma (� 10 pievienojumiem)

i 110 kV

“ ar apejas kopni un savietoto saj�gsl�dzi (� 6 pievienojumiem)

j 110-220kV

“ ar atsaiš�iem apejas un saj�gsl�džiem (7-10 pievienojumi)

k 110-220kV

“ ar apejas kopni, apejas un saj�gsl�džiem (7-15 pievienojumi)

l 110-220kV

Divas nesekcion�tas kopnes ar apejas kopni ( 15� m 110-220kV

125

pievienojumiem) Transformatoru-kopnes sh�ma ar l�niju pievienojumiem caur diviem sl�džiem (diviem – 330-500 un trim 750 kV)

n 330-750kV

Transformatori-kopnes un 3/2 l�niju pievienojumu sh�ma ( 6� l�nij�m)

p 330-750kV

3/2 sh�ma (�8 pievienojumiem) k 330-750kV

3.9 Br�vgaisa augstsprieuma sadalnes Va �j�s (br�vgaisa) sadalnes ier�ko, izmantojot met�lisk�s vai dzelzsbetona konstrukcijas. Galvenais elements ir kopnes, kuriem parasti izmanto vadus stiprin�tus piek�rizolatoros nesošos port�los (3.27.att.) vai caurules uz balsta izolatoriem, stiprin�tus uz konstrukcij�m (3.28.att.).

Port�lu augstumam j�atbilst iek�rtas – atdal�t�ju, jaudas sl�džu, p�rsprieguma novad�t�ju, m�rtransfotmatoru un sakaru iek�rtas novietošanas augstumiem. Tos uzst�da uz pamatu konstrukcij�m, savieno sav� starp� un kopn�m ar vadiem, izmantojot piekarizolatorus un uz konstrukcij�m novietotiem balsta izolatoriem.

3.27.att. Br�vgaisa sadalnes ar piekarkopn�m.

3.28.att. Br�vgaisa sadales ar cauru kopn�m.

126

Br�vgaisa sadalnes sh�mas elementi par�d�ti 3.29.att. Šeit 1 – jaudas sl�dzis; 2 – atdal�t�js; 3 – str�vmainis; 4 – indukt�vais spriegummainis; 5 – kapacit�t�vs spriegummainis; 6 – sakaru kondensators; 7 – l�nijas augstfrekvences drosele-filtrs. Konstrukciju un sadalnes elementu izvietojumu nosaka gabar�ti un drošuma astatumi starp tiem, kas ir standartiz�ti.

Sadalni papildina vad�bas telpa ar pulti, no kura notiek apar�tu distances vad�ba. Elektriskais rež�ms tiek att�lots uz datoru ekr�niem un dubl�ts ar m�rapar�tiem ar m�riek�rtas pal�dz�bu. Ar� aizsardz�bas un autom�tikas aparat�ra ir izvietota uz vad�bas telpas pane iem. Pults telpa ir apg�d�ta ar sakaru l�dzek iem, nepieciešamiem darb�bu saska�ošanai energosist�mas m�rog�. Apakšstacijas-sadales t�klu barošanas centri pa liel�kai da ai tiek ekspluat�tas bez past�v�gi kl�tesoš� person�la. T�p�c t�s parasti apg�d� ar t�lvad�bas un t�lsignaliz�cijas iek�rt�m lai b�tu vad�šanas iesp�ja no operat�v� centra. Sp�ka, mer�šanas, aizsardz�bas, autom�tikas un komunik�cijas kabe i ir novietoti sadalnes zemes kabe u kan�lu plauktos, kuru varianti par�d�ti 3.30.att.

3.30.att.Kabe u kan�li apakšstacij�.

3.29.att. Br�vgaisa sadalnes elementi.

127

3.10 Sl�gtas augstsprieguma sadalnes

Br�vgaisa sadalnes aiz�em sam�r� lielu plat�bu. To apkalpošanu apgr�tina laika apst�k i. R�pniec�bas centros n�kas r��in�ties ar vides iespaidu uz izol�ciju. T�p�c bieži, seviš�i liel�s pils�t�s, b�v� sl�gtas sadalnes.

Sl�gtas augstsprieguma sadalnes iek�rto speci�li uzb�v�t�s telp�s. Parasti b�ves ir vair�kst�vu ar augstiem st�viem aparat�ras izvietošanai. Augš� izvieto kopnes (3.31.att.), apakš�j� st�v� – apar�tus. Spriegums tiek pievad�ts pa liel�kai da ai ar kabe iem.

3.31.att. Sl�gta augstsprieguma sadale.

128

3.11 Komplekt�s augstsprieguma sadalnes

Komplekt�s eleg�zes augstsprieguma iek�rtu ražošan� tika p�rvar�tas gr�t�bas, saist�tas ar aparat�ras lieliem izm�riem. S�kum� to izvietošan� orient�j�s uz vienf�z�go izvietošanu apvalkos (tilpumkast�s). Bet p�d�j� laik� orient�jas uz tr�sf�z�giem apvalkiem., kam, pateicoties tehnisko gr�t�bu p�rvar�šanai, ir ekonomiskas priekšroc�bas, kas auj samazin�t izdevumus izgatavošan� (taup�t bl�ves un citus materi�lus) un celtniec�b�, jo vajadz�gas maz�ka telpa un plat�ba. Att�l� 3.32. par�d�ta tipveida tr�sf�z�ga 110 kV EKS(Siemens). Šeit 1,3 – kopnes, 2,15 – kop�u un l�nijas atdal�t�ji, 4 – jaudas sl�dža darbin�t�js, 5 – vad�bas skapis, 6 – hidrauliskais darbin�t�js, 7 – sl�dža darbin�t�ja hidroakmulators, 8, 13 – zem�t�ji, 10 – jaudas sl�dzis, 11,14 – str�vmainis un spriegummainis, 12 – liet� epoks�da caurvads, 16 – �trdarb�gs zem�šanas nazis, 17 – kabe izvadi.

Celles pamat� ir horizont�li novietots jaudas sl�dzis 10. P�r�jie celles elementi izvietoti tam apk�rt saska�� ar prim�ro sh�mu. Celle sadal�ta vair�kos hermetiskos blokos. Vajadz�bas gad�jum� bloku v�kus var atv�rt, neiespaidojot citu bloku herm�tiskumu. Spiedienus tajos kontrol� ar kontaktmanometriem, kas uzst�d�ti spiediena kontroles skap� 8, iz�emot jaudas sl�dža manometru, kas uzst�d�ts vad�bas skap� 5. Katram blokam ir absorbers, kas uztur eleg�zi norm�l� st�vokl� un droš�bas membr�na, kas ierobežo eleg�zes spiediena paaugstin�šanos av�rijas situ�cij� pie iekš�j�m loka p�rkl�jumiem. Cell�m izmanto t�rauda apvalkus, kuriem ir augsta meh�nisk� un 4,5 reizes augst�ka lokiztur�ba, sal�dzinot ar alum�nija apvalkiem un nodrošina augstu hermetiskumu vis� kalpošanas period� (g�zes notece 1% gad�).

3.32.att. Eleg�zes 110kV pievienojuma konstrukcija.

129

Sl�dzim ir viena dz�škamera un hidrauliskais darbin�t�js. Atdal�t�jiem 2; 15 ir speci�la konstrukcija, kas tos piel�go izmantošanai komplekt� cell�. Zem�šanas naži divu konstrukciju – parastie 9; 13 un �trdarb�gs 16, kas sp�j iesl�gties uz �ssl�gumu un ir uzst�d�ts l�nijas pus�. Konstrukcija auj piesl�gt ne tikai kabe us, bet ar� gaisavadu l�nijas. Celles var b�t kombin�tas: kopnes – tr�sf�zu izpild�jum�, p�r�jais – vienf�z�gs. 110 kV celles kabe a (a) un gaisavadu l�nijas izvadiem (b) par�d�ti 3.33.att.

Sekcija 500 kV pievienojumam par�d�ta 3.34.att. Šeit 1 – kopnes; 2 – kop�u atdal�t�js; 3 – jaudas sl�dzis; 4 – l�nijas atdal�t�js; 5,6 – str�v- un spriegummai�i; 7 – augstsprieguma izvads gaisavadu l�nijas pievienojumam; 8 – zem�t�js; 9 – �trdarb�gs l�nijas zem�t�js. Eleg�zes komplekto ce u rinda (ABB) visiem spriegumiem par�d�ta 3.35.att. Komplekto ce u elementi tiek izmantoti ar� trad�cion�l�s �rgaisa sadaln�s. T�, piem�ram, 3.36.att. par�d�ta �r�j� sadalne ar celli, kas satur vien�gi jaudas sl�dzi (1). Šaj� sadaln� ir izmantoti vienkollonu atdal�t�ji, kuru kust�giem kontaktiem ir nepieciešami stingri fiks�ti cauru kop�u nekust�gie kontakti.

3.34.att. 500 kV eleg�zes pievienojums.

3.33.att. 110 kV eleg�zes celle gaisavadu (a) un kabe a (b) izvadiem.

130

3.35.att. Eleg�es komplekto ce u s�rija.

3.36.att.Hibrida br�vgaisa sadalne ar komplektiem elementiem.

131

3.12 Apakšstaciju aizsardz�ba no tiešiem zibens sp�rieniem �r�j�s elektroiek�rtas tiek aizsarg�tas ar stie�veida zibe�noved�jiem. Kop�u, un garas elast�gas saites tiek aizsarg�tas ar trošu zibe�noved�jiem. Aizsardz�bas drošuma pak�pi izsaka varb�t�bas teorijas vien�b�s. Uzskata, ka aizsardz�bas pak�pe ir pietiekoša ja t�s varb�t�ba ir 99,5%. Zibe�noved�ju zonas parametri par�d�ti 3.37.att. Šeit H – zibe�noved�ja augstums, h – aizsarg�jam� objekta augstums (aizsarg�jamais augstums), L – aizsarg�jam�s zonas radiuss vai platums h augstum�. Aizsarg�jamo zonu veido konusveid�ga fig�ra, kuras virsotnes augstums Hx nedaudz zem�ks par H: Hx = 0,85H

�r�j�s sadalnes parasti aizsarg� ar vair�kiem zibe�noved�jiem (3.38.att.). Aizsarg�jama ri��a vai �etrst�ra plat�ba, ko ierobežo zibe�noved�ju pamati, tiek aizsarg�ta h augstuma l�men� pie noteikuma, ja t� diametrs vai �etrst�ra diagon�le D: D � 8(H – h)p, kur p – koeficients, kas l�dzin�s 1 pie H 30� m un 5,5 h pie H� 30 m. Apr��inu nomogramma diviem stie�u zibe�noved�jiem par�d�ta 3.39.att. To augstums H = f(C,h). Piem�rs. Iek�rta, kuras augstums 10,0 m ir aizsarg�ta ar diviem zibe�noved�jiem. Atstatums starp tiem C=56,O m. To augstumam j�b�t H=19,0 m. Apk�rt katram zibe�noved�jam un starp tiem veidojas aizsargzona, kuru var noteikt, izmantojot nomogrammu. Aizsargzonas profils par�d�ts (b) att�l�. Zinot aizsarg�jam�s iek�rtas augstumu h un laukuma platumu Lx, aizsargzonas parametrus ieg�st k� funkciju: H= F(Lx,h,C). Piem�rs. Lx =6,0 m no zibe�noved�ja ass, att�lums starp tiem C = 40,0 m, h = 8,0 m no zemes virsas. Tad H =18,5 m.

Aizsarg�jot br�vgaisa sadalnes ar trošu zibe�noved�jiem, tie gareniski p�rkl�j sadalnes teritoriju saska�� ar 3.40.att. Šeit: a) aizsardz�ba ar vienu trosi; b) aizsardz�ba ar div�m tros�m; c) sadalnes trošu aizsardzibas profils.

3.37.att. Zibe�noved�ju aizsardz�bas zona.

3.38.att. Apakšstacijas aizsardz�ba ar vair�kiem zibe�noved�jie.

132

Vienas troses aizsardz�bas parametru apr��inu raksturo nomogramma, kur: L – aizsarg�jam�s iek�rtas att�lums no troses novietošanas ass, m; h – t�s augstums, m;

H - troses stiprin�šanas augstums, m.

Piem�rs. Sadalne ie�em plat�bu, kas atrodas L=12,5 m no troses ass. T�s augstums h=9,0 m no zemes virsas. Trose j�nostiprina H= 23 m augstum�. Troses minim�lais augstums nokar� starp balstiem l�dzin�s h0=H-C/4, R=H+C/4. J�iev�ro droš�bas att�lumi gais� no zibe�noved�jiem un zemes l�men� no to zem�jumiem l�dz sadales elementiem ne maz�ki par 3 m vai saska�� ar vien�dojumu: gL � 0,2 impR .

3.39.att. Apr��ina nomogramma diviem zibe�noved�jiem.

3.40.att. Trošu zibe�noved�ji.

133

3.13 Zibe�noved�ju zem�šana

Zem�juma zibens str�vas novad�šanas impulsveida pretest�ba l�dzin�s

Rimp = imp� R, kur R – zem�t�ja pretest�ba r�pnieciskai frekvencei,

imp� - impulsa koeficients, atkar�gs no zibens str�vas Imax, zemes �patn�j�s pretest�bas un zem�juma konstrukcijas. Impulsa koeficients zem�šanas t�klam ar vertik�liem elektrodiem par�d�ts 3.41.att. Zibe�noved�jus parasti savieno ar apakšstacijas zem�jumu, kas tiek izveidots no horizont�l�m zem� novietot�m sloksn�m ar 6-10 m atstarpi, kas, nepieciešam�bas gad�jum�, tiek savienoti ar papildus vertik�li zem� iedz�tiem elektrodiem. 110 kV iek�rt�s ir iesp�jama zibe�noved�ju uzst�d�šana uz sadales port�liem pie noteikuma, ja grunts �patn�ja pretest�ba p�rkona negaisu sezon� �1000 � .m. Pret�j� gad�jum� tiem j�b�t novietotiem uz atseviš��m konstrukcij�m. Augst�ku spriegumu sadal�s tos visos gad�jumos dr�kst novietot uz iek�rtas port�liem. Sadal�s 3-5 m att�lum� no katra zibe�noved�ja j�b�t pa vienam ne maz�k par 5 m garam vertik�lam elektrodam. Transformatoru b�ku pievienošanas vietas zem�juma maistr�lei j�ier�ko ne tuv�k par 15 m no zibe�noved�ja zem�šanas vietas. Minim�la zem�šanas pretest�ba S plat�bas apakšstacij� j�b�t: R = A ,/ S� kur � - grunts apr��ina pretest�ba un

A – lielums kas ir atkar�gs no vertik�lo elektrodu garuma l attiec�bas pret S : L/ S 0 0,03 0,062 0,125 A 0,44 0,42 0,39 0,36

Grunts apr��ina �patn�j� pretest�ba ir funkcija no attiec�bas )/( 21 �� f� , kas par�d�ti 3.att., kur šoreiz h – zem�juma horizont�lo elektrodu dzi ums,

3.41.att. Vertik�lu elektrodu impulsa koeficienti un zemes �patn�j� pretest�ba.

134

1� – �patn�j� augš�jo, atkar�go no slapjuma pak�pes grunts pretest�bas,

2� – tas pats apakš�jo sl��u l�dz H dzi umam, kuri nav atkar�gi no slapjuma pak�pes. Virs�jo sl��u �patn�j� pretest�ba nomk�� 1 , kur izm� – izm�r�ta pretest�ba un k – slapj� laik� – 2,6 un vid�j� – 1,4 3.14 Pras�bas zem�jumiem un to materi�liem Apakšstaciju zem�jumu iek�rtošana tehnisk� literat�r� ir pietiekoši labi aprakst�ta [ ]. T�p�c, ierobežojot t�mu, j�velt� uzman�ba pras�b�m apakšstaciju zem�jumiem un izmantojamiem materi�liem.

Zem�jumus iedala darbzem�jumos un aizsargzem�jumos. Pirmie ir nepieciešami elektrisko iek�rtu norm�lai funkcion�šanai, piem�ram, transformatoru neitr� u, p�rsprieguma aizsardz�bas un zibe�noved�ju zem�šanai. Otrie – person�la aizsardz�bai no nok �šanas zem sprieguma.

Zem�juma viet�s, k� zin�ms, str�va izpl�st zem�. Spriegums iek�rtas pievienošanas viet� pie zem�juma ir atkar�gs no pretest�bas str�vas izpl�šanai Zz. un savienošanas vadu ar gaisa zem�t�ju tros�m un zemes elektrodu kabe u impedanci.

Zem�juma impulsa pretest�ba ir zem�juma ieejas pretest�ba starp zibens str�vas st�vas frontes tr�p�juma vietu un zemes nulles potenci�lu. Šo zem�jumu uzdevums ir nov�rst cik vien ir iesp�jams b�stamus p�rspriegumus un atgriezniskus (no zem�t�m konstrukcij�m uz vadoš�m da �m) iek�rtas p�rkl�jumus.

Zem�juma spriegums Uz ir zem�šanas vietas spriegums attiec�b� pret zemes potenci�lu. Pieskares spriegums Up ir spriegums, kas var tikt šunt�ts ar cilv�ka �ermeni starp roku un

k�j�m (apm�r�m 1 m atstatum�). So a spriegums Us ir zemes virsmas spriegums starp k�j�m, sperot 1 m soli.

Zemessl�gums veidojas pie sprieguma vad�t�ja savienošanas ar zemi tieši vai caur boj�juma vietas loku. Zemessl�guma str�va ir str�va, kas pl�st uz zemi pie zemessl�guma vien� punkt� defekta d� . Tie ir: a) kapacit�t�v� str�va IC t�kl� ar izol�tu neitr�li; b) paliekoš� str�va t�kl� ar kompens�tu neitr�li; c) �ssl�guma str�va t�kl� ar neitr�les zem�šanu caur neliel�m pretest�b�m vai, s�koties

zemessl�gumam, neitr�le ir �slaic�gi zem�ta. Zem�šanas elektrodu tipi. Virsmas elektrodi sekli novietoti apm�ram 1 m dzi i slokš�u, kop�u vai stie�u veid� radi�l�, ri��veida vai jaukt� konfigur�cij�. Dzi us elektrodus galvenok�rt iesit vertik�li vajadz�g� dzi um� veselu cauru u, vai sast�d�tu

elementu veid�. Dab�gie zem�šanas elektrodi – met�liskie konstrukciju elementi, kas ir saskar� ar zemi vai �deni tieši vai caur betonu, kas tiek izmantots citiem nol�kiem, piem�ram, cauru vadi, kesonu sienas, dzelzsbetona armat�ra, b�vju t�rauda elementi utt.

Kabe u zem�šanas efektu var izmantot ja met�liskais apvalks ir kontakt� ar zemi k� slokš�u elektrodi.

Fundamentu zem�šanas �paš�bas var izmantot ja vad�t�ji ir beton�, kurš liel� plat�b� kontakt� ar zemi. Tad to var uzskat�t par vad�t�ju zemes vid�. Papildus dzi u elektrodu uzdevums – noregul�t spriegumus uz zem�juma, tekot caur to zem�šanas str�v�m.

Stie�u zibe�noved�ju liel� garuma zem�šanas elementi ir saskar� ar daž�du vad�tsp�ju sl��iem. Tie dod labu rezult�tu ja sekli elektrodi (ap 3 m gari) labi kontakt� ar zemi. Tad zibe�noved�ju str�va labi izpl�st.

Pirms zem�jumu projekt�šanas tiek veikti zemes pretest�bas m�r�jumi. Esošo zem�jumu str�vas izpl�duma pretest�bu p�rbauda ar str�vas un sprieguma potenci�lu gradientu m�r�jumiem, izmantojot zemes pretest�bas m�r�t�jus ar� vienk�ršiem zem�šanas elektrodiem maz�m apakšstacij�m.

135

Zem�jumu materi�li Zem�jumu materi�liem j�b�t meh�niski un no korozijas viedok a pietiekoši iztur�giem. Attiec�b� uz koroziju, ja nav speci�lu pras�bu, var lietot sekojošus materi�lus. Karsti galvaniz�ts t�rauds ir ilgi izmantojams vis�da veid� grunt�s. To var pielietot ar� beton� pie noteikum�, ja savienošanas viet�s ar armat�ru temperat�ra ilgstoši nep�rsniedz 400 C. Vara zem�šanas elektrodi ir v�lami lielu zemesstr�vu gad�jumos, jo t� vadam�ba ir daudz liel�ka par t�rauda vadam�bu. Vara kopne grunt� ir oti iztur�ga. Varš alvas vai cinka apvalk� – kop�u veid� – ir oti iztur�gs grunt�. Elektro��misk� zi�� alvotam varam nav priekšroc�bu sal�dzinot ar t�ru vara kopni. Varš svina apvalk� ir iztur�gs daudzos grunts veidos. S�rmain� vid� (PH�10) rodas korozijas risks. T�d� svinu nav ieteicams likt tieši beton�. Minim�lie parametri zem�šanas materi�liem p�c DIN VDE 0141(0151): ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Materi�ls Forma Min. izm. Piez�mes _______________________________________________________________________________________________________

Varš sloksne 50 mm biezums 2 mm 16 mm virs grunts stienis 35 mm kopne 16 mm virs grunts T�rauds sloksne 100 mm biezums 3 mm 50 mm virs grunts kopne 78 mm 50 mm virs grunts caurule 25 mm sienas 2 mm savienojums 100 mm biezums 3 mm T�rauds var� kopne 50 mm Cu 20%, diam. 15 mm Alum�nijs 35 mm

Zem�šanas elektrodu š��rsgriezumam j�b�t:

A = IF.k

t p ,

kur IF – �ssl�guma str�va (Ik – �ssl�guma str�va t�kliem ar zem�tu neitr�li); tp – �ssl�guma ilgums; k – materi�la koeficients. Materi�la koeficients varam (ir zin�mi dati ar� citiem materi�liem):

K = 226 2

20

12 /.)5,234

1ln( mmsAC ��

�� .

Šeit 1� - s�kotn�j� temperat�ra;

2� - maksim�li pielaižama materi�la temperat�ra, 0 C: vara kopne 300 (ja nav ugunsgr�ka riska) alum�nija kopne 300 t�rauda kopne 300(galvaniz�ta) varš 150 (alvots vai svina p�rkl.)

136

3.15 Iek�rtas aizsardz�ba no klimatiskiem faktoriem un korozijas. Klimatiskie faktori, kuros atrodas objekts, iespaido iek�rtas elementu ekspluat�cijas m�žu un to drošumu. Klimatisk�s �patn�bas noteikt� m�r� iev�ro iek�rtas izgatavot�ji Iekštelpu iek�rt�s tiek izgatavotas galvenok�rt temperat�ras diapazonam -5 – +400 C. �r�j�s iek�rtas – temperat�ras diapazonam -25 – +400 C pie maksim�l�s vid�j�s temperat�ras +350 C. Materi�li: alum�nijs, t�rauds, ner�sejošais t�rauds. Aizsardz�ba: grunt�šana 30�m, 1;2;3-30�m sl��i attiec�gi-sausam, mitram un agres�vam klimatam. 3.16 Elektromagn�tisk� savietojam�ba Elektromagn�tisk� savietojam�bas (EMS) probl�ma ir velt�ta nev�lamiem fizik�l�s iedarb�bas aspektiem un tehniskiem l�dzek iem, kuri var�tu b�t pielietoti lai tos mazin�tu. Elektromagn�tisk� vide, ko ap sevi rada dabiskie faktori un ener�tisk� iek�rta un elementi uz kuriem š� vide iedarbojas par�d�ti 3.42.att. Izstr�d�jot ener�tisk� objekta projektu, j�paredz pas�kumi elektromagn�tisk�s nesavietojam�bas samazin�šanai. Šim nol�kam: – j�noskaidro nesavietojam�bas avoti; – j�nosaka nesavietojam�bas apm�ri; – noteikt pas�kumus, kas nov�rš nelabv�l�gu iespaidu; – noteikt nejut�bas palielin�šanas iesp�jas pret elektromagn�tiskiem trauc�jumiem;.

Pas�kumi savietojam�bas sasniegšanai: – pas�kumi, veicami ar nesavietojam�bas avotiem; – nesavietojam�bas izplat�šanas virzienu noteikšana; – pas�kumi nesavietojam�bas samazin�šanai.

Eksperiment�la nesavietojam�bas apst�k u izp�te: – rad�t skaitlisku priekšstatu par nesavietojam�bas apm�riem; – eksperiment�li atveidot situ�ciju izp�tes vajadz�b�m.

Boj�jumu gad�jumos, kad ir iesp�jams nesavietojam�bas nepie aujams l�menis, modelis auj noskaidrot situ�ciju. Pas�kumu uzdevums ir rad�t iesp�ju mazin�t nev�lamu elektromagn�tisk� lauka iespaidu uz jut�giem pret to objektiem.

Divpus�gs nesavietojam�bas modelis. B�tisks noteikums sist�mas elementu darb�b� ir labi kontakti starp vad�t�jiem un to ekran�šana. Seviš�i tas attiecas uz savienojumiem ar darbzem�jumiem un izsargzem�jumiem. Kontakti j�pasarg� no patva �gas atvienošan�s un j�paredz ekr�ns �r�jam un iekš�jam elektromagn�tiskam laukam. Nesavietojam�bas faktoru avoti un to izplat�šan�s elektrisk� sist�m� var rad�t nev�lamas sekas sprieguma, str�vas, sign�lu, enerijas statisk�s elektr�bas veid� dab�go un cilv�ku rad�to par�d�bu izpausm�s.

Datori

3.42.att. Nesavietojam�bas situ�cijas modelis.

Komut�cijas

Avoti

Emisija

Imisija

Radiosist�mas Telekom.

Zibens

P�rvedot�ji

Loka kr�snis

137

Nesavietojam�bas avoti elektrisk�s sadal�s, trauc�jumu v�rt�jumi un to nov�ršanas l�dzek i par�d�ti 3.43.att. Trauc�jumu izmai�as laik� nosaka to dabu. Tiem var b�t periodisks vai vienk�rt�gs raksturs.

Periodisks raksturs ir impulsveida sign�liem, mai�sprieguma elektrisko t�klu k� ar� radiop�rraides staciju elektromagn�tiskiem laukiem. Laika mikroskal� ir konstat�jami spont�ni trauc�jumi. Procesu periodisks raksturs tiek konstat�ts ilga laika nov�rošanas gait�. Pie š�du lauku avotiem pieder harmonikas, ko rada t�di neline�rie elementi k� taisngrieži, invertori, elektrisk� loka iek�rtas, datori un luminiscentais apgaismojums. Periodiskos trauc�jumus var analiz�t k� spektru ar Furj� vai veivleta metod�m, izdalot un sal�dzinot amplit�das un frekvences. Komut�cijas par�d�bas rodas p�kš�i, mainoties sl�džu st�voklim ar elektrisk� loka par�d�b�m, p�rspriegumu par�d�bas elektriskos t�klos, izol�cijas p�rkl�šan�s, izl�des procesi izol�cijas koordin�cijas iek�rt�s, p�rsl�dzoties p�rveidot�ju pusvad�t�ju elementiem un trigeriem digit�l�s inform�cijas iek�rt�s.

Šo par�d�bu atseviš�ie elementi var tikt uzskat�ti k� savstarp�ji neatkar�gi, bet tos var aprakst�t ar vi �u teorijas metod�m. T�d� paš� veid� var apskat�t t�das elektrostatikas par�d�bas k� zibens vai cilv�ka �erme�a statisk�s elektr�bas izl�des procesus. Š�s par�d�bas, analiz�tas ar spektr�l�m Furj� un veivlet transform�cij�m, tiek attiecin�tas uz laukiem sada u prim�r� spriegum� pus� un komut�cijas oper�cij�m, t�s tiek apskat�tas ar varb�t�bas amplit�du un frekven�u sadal�juma bl�vumu metod�m. Dažu š�du par�d�bu raksturojumi par�d�ti tab.3. Trauc�jumu izplat�šanos no vad�t�jiem var uzskat�t k� radi�ciju: – galvanisku no vad�t�ja caur ac�mredzamu pretest�bu;

Komut�cijas

Zemessl�gumi

Sign�lu p�rraide

Notikumu sekund�r� komut�cij�

Izol.

p�rkl�šan�s

Izl�d�u

p�rkl�šan�s

Starojumu

vi �i

Vad�t�ju

lauks

Magn�tiskais

lauks

Str�vas pl�sma

zem�tajos

Augstfrekven

ces lauks

Str�vas nopl�de

P�rraide caur

instr.t�klu

M�r�šana,

aizsardz�ba

V�jstr�vas

Sekund�ras iek�rtas un sist�mas.

Vad�šana

Zibens tr�p.

l�nij�s

Zibens tr�pij.

zem�

3.43.att. Nesavietojam�bas avoti un to izplat�šan�s elektrisk�s sadal�s.

138

H lauks

– indukt�vu, induc�jošo elektrodzin�jsp�ku ��d�s; – kapacit�t�vu; – k� elektromagn�tisku vilni no vad�t�ju sist�mas; – k� br�vu telpisku elektromagn�tisko vilni.

Sadales. �r�j�s sadales

Eleg.

sl�dzis.

Atdal�t�js.

Intensit�te U spriegums

Uk spriegums

E lauks.

H lauks.

U spriegums

U spriegums

Laiks 4-7ns 15-60ns 50-100ns 200ns

Frekvence kHz-10MHz

MHz -20MHz

-20MHz

kHz-MHz kHz-MHz

Amplit�da

Atkar. No sist

Atkar. No sist

1-50kV/m

2.5-125A/m

Atkar. No sist

Atkar. No sist

Rimšana V�ja Stiprs Stiprs Stiprs Stiprs Stiprs

Geom.dist. Mazs Liels Liels Liels

B�dams izrais�ts zem�šanas sist�m� vai ar str�vas sign�lu, trauc�jums turpina izplat�ties gar vad�t�jiem, non�kot sl�p�još�s iek�rt�s, kas atrodas starp t� avotu un iesp�jamiem uztver�jiem. T�dos gad�jumos atseviš�i sign�li var summ�ties vai viens sign�ls var tikt saskald�ts da �s.

Trauc�jumu uzkr�šanos sadales iek�rt� par�d�ti 3.44.att. Šeit U11,U12 – garenkomponenti, Uq – š��rskomponents (uz zemi);

1 – kapacitat�va iedarbe; C2 - kapacit�te starp vadu un zem�jumu; CS1, CS2, CS3 – kapacit�tes starp sekund�riem vad�t�jiem;

2) – indukt�v� iedarbe, H indukt�vs magn�tiskais lauks, A1, A2 magn�tisk�s indukcijas apgabals;

3) galvanisk� iedarbe,RLLE zem�juma pretest�ba un induktivit�te, iE str�va zem�jum�, ko nosaka kapacit�te CE;

4) – radi�cijas iedarbe; 5) – vi �u lauks, kas izplat�s l�nij�s, Z1,

Z2, Z3 (impedances vi �i). No praktisk� viedok a iek�rtas elementi j�p�rbauda hierarhisk� k�rt�: uz��mums kopum�; iek�rtas telpa; sadales tilpumkastu komplekss; vad�t�ju (kabe u)trašu plaukti; str�vu rad�tos laukus iek�rtai kopum�; to pašu pa sekcij�m;

U Uk

E lauks

H lauks U U

E lauks

3.44.att. Trauc�jumu atseviš�u objekta komponentos.

139

Izrais�tie trauc�jumi ir saist�ti ar iek�rt�s izmantojam�m frekvenc�m. Jo augst�k�s frekvences, jo liel�kas trauc�jumu izplat�šanas iesp�jas, t�p�c �s�kiem j�b�t vad�t�ju garumiem tab. : Efekt�vie pas�kumi atkar�b� no vad�bas sist�m� izmantojam�s frekvences par�d�tas 3.45.att. -----------------------------------------------------------------------------------------------

Vieta f max l, m Sadal� 100 kHz 500 m B�v�s 1 MHz 30 m Vad�bas telp�s 10 MHz 3 m Sadales tilpumkast�s 15 MHz 2 m Apar�tos 100-1000 MHz 3-30 cm Svar�gs pas�kums ir vad�bas elementu zem�jumi. Kontrolkabe u trases elementu zem�jumi par�d�ti 3.46.att. Konrolkabe u galu apstr�de par�d�ti att�la 3.47.

3.46.att. Sekund�ro ��žu zem�jumi.

M�rtransformatori.

Releju vad�bas skapis.

Vad�bas telpa

0,1k 1k 10k 0,1M 10M 0,1G 1G

Izol�cija

Vadu š��rsgriezuma p�rbaude

Filtrs

Potenci�lu atdal�šana

Optokabelis

Ekran�ts kabelis

Ierobežot�js

Filtrs

Ekran�ti vadi f/Hz

Vad�t�ju trašu saska�ot�ba

Saska�ošanas sh�ma

Aiz

sard

ž�ba

s pa

s�ku

mi e

fekt

ivit�

te

3.45.att. Aizsardz�bas pas�kumi atkar�b� no izmantojam�m frekvenc�m.

3.47att. Ekran�tu kontrolkabe u savienojumi.

Izolacija ekr�ns

ekr�ns

Zem�jums Zem�jums

Ekr�na kontaktgredzens

140

3.17 Elektrisko apakšstaciju trokš�u samazin�šanas iesp�jas un to m�r�jumi. Cilv�ka auss uztver ska�as 16-20 000 Hz diapazon�. Sv�rst�bas zem 16 Hz ir infra- un virs 20 000 Hz – ultraska�as. Sv�rst�bas izplat�s ne tikai gais�, bet ar� š�idrum� un cietviel�. Sv�rst�bas cietviel� p�rv�ršas gaisa sv�rst�b�s. Ska�u sv�rst�bas no ska�u avota galvenok�rt izplat�s sf�riski. G�z�s un š�idrumos tos uztver k� gareniskus vi �us un ciet� vid� k� š��rsvi �us. Ska�as intensit�te samazin�s apgriezti proporcion�li att�lumam no ska�u avota. Ska�as intensit�ti izsaka enerijas vien�b�s – vatos (W). Sakar� ar to, ka cilv�ka auss ska�as jut�ba ir proporcion�la ska�as intensit�tes (spiediena) logaritmam, logaritmisk� skala ir ska�as ska uma (spiediena) m�rogs. Par etalonu pie�emta ska�as intensit�te l�dzin�s: 5

0 10..2 ��p N/m2 = 2.10-4

bar� ..

Ska�as intensit�tes l�menis L tiek noteikts k�:

L = 20 lg 0p

p decibelos (dB).

Piem�ram, p=2.10-3 N/m2 izm�r�ts ar ska�as l�me�a m�r�t�ju.

Ska�as ska uma l�menis p�c dB skalas ir L = 20 lg 5

3

10.210.2�

�

= 40 dB.

Pie aujamie ska uma l�me�i (dB) Vietas Dien� (dB) Nakt� (dB) R�pniec�b� 70 70 Tirdzniec�b� 65 50 Jaukts 60 45 Tai skait� dz�vok i 55 40 Tikai dz�vok i 50 35 �rstniec�bas iest�d�s 45 35 Norobežojošas virsmas mazina ska umu par D = L1-L2 (dB) kur L=20 lg (p/p0) (dB). Kur L1- pie trokš�u avota, L2 – cit� telp�. Daž�du norobežojošo virsmu ska uma samazin�šanas pak�pe �ieie u virsma 15 cm 45 Neizol�tas vienk�ršas durvis 20 �iie u virsma 25 cm 50 Izol�tas vienk. durvis 30 Betona virsma 10 cm 42 Neizol�tas divk�ršas durvis 30 Betona virsma 20 cm 48 Izol�tas divk�ršas durvis 40 Koka siena 50 cm 50 Neizol�ts vienk�ršs logs 15 Salmu pinums 5 cm 38 Izol�ts divk�ršs logs 30

141

4 AUGSTSPRIEGUMA L�NIJU PROJEKT�ŠANA 4.1 Augstsprieguma l�niju tehnisko projektu sast�vda�as Augstsprieguma l�niju tehniskiem projektiem ir sekojoš�s sast�vda as: � gaisavadu l�niju trases pl�ns un gareniskais horizont�l� m�rog� 1:5000, ar grunts inženiereoloijas izp�tes materi�liem, balstu uzst�d�šanas viet�m, ar apakš vai virszemes inženierkomunik�ciju š��rsojumu viet�m; � kabe u l�nij�m trases pl�ns un garengriezums horizont�l� m�rog� 1:500, vertik�l� 1:50 ar grunts inženiereoloijas izp�tes materi�liem, ar piesaist�m pie re�l�m b�v�m vai iek�rtojumiem, ar uzr�d�t�m š��rsojoš�m vai blakus ejoš�m inženierkomunik�cij�m to raksturojošiem datiem un augstuma atz�m�m; � saraksts par š��rsojoš�m inženierkomunik�cij�m, to tehniskiem datiem, pieder�bu, saska�ojumu tekstiem un nepieciešamajiem darbiem, lai nodrošin�tu elektroiek�rtu ier�košanas noteikumiem atbilstošus gabar�tus; � vadu, aizsargtrošu un optisko kabe u nokaru tabulas ar regul�šanas nostiep�m; � izolatoru virte�u komplektacijas saraksts; � balstu ras�jumi jeb nor�des uz standartrisin�jumiem; � balstu un pamatu b�vnieciskie uzst�d�šanas un nostiprin�šanas z�m�jumi; � kabe u savienošanas un galu uzmavu uzst�d�šanas celtnieciskie un mont�žas z�m�jumi; � elektrol�niju nepieciešamie elektrisko un meh�nisko lielumu apr��ini ( vadu un balstu apr��ini, optisko kabe u, aizsargtroses izv�les u.c.apr��ini. 4.2 Augstsprieguma l�niju izv�le Elektrisk� enerija tiek ražota elektrostacij�s, kas atrodas noteikt� atstatum� no slodzes mezgliem. Galvenok�rt t�s ir vied�j�s lok�l� rakstura jaudas termelektrocentr�les (TEC), kur elektroenerija tiek ražota koener�cijas rež�m� vienlaic�gi ar siltuma eneriju ar augstu summ�ro lietder�bas koeficientu, lieljaudas kondens�cijas elektrostacijas (KES), kam ir lielreionu raksturs un neliel� �patsvar� hidroelektrostacijas (HES). P�d�j� laik� att�st�s maz�s jaudas koener�cijas enerijas avoti ar augstu lietder�bas koeficientu, kas tiek piesl�gti sadales elektriskiem t�kliem.

Augstsprieguma l�niju uzdevums - elektrisk�s enerijas pieg�de l�dz slodzes mezgliem. Atkar�b� no p�rvad�mas jaudas un att�luma augstsprieguma l�nijas veido hierarhisko sprieguma strukt�ru.

Viet�jais augstsprieguma t�kla uzdevums ir pievad�t spriegumu apakšstacij�m – sadales t�klu barojošiem centriem. Tie ir sam�r� sazaroti 110-220 kV t�kli. Š�diem t�kliem tiek piesl�gtas termocentr�les, kur�m ir galvenok�rt viet�jais raksturs.

Enerija p�rvadei no att�l�m lieljaudas kondens�cijas elektrostacij�m ir nepieciešamas l�nijas liel�m jaud�m un uz liel�kiem att�lumiem. Š�m l�nij�m j�izv�l�s augst�ki 330-750 kV spriegumi. Bez tam eksist� l�nijas, kas savieno sav� starp� energosist�mas, veidojot starpsist�mu t�klu. Šo l�niju caurlaides sp�ja, atkar�b� no prognoz�jam�s n�kotnes, vai nu j�b�t sam�rojamai ar energosist�mas pat�ri�u, vai tiek paredz�ta starpsist�mu jaudas apmai�ai. Pirmaj� gad�jum� t�s k �st par cieš�m, otraj� – par v�j�m sait�m, kas nodrošina kop�jo operat�vo jaudas un av�rijas rezervi. P�d�j� gad�jum� jaudas pl�sm�m ir gad�juma raksturs, kas ir atkar�gs no kaimi�u energosist�mu pat�ri�a un t� rakstura, sv�rstoties ap vid�jo nelielu lielumu. Abos gad�jumos š�das l�nijas atbilst 330-750 kV t�klam.

142

Starp�bu starp lok�liem zem�k� sprieguma (110-220 kV) un augst�k� sprieguma t�kliem nosaka to kapacit�t�va jauda. T�kliem piem�t noteikta kapacit�t�v� vadam�ba. Ir zin�ms, ka kapacit�tes ener�ta reakt�v� jauda l�dzin�s:

Q = CUXU

c

�22

�

t�tad t� ir proporcion�la spriegumam kvadrat�, kas k �st b�tisks s�kot ar 330 kV. Augstsprieguma l�niju nomin�l� sprieguma izv�le ir atkar�ga no paredzam�m jaudu pl�sm�m un att�lumiem. Jo liel�kas jaudas j�p�rvada un jo liel�ki ir att�lumi jo augst�kiem j�b�t spriegumiem. Nomin�lie l�niju spriegumu izv�lei atkar�b� no šiem faktoriem ir par�d�ti 4.1.att. Katr� no zon�m var izv�l�ties divus l�niju nomin�lus spriegumus, piem�ram, 330-500 kV, preciz�jamus uz papildus apsv�rumu pamata. Pie š�diem spriegumiem k �st b�tiska ar� akt�va vadam�ba, ko nosaka elektrisk� lauka intensit�te uz vadu virsmas, k� ar� �slaic�go p�rspriegumu probl�mas, iesl�dzot l�nijas darb� un p�rejas procesos, kam var sekot iek�rtu izol�cijas boj�jumi. Elektrop�rvades l�niju izmaksa ir sam�r� augsta. T�p�c ir svar�ga to elementu optimiz�cija maz�ku ieguld�jumu nodrošin�šanai. L�niju projekt�šana saist�ta ar šo probl�mu risin�šanu.

4.3 L�niju str�vas ekonomiskais bl�vums

Zinot sagaid�mo projekt�jam�s l�nijas maksim�lo noslodzi maxI , j�izv�las t�s vadu š��rsgriezumu F. T�s izmaksa b�s atkar�ga no vadu š��rsgriezuma ko 4.2.att. raksturo l�kne 1.. Enerijas zudumus l�nij� raksturo l�kne 2. Summ�r�s l�nijas izmaksas raksturo l�kne 3. Minim�l�s izmaksas atbilst noteiktam vadu š��sgiezumam Fopt. Str�vas bl�vums Jopt= FI /max ir svar�gs projekt�šanas parametrs.

Pie noteiktiem vienk�ršojumiem, l�nijas izmaksu pie�em proporcion�lu t�s garumam: K=K l0 . L�niju izmaksa l�dzin�s visu elementu, t.sk. vadu izmaksu summai. L�nijas �patn�j�s izmaksas, atkar�gas no vadu š��rsgriezuma:

)](1)[((0 apinbFAK �� Ls/km, kur i- procentu likme, %; p a - amortiz�cijas atskait�jumi; A –kapit�lieguld�jumi, neatkar�gi no vadu izmaks�m ( Ls); b-- �patn�jie ieguld�jumi, proporcion�lie F, (Ls/.mm 2 ). Vienlaic�gi mazin�s enerijas zudumu izmaksas gad�:

K zud = ��Fl

IRIPW max2

max2

max 33 �� .

4.1.att. L�niju nomin�l� sprieguma izv�le.

1

2

3

4.2.att. L�nijas optim�l� izmaksa.

143

Šeit � -- vadu materi�la �patn�j� pretest�ba, mmm /. 2� ; � -- zudumu enerijas izmaksa, Ls/ kWh. Par aiz�emtiem l�dzek iem l�nijas celtniec�bai, atkar�giem no vadu š��rsgriezuma, n gadu laik� j�atmaks� procentu likme i . Ja aiz��mumu atgriež p�c procentu izmaks�šanas, tad izmaks�jam� summa, saist�ta ar vadu š��rsgriezumu, l�dzin�s:

�FK bFl[ )(1 apin �� ], kur n(I+p )a .1� Enerijas zudumi ir ietaup�jums gad�, kas kompens� l�nijas pad�rdzin�šanos n gados, izv�loties liel�ku vadu š��rsgriezumu. Tie ir atkar�gi no pie�emtiem l�nijas ekspluat�cijas gadu skaita n. procentu likmes i, amortiz�cijas atskait�jumiem p a un kurin�m� cenas, ieskaitot t� pad�rdzin�šanos e, zudumu segšanai. Pie�emot lielumus i, f un e vien�dus ekspluat�cijas gados, var izmantot statisko apr��ina metodi, kur� ietaup�jumi uz zudumu r��ina

K� zud=�

n

zudK1

.

Zudumu ietaup�jumu kapit�ls n gados:

�n

1zudK = � �

n

jzudj eK1

)1( .

Summ�rie izdevumi, atkar�gi no vada š��rsgriezuma F ir:

K izd =[1+n(i+p )a ] bF l -- max23I� ��Fl

.d,

kur :d= � �n

zudj eK1

)1( .

Minim�los summ�ros izdevumus var noteikt, piel�dzinot nullei Kizd atvasin�to p�c vadu š��rsgriezuma F:

dFdKizd =[ )](1 apin �� b �l 2max

2 .3Fp

I �� = 0

Izsakot mekl�jamo optim�lo F lielumu: �optF bpind a )](1/[3 �� ,

no kurienes optim�lo str�vas bl�vumu:

J ek =F

Imax , A / 2mm ,

ko var uzskat�t par str�vas ekonomisko bl�vumu. Protams, augst�k min�ta aproksim�cija ir aptuvena un ieg�tos str�vas bl�vumus var uzskat�t par v�rt�jumiem, uz kuriem b�tu iesp�jams aptuveni orient�ties, projekt�jot elektrisk�s l�nijas. L�dz šim pie��ma sekojošus str�vas bl�vumus J ek ( 2/ mmA ) saska�� ar tabulu: Vadu ekonomiskais str�va bl�vums Vadi/ )(h� 1000-3000 3000-5000 5000-7860 st. ___________________________________________________ Vara kailvadi 2,5 [ ]/ 2mmA 2,1 1,8 Alum�nija kailvadi 1,3 1,1 1,0 Gum.un poliet. vara 3,0 2,5 2,0 izol. alum�nija 1,6 1,4 1,2 Gum.,plastm. vara 3,5 3,1 2,7 izol. alum�nija 1,9 1,7 1,6 __________________________________________________ Prec�z�ku priekšstatu par l�niju ekonomisk�m noslodz�m dod ekonomisko interv�lu metode. Šin� gad�jum� grafiski att�lo l�niju izmaksas atkar�b� no daž�diem vadu š��rsgriezumiem (4.3.att).

144

Veidojas l�k�u saime, kas noteiktos punktos krustojas. Šie krustpunkti norobežo attiec�go v�lamo slodžu apgabalus. 4.4 Augstsprieguma l�niju

ekvivalent� sh�ma.

Projekt�jot augstsprieguma elektrisk�s l�nijas, j�izv�las nomin�lais spriegums. Unom ir atkar�gs no l�nijas izmantošanas m�r�a. Ja l�nija tiek paredz�ta lok�l� rajona elektroapg�dei esoš� t�kla konfigur�cij�, tad t�kla nomin�lo spriegumu nosaka esošais t�kls, piem�ram, 110 kV. Citos gad�jumos t�kla nomin�lo sprieguma izv�li nosaka p�rvad�m� jauda MW un att�lums km.

Elektrisk�s l�nijas ekvivalent� sh�ma par�d�ta 4.4.att. Šeit g un b – akt�v� un kapacit�t�va vadam�ba 1/� . R un X ir l�nijas akt�v� un indukt�v� pretest�bas kas ir atkar�gi no vadu š��rsgriezuma un izvietojuma balstos.

4.5 Augstsprieguma l�niju f�žu parametri Starpsist�mu l�nij�m j�paredz liela

caurlaides sp�ja un, t�tad, sam�r� lieli vadu š��rsgriezumi. Praktiski vadu š��rsgriezumus ierobežo izgatavošanas un mont�žas apst�k i. Probl�ma tiek atrisin�ta ar t.s. f�žu š�elšanu, uzk�rot f�z� viena vada viet� n vadus.

Š�eltai f�zei lieto ekvivalent� vada parametrus. Ekvivalentais vada radiuss l�dzin�s re = r1/a. a(n-1)/n,

kur r – viena vada radiuss; a – vid�jais eometriskais att�lums starp vadu as�m f�z�.

T�, piem�ram, ja n=2, re= ra , ja n=3, tad re= 3 2ra , pie n = 4, re = 32ra . Maksim�li iesp�jamo ekvivalento radiusu nosaka nevis atsev�š�o vadu radiusi, bet vid�jais eometriskais atstatums D starp tiem, kas iespaido l�nijas induktivit�ti un kapacit�ti saska�� ar �patn�jo lielumu nol�dzin�jumiem:

L0 = 0,0241.10-6/lg(D/re), (H/km)

un C0 = [2ln(D/re) +0,5/n].10-4, (F/km). T�tad, vadu š�elšana mazina induktivit�ti un palielina kapacit�ti. Tiem atbilst attiec�gas �patn�j�s vadam�bas: x0= � L =0,1445. lg(D/re) +0,5/n b0 =� C = 7,58.10-6/lg(D/re), kur � = 2 f .

c

b

a

C1

C2

C3

C4

F1 F2 F3 Fj

(25) (35) (50) (70)

C, Ls/g

Imaks, A

O

I12 I23 I3j

4.3.att. Ikgad�jo izmaksu atkar�ba no slodzes str�vas.

145

L�nijas caurlaides sp�ja ir apgriezti proporcion�la t�s induktivit�tei. No š� viedok a ir v�lams lieli atstatumi starp vadiem f�z�. Bet maksim�lais ekvivalentais radiuss vadu kompleksam f�z� l�dzin�s: lim[re]=lim[r1/n . a(n-1)/n] = a, t.i. ekvivalent� radiusa maksim�la v�rt�ba l�dzin�s atstatumam a starp vadiem f�z�. Att�lumu starp vadiem nevar neierobežoti palielin�t, jo tas izraisa lauka deform�ciju uz vada virsmas un t�s intensit�tes palielin�šanos (4.5.att). Praktiski, projekt�jot l�niju, sal�dzina variantus un lielakoties pie�em a = 40 cm, atseviš�os gad�jumos a = 60 cm. Vadu š�elšanas risin�jumus iespaido augstums virs j�ras l�me�a v�ja �trums, balstu konstrukcijas, un vadu izvietojums tajos. Š�elt�s f�zes palielina v�ja un kailledus noslodzes, kas ir saist�ts ar augst�k�m pras�b�m pret balstu konstrukcij�m un samazina p�rlaidumus un palielina balstu skaitu, paaugstina t�rauda un betona nepieciešamos daudzumus, k �st sarež�t�ka l�nijas armat�ra. Starp f�žu vadiem j�izmanto distanceri, kas notur atstatumu un tiek uzst�d�ti gar l�niju 40-60 m atstatumos, Vadu š�elšana uzlabo sprieguma sadal�jumu gar piekarizolatoriem

4.6 Augstsprieguma l�niju kapacit�tes

Kapacit�t�va jauda ir atkar�ga no sprieguma: Qlin= U2

vid C� . L�niju kapacit�t�va jauda rada rež�ma probl�mas superaugst� sprieguma ( 300� kV) l�niju gad�jum�. Ja reakt�v�s jaudas zudumi t�kl�, b�dami atkar�gi no akt�v�s jaudas pl�sm�m, main�s plaš�s robež�s, kapacit�t�v�s jaudas, main�s l�dz ar spriegumiem sam�r� neliel� diapazon� un bieži rada rež�ma gr�t�bas.

Superaugst� sprieguma l�niju (� 300 kV) kapacit�t�vas jaudas par�d�tas tabul�.

L�niju �patn�jas kapacit�t�vas jaudas Nomin�lais spriegums, kV

Kapacit�t�va str�va, A/ km

Kapacit�t�va jauda, MVAr/km

400 0,72 0,5 500 1,13 0,98 750 1,77 2,3 1150 3,02 6

L�niju induktivit�tes samazin�šan�s un kapacit�tes palielin�šan�s vadu š�elšanas

rezult�t� samazina vi �u pretest�bu un paaugstina natur�lo jaudu: !Z = 00 /YZ ; Pnat = Un

2/ !Z . Superaugsto l�niju natur�l�s jaudas par�d�tas tabul�. L�niju natur�l�s jaudas

Un, kV Pnat, MW 330 340 500 900 750 2100 1150 5300

4.5.att. Lauka spriegums atkar�b� no atstatuma starp vadiem f�z�.

146

Jaudas p�rvade elektrisk�s l�nij�s rada reakt�v�s jaudas zudumus:

i

n

i

ii

n

i

ii

n

i XUQ

XUP

XIQ �� 1

2

2

12

2

1

2 . .

Sakar� ar to, ka pateicoties viet�jiem reakt�v�s jaudas avotiem reakt�v�s jaudas pl�smas t�klos tiek minimiz�tas, reakt�v�s jaudas zudumi ir main�gi un tos galvenok�rt nosaka akt�v�s jaudas pl�smas.

Natur�l�s jaudas rež�m� l�nijas kapacit�t�va jauda l�dzsvaro akt�v�s jaudas p�rvades izrais�to reakt�v�s jaudas zudumus:

CUXUP

Q �22

2

��

Parametri x0 un b0 atkar�b� no D/re attiec�bas liel� diapazon� izmain�ties nevar, jo š� attiec�ba figur� zem logaritma. Vadu atstatumam starp vadiem ir liel�ka noz�me nek� vadu diametram. Š�s �patn�jas sakar�bas 500 kV l�nijai skaitliski par�d�tas 4.1.tab.,pie�emot, ka tika izmantots 1500 mm2 vads un, to š�e ot, tas tiek aizvietots ar t� paša summ�r� š��rsgriezuma vadiem. 4.7 Šelto f�žu l�nijas parametri Lielumi nosaukt�s vadi

vien�b�s 1x 1500 2 x 700 3 x 500 4 x 400 5 x 300

x0, � /km 0,408 0,33 0,301 0,279 0,262 b0.10-6 1/� .km 2,79 3,38 3,70 3,98 4,21

Zlin ,� 391 312 285 265 250 Pnat ,NW 460 803 880 944 1000

No šiem datiem seko, ka, palielinot vadu skaitu f�z� no diviem l�dz trim, sal�dzinot ar vienu vadu, natur�l� jauda aug attiec�gi par 25 un 37 %. T�l�kam vadu skaita pieaugumam jau ir maz�ka noz�me. T�p�c 330 kV l�nij�s izmanto 2 vadus f�z�, 500 kV l�n�j�s 3 vadus un 750 kV – 4 vadus. L�niju parametru atkar�ba no atstatuma starp vadiem f�z� par�d�ta 4.6.att.. Sakar� ar augstsprieguma l�niju kapacit�ti eksist� tr�s probl�mas: a) l�nijas iesl�gšana darb�; b) l�niju ekspluat�cija, mainoties jaudas pl�sm�m plaš� diapazon�; c) l�niju ekspluat�cija atmosf�ras un komut�ciju p�rspriegumu apst�k os.

Iesl�dzot darb� l�niju spriegumu iesl�dz no viena gala. Otrs l�nijas gals zin�mu laiku paliek

4.6.att. L�niju parametri atkar�b� no atstatumiem starp vadiem f�z�.

147

atsl�gts. Šaj� laik� l�nijas kapacit�t�va jauda tek uz iesl�gt� gala energosist�mu. Kapacit�t�vas jaudas pl�sma rada sprieguma kritumu, par kuras tiesu va �j� gala spriegums pieaug Šo sprieguma kritumu var noteikt, pamatojoties uz sekojošiem apsv�rumiem. Sprieguma kritums, ko rada reakt�vas jaudas pl�sma l�nijas posm� X l�dzin�s:

��UvidU

QX=

vidUqlx

kur x �patn�j� induktivit�te, km/� , �q �patn�j� l�nijas kapacit�t�v� jauda, MVA/km, l – l�nijas garums, km.

Savuk�rt: QLqLldlqQlL

21

21 2

0�� .

Pie�emot pirm� tuvin�jum�, ka �patn�j� kapacitat�v� jauda atbilst spriegumam 1,05Unom :

vidU

QXU 2* 2

1�� ,

emot v�r�, ka l�nijas posma spriegumam paaugstinoties par U� (%) �patn�j� kapacit�t�v� jauda pieaug par: Uq �� 2,2(%) (%), spriegums va �j� gal� pieaugs par: ]./[61,0 2

* vidUQXU �� Pie�emot l�nijas tukšgaitas kapacit�t�vu jaudu, spriegums l�nijas iesl�gšanas viet� ar� pieaugs. Sprieguma pac�lums l�niju va �j� gal� atkar�b� no t�s garuma par�d�ts 4.7a.att. Ir zin�ms, ka no izol�cijas viedok a ilgstoši pielaižama sprieguma novirze virs nomin�l� ir: 330 kV +10 %

�500 kV + 5 %. Iesl�dzot l�niju, �slaic�gi pie auj va �j� gala sprieguma paaugstin�šanos l�dz nedaudz augst�kiem l�me�iem saska�� ar instrukcij�m. No apskat�t� seko, ka garo l�niju iesl�gšana darb� var rad�t nopietnas gr�t�bas. Ja iesl�dzot l�niju rodas nepie aujams sprieguma paaugstin�jums t�s va �j� gal�, j�paredz kapacit�t�v�s jaudas m�ksl�gs pat�ri�š, piesl�dzot tieši l�nijai ar jaudas sl�dzi reaktoru (4.7b att). Šeit 1 – reaktora jauda attiec�b� pret l�nijas natur�lo jaudu, kas dod iesp�ju izl�dzin�t l�niju galu spriegumus tukšgait� un 2 – sprieguma izmai�a gar l�niju.

L�dz�gs st�voklis var rasties darb� esoš� t�kl� samazinoties jaudas pl�sm�m. Tad t�kla kapacit�t�v� jauda netiek l�dzvarota ar reakt�v�s jaudas zudumiem un t� tiek p�rvad�ta uz lielo att�lumu pat�ri�a viet�m, radot lielus sprieguma kritumus un attiec�gus bieži b�stamus sprieguma

4.7.att.L�niju spriegumi t�s iesl�dzot tukšgait�.

148

paaugstin�jumus. Lai nov�rstu š�das situ�cijas j�paredz reaktori ar jaudas sl�džiem, kurus da �ji š�m nol�kam var piesl�gt apakšstaciju autotransformatoru terci�riem tinumiem. Aizsard�bai no atmosf�ras un komut�cijas p�rspriegumiem gar�m supersprieguma l�nij�m piesl�dz reaktorus ar jaudas sl�džiem. Sakar� ar lielu jaudas sl�dža iesl�gšanas laiku paral�li tam paredz dzirkste spraugu (4.8.att.). Radoties p�rspriegumam, p�rkl�jas dzirkste sprauga un reaktors aizsarg� l�niju. P�c tam iesl�dzas reaktora jaudas sl�dzis. Š��rskompems�cijas reaktori, ko izmanto superaugst� sprieguma t�klos, uzlabo sprieguma sadal�jumu gar l�niju, samazina iekš�jos p�rspriegumus, reakt�v�s jaudas pl�smas t�klos un, t�tad zudumus tajos, nodrošina l�niju iesl�gšanu darb� un sinhroniz�ciju. Reaktoru jaudu l�nij� var aptuveni nov�rt�t uz reakt�v�s jaudas nebalansa pamata saska�� ar vien�dojumu:

Q ],1[])(1[ 2*0

22 PlbUPS

Q nom

natcr ��

Kur Q c - l�nijas kapacit�t�v� jauda; *P - p�rvad�m� akt�v� jauda da �s no natur�l�s daž�dos

rež�mos, p�rvad�ma jauda PS � pie 196,0cos �� daž�dos rež�mos, cnomc zUP /2� -

natur�l� jauda, l – l�nijas garums, km. 4.8 Augstsprieguma l�niju korona

Liela noz�me ir priekšstatam par elektrisk� lauka spriegumu uz vadu virsmas kV/cm.

Spriegumam sasniedzot maksim�li pielaižamu v�rt�bu, s�k veidoties da �ja izl�de - korona, ko tumš� laik� var ieraudz�t k� sp�duma oreols ap vadiem. Korona rada elektromagn�tiskus trauc�jumus komunik�cijas sist�m�s un, intensific�joties, rodas elektroenerijas zudumi t�kl� akt�v�s vadam�b�s.

Elektriskam laukam ir radi�la konfigur�cija ap vadu (4.9.att.). Koncentiskie ri��i savieno lauka ekvipotenci�l�s virsmas. Vizu�li intensit�ti raksturo lauka l�niju bl�vums uz vada virsmas aploces (V/cm). Jo t�l�k no vada virsmas, jo zem�ka ir elektrisk� lauka spriegums. Visliel�ks lauka spriegums ir uz vada virsmas. Dab�gi, ka tas samazin�s, pieaugot vadu diametram. Sakar�, ar to, ka vadu diametrus ierobežo izgatavošanas un mont�žas apst�k i, probl�mu atrisina ar vadu š�elšanu, uzk�rot f�z� viena vada viet� divus vai vair�kus vadus. Tas veido ekvivalentu liel� diametra vadu. F�zes š�elšana ir efekt�vs lauka intensit�tes samazin�šanas l�dzeklis.

S�kotn�jais spriegums, pie kura iest�jas korona l�dzin�s 30-32 kV/cm. Pie aujamais lauka spriegums l�dzin�s E1 0max 9,0 E� . Uzskata, ka E 1 29max� kV/cm.

Saska�� ar normat�viem elektromagn�tiskie trauc�jumi nep�rsniedz pie aujamus ja lauka spriegums apvid�, kura augstums nep�rsniedz 1000 m virs j�ras l�me�a, nep�rsniedz

E E

4.9.att. Elektriskais lauks ap vienu vadu un š�elto f�zi.

a) b)

4.8.att. Kompens�cijas reaktora piesl�gums l�nijai.

149

E2rr2,42,11

7,15max ��

Pie E=26 kV/cm gada koronas zudumi, sal�dzinot ar 18-20 kV/cm, pieaug tr�sk�rt�gi, sasniedzot 10-30 % (atkar�b� no laika apst� iem) no slodzes zudumiem. Projekt�jot, var sal�dzin�t tehniski-ekonomiskus r�d�t�jus ierobežojošiem faktoriem.

Š�elt�s f�zes lauka spriegums noteikt�s robež�s main�s, b�dams maksim�ls att�lin�t�s viet�s no simetrijas ass un minim�ls to tuvum�.

Vid�jo f�zes lauka spriegumu nosaka no:

Evid =14,7nrUC nomv ,

kur Cv – f�zes n vadu kapacit�tate, F/km. Atš�ir�b� no sprieguma vid�j�s v�rt�bas, zinot vadu skaitu f�z� n ar radiusu r, att�lumu starp

vadiem a, ko ietur ar sprauš iem kas nosaka t� maksim�lo v�rt�bu :

Emax = [1+(2(n-1)sin n

)ar

Evid , kV/cm.

Gadu vid�jos koronas �patn�jos zudumus nosaka p�c esošas l�knes (4.10.att.) katrai f�zei, attiecin�tus uz 1 cm radiusu pie zin�m� Emax.. Zudumus nosaka mal�j�m f�z�m A1 un atseviš�i vid�jai f�zei A2 , kurai spriegums par 7% augst�ks, p�rr��inot uz re�lo vadu skaitu n ar radiusu r un l�nijas garumu l:

A = (2A1 + A2) n r2l, kWh.

4.10.att. Gadu vid�jie koronas zudumi atkar�b� no elektrisk� lauka intensit�tes.

4.11.att. Koronas koeficienti daž�diem laika apst�k iem.

�0

�2104

�1102

4.12.att. Koronas zudumi daž�diem laika apst�k iem 1-4 – attiec�gi: skaidrs, sniegs, lietus, sarma.

2

3

4

1

150

�patn�jos jaudas zudumus, nepieciešamus ekspluat�cijas izdevumu projektu apr��iniem, nosaka no: 8760/AP �� , kW/h. Koronas zudumi main�s atkar�ba no laika apst�k iem. Izmantojot l�niju matem�tiskos mode us, faktiskos koronas zudumus iesp�jams izm�r�t re�l� laik�. Sliktos laika apst�k os uz vadu virsmas veidojas nel�dzenumi uz kuriem lauks koncentr�jas un pieaug enerijas zudumi akt�v�s vadam�b�s saska�� ar vien�dojumu:

...)( 2210 ��

nomnomkor U

Ua

UU

aaP

Koeficienti ao- aI main�s, izmainoties laika apst�k iem. Koeficientu a0 – a3 monotona izmai�a atkar�b� no izm�r�tiem �patn�jiem koronas zudumiem (4.11.att.) un koronas zudumu atkar�b� no l�nijas sprieguma par�d�ti 4.12.att. 4.9 Elektromagn�tiskie procesi jaudas sl�džu komut�cij�s

Oper�jot ar augstsprieguma l�nij�m, rodas elektromagnetiskie p�rejas procesi, saist�ti ar l�nijas (L) un elektrisk�s sist�mas (S) ekvivalent�s sh�mas (4.13.att.) induktivit�šu un kapacit�šu attiec�b�m. Process notiek ar sh�mai piem�tošu pašfrekvenci � `=

2)/1 �� LsL LLC , kas atš�iras no r�pniecisk�s frekvences� un rimst ar tai piem�tošu laika

konstanti RLLT LS /)(2/1 �� . Oper�ciju tipi ir:

a) l�nijas iesl�gšana tukšgait�; b) l�nijas atsl�gšana tukšgait�; c) �ssl�guma atsl�gšana; d) l�nijas atpaka iesl�gšana p�c �ssl�guma.

L�niju iesl�gšana darb� atš�iras ar to, ka to kapacit�te izejas st�vokl� nesatur elektrisku l�di�u un kapacit�tes iesl�gšanas p�rejas process ir atkar�gs tikai no iesl�gšanas f�zes " . P�rejos gad�jumos oper�cijas sast�v no vair�kiem posmiem un oper�jot ar l�niju, ir dar�šanas ar vados palikušu l�di�u U0, kas n�košo oper�ciju posm� v�l nav pasp�jis izl�d�ties. �ssl�guma atsl�gšan�s no l�nijas

galiem notiek nevienlaic�gi. T�p�c to var uzskat�t par vienpus�gu. S�kuma noteikumi ir atkar�gi no l�nijas kapacit�tes 0LC paliekoš� l�di�a 0U (atkar�gs no sl�dža darb�bas laikiem), kas p�c �ssl�guma atsl�gšanas l�dz atpaka iesl�gšanas momentam nepasp�j izl�d�ties un iesl�gšanas f�zes " . Iesl�dzot l�nijas darb�, t�s iesl�dz tukšgait� no viena gala. Tad iesl�dz otr� gala sl�dzi, vajadz�bas gad�jum� izpildot sinhroniz�ciju. No p�rejas procesu viedok a noteicoš� ir pirm�

~

Lc Lc Lc

Lc

Lc

Lc

4.13.att. Ekvivalent� sh�ma komut�cijas p�rspriegumiem.

4.14.att. P�rsprieguma l�me�i l�niju iesl�dzot.

151

oper�cija. Atkar�b� no sh�mas parametriem un s�kuma

noteikumiem rimstošo elektromagn�tisko procesu amplit�das sv�rst�s ap sprieguma vid�jo v�rt�bu, radot p�rspriegumu k�rtu k =u/Unom, kas var sasniegt 2-4,5 k�rt�gus lielumus, sasniedzošus izol�cijai b�stamas v�rt�bas,.

Praktisk�m vajadz�b�m tos papildina ar eksperiment�liem datiem, kuru apstr�dei izmanto varb�t�bas teorijas metodes. Lai g�tu priekšstatu par procesa teor�tisku aspektu apskat�sim sakar�bas, kas atbilst l�nijas iesl�gšanas procesam. Sprieguma izmai�as likumsakar�bu uz sh�mas kapacit�tes, to iesl�dzot zem sprieguma ar f�zi " un s�kotn�ju sprieguma l�di�u 0U ,var izteikt anal�tiski k�:

];'sin)sincos.(1

cos)[(cos)cos()(

0''

''

tUU

tUU

eUtUtu

cm

cm

otcmcmc

��"�"��

�""� �

��

��

kur ;)(2

/1ls LL

RT

��

� ’= �� 222 )(/1 �� lslo LLC šh�mas pašsv�rst�bu frekvence ; apz�m�jot:

)(/10 lsl LLC �� ; stacion�r� sprieguma komponenta

amplit�da: 20��smU E 22222

0 4)/ �� m un t� s�kotn�j� f�ze:

)/(2 2200 ��"" �� arctgs��

Iev�rojot parejas procesa vi �u izplat�šanos gar l�niju, p�rspriegumi l�nijas s�kum� un beig�s ir daž�di. Tie ir atkar�gi no paliekoš� l�di�a 0U uz kapacit�tes, iesl�gšanas le��a " un starpkontaktu spraugas elektrisk�s stipr�bas atjaunošanas �truma, kas nosaka t�s p�rkl�šanas iesp�ju l�niju atsl�dzot. P�rsprieguma l�me�i, l�niju iesl�dzot, redzami 4.14.att. Šeit 1 – pie U 0 = 0 p�rspriegums sasniedz 1,8-k�rt�gu; 2 – pie mEU ��0 p�rspriegum – 2,5-k�rt�gs ; 3 – pie mEU 5,00 �� p�rspriegumas 1,2 k�rt�gs; 4 – pie

opt"" � (barojošs spriegums l�dzin�s sprieguma l�di�am uz

l�nijas kapacit�tes) kad nomUU 4,1max � . Liel�kais 2,5-k�rt�gais p�rspriegums atbilst otrajam variantam. Maz�kais 1,2-k�rt�gais p�rspriegums atbilst trešajam variantam. Kaut gan procesu daba teor�tiski skaidra, to anal�zi apgr�tina tas, ka ekvivalent�s sh�mas prec�zie parametri, seviš�i SL , k� ar� s�kuma noteikumi U0 un " ir zin�mi aptuveni. Tos pie�em k� varb�t�jus lielumus, kas var main�ties noteikt� diapazon�. T�, piem�ram, ja l�nija nav seviš�i gara (100-200 km) un barošanas avots ir jaud�gs (LL= 0,1-0,5 H), tad �� ' un var neiev�rot lielumu 1/� ’. Tas noz�m�, ka pie maziem R p�rsprieguma koeficients k .2�

P�rsprieguma amplit�du pirm� tuvin�jum� var noteikt no vien�dojuma:

4.15.att. �ssl�guma atsl�gšanas process.

4.16.att. Tuv� �ssl�guma raksturs.

152

kUUUU stac )( 11max �� , kur k=1+exp( �� / ’), kas pie R 0 tuvojas 2, un �1U s�kuma spriegums uz kapacit�tes un

�stacU ener�još� avota spriegums iesl�gšanas mirkl�. P�rspriegumus, atsl�dzot �ssl�gumu, var nov�rt�t izejot no sekojošiem apsv�rumiem. �ssl�gums tiek atsl�gts pie sprieguma maksim�l�s v�rt�bas jo �ssl�guma str�vu p�rtrauc, tai ejot caur nulli. Spriegums uz kapacit�tes l�nijas gal� nep�rsniedz 1,3 nomU . Rezult�t� �� kUUUU stac )( 11max 6,22).03,1(0 �� nomU Unom. Zem�k ilustr�cijai par�d�ti daži komut�cijas procesi. L�nijas �ssl�gumu atsl�gšana par�d�ts 4.15.att. Simetriskais �ssl�gums izrais�ja aperiodisko str�vas komponentu, kura s�kuma v�rt�ba ir 40-50 % no str�vas periodiska komponenta. Sl�dzis atsl�dz�s p�c 45 ms, kas atbilst eleg�zes sl�džu atsl�gšanas laikam. Par�d�ts atjaunojoš� sprieguma raksturs. Tuv� �ssl�guma raksturs par�d�ts 4.16.att. Sprieguma l�kn� redzami daudzk�rt�ji elektromagn�tisko vi �u atstarojumi no boj�juma vietas un atpaka virzien�. P�rsprieguma vi �n atstarojuma aina par�d�ta 4.17. att. Att�l� 4.18.att. redzami spriegumu izmai�as abpus�ji sl�dzim energosist�mas da as atdal�šanasa gad�jum�. Maz�s indukt�v�s str�vas atsl�gšana par�d�ta 4.19.att. Pie noteiktiem sist�mas parametriem maz�s indukt�vas, piem�ram, reaktora vai transformatora magn�tiz�šanas str�vu atsl�gšanas var izrais�t augstu atjaunojošos spriegumu ar b�st�miem p�rspriegumiem str�vas noraušanas d� pirms t� iet caur nulli. L�nijas tukšgaitas kapacitat�v�s str�vas atsl�gšana parad�ta 4.20.att. Process saist�ts ar starpkontaktu spraugas p�kl�šanos analoiski tam, k� tas bija &2.7.

Garo (ap 300 km) l�niju induktivit�tas un kapacit�tes iesl�gšana var izrais�t 100% p�rspregumus (4.21.att.). Šeit a) – iesl�gšana ar rezistoru un b) – bez rezistora.

P�rspriegumi, var sasniegt 3-3,5-k�rt�gus l�me�us attiec�b� uz nomin�liem spriegumiem. Projekt�jot elektrisk�s l�nijas izol�cijas l�me�i, pie praktiski pielietojamiem aizsardz�bas pas�kumiem, j�izv�las iev�rojot iesp�jam�s p�rspriegumu varb�t�bas. Dab�gi, ka tas palielina to izmaksas. T�p�c svar�gi paredz�t pas�kumus p�rspriegumu samazin�šanai.

P�rspriegumu samazin�šanas nol�kos iesp�jami sekojoši pas�kumi: a) l�nijas kapacit�tes l�di�a �tr� izl�d�šan�s; b) l�nijas iesl�gšana caur rezistoru, kas samazina laika konstanti un, beidzoties komut�cijas

procesam, tiek šunt�ts ar sl�dža kontaktu;

U1

4.17.att. P�rsprieguma vi �i, atsl�dzot tuvo �ssl�gumu.

U1

x U2

4.18.att. Energosist�mas sadal�šan�s da �s.

153

c) l�nijas iesl�gšana optim�l� f�z�. K� pirmo j�min rezistori, kas ietilpst sl�džu komlekt�cij�. Iesl�dzot l�niju, 500-1000 �

rezistoram �slaic�gi l�dz p�rejas procesa rimšanai j�b�t iesl�gtam virkn�. Process tad �tri rimst un mazina p�rspriegumus. Risin�jums atbilst 3.att. K� pirmais iesl�dzas 1. kontakts. ��dei virkn� �slaic�gi uz 15-20 ms (4.22.att.) paliek rezistors. Tad iesl�dzas 2. kontakts, šunt�jot rezistoru. Š�ds risin�jums iesp�jams sl�džos ar vair�k�m dz�škamer�m vai pal�gkontaktiem.. Rezistori ir sp�j�gi �slaic�gi iztur�t �ssl�guma str�vu un zin�m� m�r� to ierobežo. Par rezistoru iespaidu uz p�rsprieguma l�me�iem var spriest p�c raksturl�kn�m, kas r�da daž�du p�rsprieguma l�me�u k varb�t�bu Q(k) bez rezistoriem (1) un ar tiem (2) 4.23.att. P�rsprieguma l�me�i samazin�s apm�ram divk�rt�gi. Vair�ku dz�škaneru gad�jum� spriegumam ir j�b�t vienm�r�gi sadal�tam starp t�m. Šim nol�kam paral�li dz�škamer�m paredz kondensatoru sprieguma dal�t�ju.

P�rspriegumu samazina sl�dža f�žu nevienlaic�ga atsl�gšan�s par daž�m ms, ko var speci�li paredz�t. Š�du efektu dod ar� nepilnf�žu atpaka iesl�gšana. F�žu l�di�a izl�d�šanai izmanto l�nijai pievienotus indukt�vos spriegummai�us.

4.21.att. Gar�s l�nijas iesl�gšana ar (a) un bez (b) rezistora.

4.20.att. Kapacit�t�v�s str�vas atsl�gšana (a), pie kontaktspraugas p�rkl�šan�s (b).

4.19.att. Str�vas noraušan�s maz�s indukt�v�s str�vas atsl�gšan�.

154

Gar�m l�nij�m kapacit�t�vo str�vu kompens� ar l�nijai pievienotiem š��rskompens�cijas reaktoriem. P�rejas procesiem reaktoru liel�s induktivit�t�s d� ir sv�rst�bu raksturs ar vair�ku sekunžu periodiem, kas nesp�j izl�d�t l�nijas kapacit�tes l�di�u pezsprieguma pauz�. Procesa pa�trin�šanai virkn� reaktoram �slaic�gi j�iesl�dz rezistors, ko stacion�r� rež�m� šunt� sl�dža kontakti.

Svar�gs var�tu b�t pas�kums, kas dotu iesp�ju iesl�gt l�niju pie noteikt� optim�l� f�zes le��a " sinhroniz�jot iesl�gšanas br�di. Tas ir sarež�ts un v�l neatrisin�ts uzdevums. Bet uzskata, ka tas princip� atrisin�ms, izmantojot mikroprocesoru m�r�šanas iek�rtas un ieg�stot dzi �kas zin�šanas par sl�džu �trdarb�bas stabilit�ti. P�rspriegumu k atkar�bu no iesl�gšanas le��a par�d�ts 4.24.att. Izmantojot šo pas�kumu, b�tu iesp�jams ierobežot p�rspriegumus apm�ram l�dz k=1,4, kas dotu iesp�ju samazin�t izdevumus, izv�loties izolaciju nomin�lam spriegumam. Daži komut�cijas p�rsprieguma aspekti, saist�ti ar atsl�gšanas stadij� esošo sl�džu starpkontaktu spraugas atk�rtot�m p�rkl�šanas procesiem, seviš�i pie t.s. tuviem �ssl�gumiem. Atsl�gšanas mirkl� �ssl�guma vietas virzien� ar gaismas izplat�šanas �trumu virzas augstfrekvences vilnis (4.17.att.) un , atstarodamies ar pret�ju z�mi, p�c mikrosekund�m sasniedz sl�dzi atsl�gšanas stadij�. Iev�rojot to, ka, barošanas puses spriegums praktiski nav izmain�jies, uz kontaktiem izr�d�s divk�ršs paliekošais spriegums ar 2 ZI k . amplit�du. Ja elektrisk� stipr�ba starp kontaktiem nav pasp�jusi atjaunoties, notiks kontaktu atstarpes p�rkl�šan�s sl�gt� lokdz�ses telp� ar iesp�jamu atsl�gšanas resursu izmantojuš� sl�dža boj�jumu. St�vokli uzlabo �ssl�guma str�vas samazin�šana. Atsev�š�os gad�jumos �ssl�gumu atsl�dz divposmu rež�m�, s�kum� ar citu sl�dzi ar t�kla sh�mas izmai�u un sist�mas pretest�bas palielin�šanos. Tikai p�c tam atsl�dzas boj�t�s l�nijas sl�dzis.

~ Lc

Lc

1 2

4.22.att. Rezistors sl�dža sh�m�.

4.24.att. Iesl�gšanas f�zes iespaids uz p�rspriegumiem.

4.23.att. Rezistora iespaids uz p�rspriegumiem.

1

2

155

4.10 Drošuma apsv�rumi augstsprieguma t�klu att�st�b� Augstsprieguma t�klu att�st�b� ir divi aspekti. Pirmais ir att�st�bas optimiz�cijas jeb izdevumu minimiz�cijas aspekts. Otrs – elektroapg�des drošuma aspekts, kuru ar� var nov�rt�t izdevumu parametros, iev�rojot zaud�jumus no elektroapg�des p�rtraukumiem varb�t�bas v�rt�jumos. Apvienojot tos kop�j� daž�dkriteri�l� uzdevum�, tos var risin�t kopum�. Apskatot t�kla att�st�bu no drošuma viedok a, j�iepaz�stas ar kask�dveida jeb lav�nveida av�riju probl�mu T�s ir av�rijas, kas ies�koties, att�st�s k� lav�na ne tikai l�dz energosist�mu sabrukšanai, bet to gait� apst�jas elektrostacijas un bieži tas notiek ar d�rg�s iek�rtas boj�jumiem. Energosist�mas veido liel�s tehnisk�s sist�mas, kuru darb� j�b�t nodrošin�tai ultrastabilit�tes pras�bai. Tas noz�m�, ka, izmainoties st�voklim, sist�mai pašai bez person�la l�dzdal�bas j�piemekl� parametri, kas nodrošina t�s stabilu fukcion�šanu. Kaskadveida av�rijas parasti att�st�s tik �tri, ka person�ls, iejaukdamies, situ�ciju sp�j tikai pasliktin�t.

Sal�dzinot ar dz�v�m sist�m�m, j�atz�st ka t�m š�das �paš�bas piem�t uz zem�kiem hierarhiskiem l�me�iem. Piem�ram asinssarec�šana asinsvadu sist�mas nelielu boj�jumu gad�jumos vai audu �tr� reener�cijas �paš�ba br��u gad�jumos. Š�s �paš�bas ir “iemont�tas” �erme�a š�nu l�men�. Diemž�l, š�du m�r�tiec�g�s uzved�bas �paš�bu tehnisk�m sist�m�m nav ja t�s speci�li neparedz projektos daž�du aizsardz�bu un vad�bas sist�mu veid�.

Kaut gan š�das pašatjaunošanas sist�mas, kur�m j�darbojas bez person�la l�dzdal�bas, ir rad�tas, tieksmi izr�d�ties kask�dveida av�rij�s sekm� nepietiekoši att�st�ta augstsprieguma t�kla strukt�ra.

Kask�dveida av�riju gaita par�d�ta 4.25.att. T�s var s�kties nejaušas k�das elektrostacijas, 1000 MW agreg�ta apst�šan�s vai stipri noslogot�s l�nijas atsl�gšan�s d� . Tad jaudas pl�smas t�kl� izmain�s, p�rslogojot ar akt�vo jaudu l�niju tranz�tu. Tas l�nij�s rada lielu sprieguma krituma š��rskomponentu, kura rezult�t� l�niju tranz�t� samazin�s spriegums. P�rslodzi ar akt�vo jaudu pavada reakt�v�s jaudas zudumu pieaugums, ko kompens� l�dz tam nebijusi reakt�vo jaudu pl�sma. Tas, savuk�rt, rada papildus sprieguma kritumu garenkompnentu kas v�l dzi �k samazina spriegumu, radot sprieguma lav�nu. Sprieguma lav�nas apst�k os daž�du iemeslu d� apst�jas elektrostacijas, kas izsl�dz energosist�mas pašatjaunošanas iesp�ju bez person�la piedal�šanos.

Ja sprieguma lav�nu savlaic�gi nenov�rš, sabr�k parasti statisk� stabilit�te, s�kas asinronais režims un tad energosist�ma sadal�s da �s visb�stam�kos punktos un veidojas defic�tie rajoni. Tajos pazemin�s frekvence l�dz l�me�iem, kad elektrostaciju katlu �dens barošanas s�k�u raž�gums samazin�s l�dz nullei un t�s apst�jas. L�dz ar to energosist�mas sabrukums ir nobeidzies, elektroapg�de ir p�rtraukta un viss ir j�iedarbina no jauna daudzu stundu laik�.

Lai noskaidrotu augtsprieguma t�kla tr�kumus, t�s darb�bas apst�k i ir j�p�ta uz matem�tiskiem mode iem. Šim nol�kam visos iesp�jamos rež�mos pa vienam ir j�atsl�dz visi drošumu noteicošie elementi (n-1 princips) un j�iestata attiec�gie jaudas pl�smu ierobežojumi. Parasti divu elementu atsl�gšan�s neapskata, jo tad jaudas pl�smu ierobežojumi k �st nepie�emami stingri. Lai nov�rt�tu otr� nevienlaic�g� nejauš� atsl�guma b�stam�bu matem�tiskais modelis j�izmanto re�l� laik� ar nep�rtrauktu ciklveid�gu elementu anal�zi. Tad

Place of disturbances Type of disturbances A B C D

Tripping of the heavily loaded power lines.

Voltage avalanche of supply network

Disturbance of the stability

Out-of-step operation

Cascading frequency drop

Accompanying voltage cascade decrease in a load

node

Voltage cascade increase

Fig.1. Sequence of cascade emergency processes.

Noslogot�s l�nijas atsl�gšan�s

Tranz�ta sprieguma lav�na

Stabilit�tes sabrukšana

Asinhronais rež�ms

Frekvences lav�na

Pavadoš� sprieguma lav�na

Sprieguma paaugstin�šan�s

Av�riju raksturs Av�rijas vietas

4.25.att. Kask�dav�riju sec�ba.

156

p�c pirm� paliekoš� notikuma var pasp�t fiks�t nepieciešam�bu iestat�t n�košu ierobežojumu. Drošumu galvenok�rt nosaka sprieguma l�me�i un p�cavarijas statisk� stabilit�te. Gad�jumos ja statisk� stabilit�te sabr�k, rež�ma apr��ins nesaietas. T�tad, diverence ir av�rijas st�vok a glob�la paz�me. T�da veid� var noskaidrot v�jas t�kla vietas, kuras sauc par “b�stamiem š��lumiem”. Tie ir š��lumi kuru pastiprin�šanas vajadz�bai j�piev�rš �paša uzman�ba un l�dz tam tiem j�b�t zem speci�l�s autom�tikas kontroles. 4.11 Augstsprieguma t�klu optim�l� att�st�ba Augstsprieguma t�klu att�st�ba notiek pak�peniski, iesl�dzot ekspluat�cij� jaun�s l�nijas un apakšstacijas. Jauno elementu ieviešana ir saist�ta ar invest�cij�m, ekspluat�cijas izdevumu izmai��m un energosist�mas drošuma paaugstin�šan�s sakar� ar jaudas pl�smu ierobežojumu izmai��m. Att�st�ba notiek noteikt� perioda posm�, piem�ram, 10 gadu laik�. Eksist� energosist�mas slodžu pieauguma prognoze. Parasti zin�ms t�kla att�st�bas perioda s�kuma st�voklis un v�lam�s att�st�bas gala st�voklis. At�st�bas procesu var sadal�t atsev�š�os posmos. Katr� no posmiem ir zin�ms s�kuma st�voklis XI, posma realiz�cijas gait� tiek pie�emts l�mums DI, kas prasa izdevumus RI un t� rezult�t� augstsprieguma t�kla konfigur�cija k �st YI. Posma izeja YI k �st par n�koš� posma ieeju. Daudzposmu procesa gait� veidojas izdevumu mas�vs:

Y = �n

iY1

.

Att�st�bas gaita no s�kuma st�vok a l�dz beidzamam posmam var notikt daž�d�s vari�cij�s. Vari�ciju izv�l� ir iesp�jams formul�t m�r�i – dot priekšroku t�dai att�st�bas vari�cijai, kas nodrošin�s minim�lus izdevumus vai, citiem v�rdiem, maksim�lus “ien�kumus”:

F(Xn) = min (�n

iY1

).

Div�m k�rt�j�m att�st�bas vari�cij�m atlasi veic p�c principa: fk(Xk-1) = min [ )](),( 11 kkkkk XfYX ��

Uzdevums tiek risin�ts ar din�misk�s program�šanas pal�dz�bu. Risin�jums tiek ies�kts ar p�d�jo n-to posmu un tiek risin�ts atpaka gait� ar t.s. rekurent�m sakar�b�m, kas uzst�da attieksmes starp k�t�jo i-to posmu ar iepriekš�jo (i-1)-to posmu. Risin�jums s�kas ar p�d�j� posma st�vokli Yn . Att�st�bu vari�ciju skaits tiek apz�m�ts ar m. Apskatot, piem�ram, tr�s att�st�bas variantus p�d�j� posm� ieg�stam, piem�ram, tr�s š� posma izejas X1

’,X1’’,X1

’’’’ (4.26.att.). Otraj� st�dij� process att�lots 4.27.att. No katras izejas X1 savuk�rt ieg�st pa trim sekojoš�m n�koš� posma ieej�m atpaka gait�. N�koš� posm� summ�rais variantu skaits šin� gad�jum� b�s 32 = 9 utt. Variantu skaits n posmos b�s:

'1X'

2X

''2X

'''2X '''

1X

''1X

1Y

4.27.att. Otr� posma vari�cijas.

4.26.att. Pirm� posma att�st�bas vari�cijas.

'1X

''1X

'''1X

1Y

2 1 n N

NX

D

N N-1 1 n

1YNX

4.28.att. Att�st�bas gaitas kokveid�g� strukt�ra.

157

V = �n

im1

2

Katr� att�st�bas posm� j�sal�dzina m2 apr��inu varianti. Gad�jum� ja b�tu j�veic pilna variantu p�rlas�šana main�go skaits pieaugtu eksponenci�li, un uzdevums var�tu k �t nerealiz�jams Katra vari�cija ir saist�ta ar projekta izmaks�m, procentu likm�m un stacion�r� rež�ma apr��iniem un to rezult�tu atmi�as savstarp�j�m sal�dzin�šanas vajadz�b�m. Iev�rojot to, ka vari�ciju un posmu skaits var b�t lieli, apr��ini saist�ti ar liel�s atmi�as izmantošanu. . T�p�c svar�ga ir neoptim�lu variantu agr� atmešanas iesp�ja, kas ir realiz�ta din�misk�s progamm�šanas metodes pastiprin�šanas izstr�des gait� konkr�tam izmantošanas virzienam [ ]. . No šiem rezult�tiem j�izv�l�s tie, kas atbilst minim�liem izdevumiem div�m vai vair�k�m st�dij�m. Izmantojot vari�ciju atlas�šanas iesp�jas, k�rt�j� att�st�bas posm� sal�dzin�mo vari�ciju skaits samazin�s l�dz m skaitam. Pavisam n posmos apskat�mo variantu skaits praktiski samazin�s l�dz: Vprakt. = m.n. Apskatot t�d� veid� visus posmusstadijas var ieg�t vienu vai vair�kas risin�juma trajektorijas, kas s�kas ar pirmo un turpin�s l�dz p�d�jam posmam un nodrošina tuvus minim�liem izdevumiem n gadu att�st�bas gait�. Risin�juma gait� tiek atmestas neizdev�gas risin�juma vari�cijas. Rezult�t� att�st�bas variantu atlases gait� veidojas kokveid�ga strukt�ra, par�d�ta 4.28.att. Optimiz�cijas gait� rezult�ti gulstas uz optimiz�cijas l�knes (4.29.att.) daž�diem punktiem. Optimuma zon� l�kne ir l�zena un, t�tad, tam var atbilst vair�kas izv�les trajektorijas no kur�m tad gal�gi j�izv�las viena. Sekojot rezult�tu izmai��m var aptuveni v�rt�t sasniegt� distanci no optimuma Daž�du variantu sal�dzin�šanas gaita atbilst grafikam, kas ir par�d�ts 4.30.att., kur 1-atpaka gaita, 2-turpgaitas l�knes. Dab�gi, din�misk�s optimiz�cijas pielietošanai ir

nepieciešama inform�cija par slodzes izmai��m, ce amo objektu izb�ves izmaks�m, sagaid�m�m procentu likm�m un, iev�rojot drošuma aspektus, ar� nenodot�s enerijas varb�t�bas un t�s tautsaimniecisk�s izmaksas. Din�misk� programm�šana ne vienm�r auj noteikt glob�lo ekstr�mumu, jo t� pamat� esošie pie��mumi atseviš�os gad�jumos neizpid�s. Bet no metodes autoru pieredzes seko, ka metodei neatbilstoš� varianta izv�les varb�t�ba ir pietiekoši maza un tas tiek plaši pielietots.

4.29.att. Izdevumu (I) optimiz�cijas l�kne.

0.2

2 3 4 5 6 7 8 9 10 n

1

0.4

0.6

0.8

1

Y

1

2

0

4.30.att. Variantu sal�dzin�šanas grafiks.

158

4.12 Augstsprieguma l�niju balsti Augstsprieguma l�niju balstus iedala div�s grup�s: � starpbalstos kas neuz�em vadu stiepes slodzi vai uz�em to da �ji un var b�t ciešas un elast�gas konstrukcijas: � enkurbalsti, kas norm�los apst�k os piln�gi uz�em vadu stiepes slodzi baslstiem piegu ošos laidumos un tiem ir tikai cieš�s konstrukcijas. Uz starpbalstu un enkurbalstu b�zes izveido: st�ra balstus , kurus uzst�da gaisavadu l�niju virzienmai�as punktos; par st�ra balstiem var b�t starpbalsti un enkurbalsti; � gala balstus, kurus azst�da gaisavadu l�niju galos vienpus�g�s vadu spriegojuma uz�emšani; � nozarojuma balstus, kurus uzst�da gaisavadu l�niju nozarojumu izveidei, par kuriem var b�t starpbalsti vai enkurbalsti un attiec�b� pret nozarojumu tie ir gala balsti.

Uz vieniem un tiem pašiem balstiem var uzk�rt vienas vai vair�ku l�niju vadus. Atkar�b� no l�niju skaita izš�ir vien��žu vai div��žu balstus.

K� balstu materi�lus izmanto 110 kV l�nij�m izmanto dzelzsbetona vai met�lisku konstrukciju balstus. 110 kV l�nij�m izmanto ar� impreg�t�s koksnes balstus.

Balsti var b�t br�vi st�voši vai ar atsait�m. Par atsait�m izmanto t�rauda trosi ar diametru 15,5-17 mm ar rupj�m dz�sl�m sav�t� vai nesav�t� veid�. Nesav�tai trosei uzpres� speci�lu piestiprin�šanas spaili. Trošu nostiepumu izm�ra ar speci�lu m�riek�rtu.

Balsta konstrukcij�m j�b�t t�d�m, lai apm�c�ts person�ls tajos var�tu uzk�pt bez l�nijas atsl�gšanas m�r�jumu un apskates izdar�šanai.

Koka balstus dažreiz izmanto 110 kV l�nij�m (4.31.att.). Met�la balstiem (4.32.att.) izmanto noteiktas t�rauda markas. Aizsardz�bai no korozijas

met�lu cinko ar karsto vai auksto metodi un p�c tam kr�so vai ar� p�c r�sas not�r�šanas necinkoto t�raudu grunt� un kr�so. Cinkotas balstu deta as saskr�v� tras� un p�c viena gada ekspluat�cijas kr�so.

Jauno l�niju celtniec�b� j�dod priekšroka balstiem bez atsait�m, jo tie atsaišu d� ie�em tr�sreiz liel�ku plat�bu nek� br�vi st�vošie balsti.

Balstos lieto met�lisk�s deta as ne pl�n�kas par 4 mm. Bultskr�vju minim�lais diametrs 12 mm. To savstarp�js att�lumam j�b�t liel�kam par 2,5-k�rt�gu diametru. Caurumus aizliegts izveidot ar metin�šanas apar�tu. Balstu konstrukcij� paredz iesp�ja person�lam pacelties taj�. Pacelšanas ier�c�m j�sak�s 3 m augstum�.

Dzelzsbetona balsti (4.33.att) tiek izgatavoti no iepriekš spriegot� stiegrojuma dzelzsbetona caurul�m. Tie var b�t k� br�vi st�vošie, t� ar� ar atsait�m. Starp statn�m izmanto v�ja statnes, kuru nostiepums ir regul�jams. Tad nostiepuma regul�još�s ier�ces ir j�pasarg� no korozijas.

Jauna veida balstiem izmanto jaunus izol�cijas materi�lus, piem�ram, stie�veida piekarizolatorus, kas dod iesp�ju l�nijas vadus piek�rt met�la balstu travers�m V-veid�. Balstu

4.31.att. Koka balsti.

159

traversas var b�t taisnas vai daž�du formu met�lisku materi�lu un sint�tisku materi�lu izveidojum� (4.34.att.).

Stie�veida izolatori dod iesp�ju izveidot balstu jaun�s formas, kur iesp�jama arhitektu izdoma (4.35.att.). Balstu pamati var tikt izgatavoti uz vietas seviš�i v�ju grunts gad�jumos. Š�dos gad�jumos izmanto galvenok�rt ieskr�v�jamus pamatus un enkurus. Pamats sast�v no 100 mm diametra stie�a kur� gal� piemetin�ti 3-5 gliemeži, kuru diametrs uz leju mazin�s (4.36.att.). Tos iegriež grunt� ar speci�lu urbi vajadz�g� 5-16 m dzi um� un v�l�k tie pretojas izvilkšanai stiepes sp�ka iedarb�b�. Augšgal� stienis ietverts caurul�, ko piepilda ar betona javu. Balstu pamats sast�v no vair�kiem š�di iedzi in�tiem t�rauda stie�iem atkar�b� no grunts �paš�b�m, kas tiek savienoti ar p�rlikt�iem. Tiem tad piestiprina balstus. Izmanto ar� s��veida tipveida piln�gi r�pnieciski izgatavotus vai uz vietas beton�tus pamatus ar taisniem vai sl�piem stat�iem (4.37.att.).

4.32.att. Met�la balsti.

4.33.att. Dzelzsbetona balsti.

160

4.34.att. Jaun� veida balsti.

4.35.att. Augstsprieguma izolatori.

4.36.att. Balstu ieurbti pamati.

161

4.37.att. Balstu s��veidu pamati.

162

4.13 L�niju p�rsprieguma aizsardz�ba Elektrisk�s l�nijas un t�kliem pievienoto iek�rtu drošumu nopietni apdraud p�rkonu negaisi. Gaisa vadu elektrisk�s l�nij�s ir statisk�s elektr�bas potenci�li un to balstos zemes potenci�li, kas bieži rada atmosf�ras l�di�u izl�d�šan�s kan�lus. Statisk�s elektr�bas izl�des str�vas – zibens sp�rieni rada p�rsprieguma vi �us, kas izplat�s elektriskos t�klos un rada izol�cijas boj�jumu briesmas. Augst�k bija par�d�ts, ka apakšstacij�s tiek pielietotas p�rkona aizsardz�bas ar zibe�noved�jem un trošu aizsardz�bas sist�m�m. Par�d�tas ar� citas p�rsprieguma aizsardz�bas uz izol�cijas koordin�cijas pamata. Bez tam augstsprieguma l�nijas apg�d� ar pretzibens aizsardz�bu, paredzot šim nol�kam zem�tas aizsargtroses visu l�niju garum�. J�pan�k lai zibens, izl�d�joties, tr�pa tros� un pa to galven� l�di�a da a tiktu novad�ta zem�. L�di�a str�vas induc�s p�rspriegumus ar� vados, bet tos tad novada zem� p�rsprieguma izl�d�i. Troses 330 kV un 110 kV l�nij�m, kuru š��rsgriezumam j�b�t ne maz�kam par 35 mm2, uz dzelzsbetona un met�liskiem balstiem stiprina, izmantojot piekarizolatorus, kurus šunt� 40 2� mm dzirkste sprauga. Tiek rekomend�ti stikla piekarizolatori. Piekarizolatoru stiprin�jumiem j�b�t zem�tiem.

L�nijas uz vienstat�a balstiem aizsarg� ar vienu trosi (4.38.att.). Divstat�u balstu gad�jum� ar vadu horizont�lu izvietojumu izmanto divas troses.

Tros�s tiek induc�ti spriegumi, seviš�i �ssl�gumu gad�jumos. Lai samazin�tu zudumus kas b�tu trošu str�vas cilp� gad�jum� ja troses zem�tu divos punktos, troses enkurposm� l�dz 10 km garum� zem� vien� punkt�, veidojot speci�lu p�rvienojumu enkurbalstos. Gar�kiem enkurposmiem zem�jumu skaitu izv�l�s t�, lai �ssl�gumos pie maksim�liem induc�tiem spriegumiem nep�rkl�tos dzirkste spraugas. 330 kV l�nij�m 2-3 km pieej�s apakšstacij�m troses zem� katr� balst�.

�eometriskos parametrus nosaka aizsardz�bas le��i un att�lumi starp tros�m un vadiem. Vienstat�u l�nij�m un III apledojuma un vadu “dejas” rajonos aizsargle��im j�but ne liel�kam par 300, bet divstat�u balstu gad�jum� attiec�b� pret mal�jiem vadiem ne liel�kam par 200.

Laiduma vid� vertik�lie att�lumi starp aizsargtrosi un vadu (4.39.att.) neiev�rojot novirzi v�j� nedr�kst b�t maz�ki par nor�d�tiem tabul� un att�lumiem starp tiem balst�. T�tad trošu nostiepei j�b�t stingr�kai nek� vadiem. Aizsargtroses nokare l�dzin�s:

f1= fv + h0 – hc.. Vienm�r j�b�t: f1� fv un kc � h0.

Minim�lie izol�cijas att�lumi cm Apst�k i 110 kV 330 kV Atmosf�ras p�rspriegumi 100 260 Komut�cijas p�rspriegumi 80 215 Droša uzk�pšana balst� 150 350

4.38.att. Pretzibens aizsardz�ba vienstat�u balstiem.

300

hc

f1

fV

hc

4.39.att. Att�lumi starp trosi un vadiem laiduma vid�.

163

Minim�lie starpf�žu att�lumi cm Atmosf�ras p�rspriegumi 135 310 Komut�cijas parspriegumi 100 280 P�rsprieguma venti a izl�d�u izmantošanas sh�mas par�d�tas 4.40.att. Zem�šana ir nepieciešami balstiem ar tros�m vai citiem p�rsprieguma aizsardz�bas ier�c�m, k� ar� atsaites un met�liskiem žogiem zem l�nij�m. Zem�jumu maksim�l�s pretest�bas dotas tabul�. Gaisavadu l�niju balstu maksim�li pe aujam�s pretest�bas Grunts �patn�j� pretest�ba Zem�juma pretest�ba, � .� .m � �100 10 100 – 500 15 500 – 1000 20 1000 – 5000 30 �5000 6.10-3 � Met�liskie žogi zem l�nij�m j�zem� ar 2-3 m gariem vertik�liem elektrodiem ik pa 20-50 m pa žogu perimetriem. Atseviš�ie elektrodi nav vajadz�gi met�lisko vai dzelzsbetona stabu gad�jumos, kuru armat�ra savienota ar žoga met�liskiem posmiem. Seviš�i zibens zi�� b�stamiem balstiem, augst�kiem par 40 m, zem�juma pretest�bai j�b�t divreiz maz�kai. Zem�jumu pretes�bas m�r�jumi j�veic pretedst�bas liel�ko v�rt�bu period� vasar�. M�r�jumus veiktus cit� laik�, tos kori�jot ar sezonas koeficienta pal�dz�bu. Mitr� laika koeficients 1,2-2. M�r�jumi veikti saus� pavasara vai rudens period� – 1,2 -1,4. Pie maz�s grunts �patn�j�s pretest�bas � 500 � .m par zem�t�jiem izmanto dzelzsbetona pamatus un armat�ru, paredzot vajadz�bas gad�jum� ar� m�ksl�gos zem�t�jus. Pie augst�k�m �patn�j�m grunts pretest�b�m š�dus zem�t�jus neiev�ro. Zem� ieguld�mo elektrodu un zem�t�ju minim�lais š��rsgriezums slokš�u t�raudam ir 48 mm2 vai apa t�raudam diametrs 10-12 mm. To garums 30-40 m uz balstu.

4.40.att. P�rsprieguma izl�d�i augstsprieguma t�klos.

164

Bibliografiskais saraksts. 1. Ar�js R., Staltmanis I. Elektriskie sadales t�kli. R�ga. ”Liesma” 1972. 2. Vanags A. ,Kriš�ns Z.. Elekriskie t�kli un sist�mas. R�ga. “P�tergailis” 1998. 3. ABB Switchgear Manual Pocket Book. London, 9th edition. 1995. 4. �� , �� . !"# ��#. $�%��"&' $. � (��"�&' $.. ).: “$��*'+ *�"�'” 1998. 5. Timmermanis K.,Rozenkrons J. Elektrisko staciju un apakšstaciju elektrisk� da a. R�ga.:”Zvaigzne” 1988. 6. Balti�š A., Kanbergs A., Miesniece S. Zemsprieguma elektriskie apar�ti. R�ga, “Jumava”,2003. 7.. ,#��-�� $. �� . ).: “�%��."�/#'�” 1989. 8. ,�-+*"& $. 0"%#�%�'�"�%�� 1��'%"&�� 2�"��*��%%�3 2�#2��+��4.).:»�%��.�+» 1972. 9. 5"#*��4% 6. �� '22'�'��. «�%��."�/#'�»71989. 10. Piessi A.,Niemeywe L.,Perdoncin F. Research for mediumvoltage SF6 circuit-breakers // ABB Rev.- 1989. Nr2.-P. 3-10. 11. Beier H.,Lurkmann H.,Mario H. Entvicklung der SF6-Leistungsschalter bei Siemens // Siemens-Energietechn. 1983.-Nr3.- s. 23-31. 12.Lindmayer M.,Schiweck L. Vacuumschalterentvicklung und damit verbundene werkschtofffragen. // ETG-Fachber,-1986.-Nr20.-s.89-97. 13.Ce�+�"& 0.,8�� $. $'�11�%"� � ��.'/"&"� �"��1�'9�"%%"� ":"�1#"&'%��. ).: $,;,<,, 1990. 14.Rozenkrons, J.Budahs M. 20 kV t�kla zemspriegumau probl�mu risin�šana. Ener�tika un sabiedr�ba, 2000. Nr2. 14.Ribickis L. Galkina A: Elektroenerijas taup�gas lietošanas metodes. R�ga. Latvijas Tehniskais centrs. 1998. 15.��"��3%��4 �2�'&"�%��. <"� 3. !"# ":=�4 ��#'�9��4 ,.;. >��"&'. ).:�%��."'�"��/#'�,1988. 16.?'�� $.,0��*'% @.,!' .�� >. ?�%'��'+ "2��/'9�+ ��3 ��4. 5�.', «@�%'�%�», 1990. 17.Enelis A., Ar�js R. Augstsprieguma elektrisk�s l�nijas. R�ga 2004. 18.!��#'�' %��.�� 2��%%�� 2"��"+%%�� "�"� &��"�"." %'2�+A�%�+. ).: «$��*'+ *�"�'», 1972. 19.0"��%�" )., B".'��%�"& ,.,)�3'4�"& C., D'��"& E. 0"��1�'9�"%%�� 2��%'2�+A�%�+. ).: $,;,<,, 1990.

Documents

ELEKTRISKO SIST MU PROJEKT ŠANA · 2018-12-19 · Projekt šanas uzdevumi dals tpat saska ar dekompoz ciju likumsakar bm attiec b uz tehnolo iskiem principiem: ner jošo jaudu strukt