Задача 12. Разработать порядок оценки электрического износа контактов пускорегулирующей аппаратуры и технологию восстановления.

Дуговая эрозия контактов непосредственно связана с энергией, выделяющейся на контактах дугой, которую можно определить уравнением

где Uк и Uа - катодное и анодное падения напряжения; t – время горения дуги.

Степень износа контактов за одну операцию отключения зависит от зна чения тока дуги, длительности её горения, скорости перемещения дуги по поверхности контактирования, материала контактов и конструктивных особенностей аппарата. При больших отключаемых токах и сравнительно редких операциях общий износ находится в прямой зависимости от числа отключений.

Износ m пары контактов при совершении ими N операций включения и отключения цепи с током I определяется формулой Р.С. Кузнецова:

где Kи - эмпирический коэффициент износа, г/А2.

Коэффициент износа К И в диапазоне токов 1…500 А имеет разброс 0,1…5. В области токов до 100 А величина К И зависит от тока отключения. Для различных материалов при токах 100…200 А весовой износ считают пропорциональным только первой степени тока. Величина КИ при токах выше 400А стремится к постоянному значению для различных материалов, т.е. суммарный износ на пару контактов становится пропорциональным квадрату тока.

Ремонт контактной поверхности схож с ремонтом ножей и губок рубильника. Однако, если поверхность контактов покрыта слоем серебра, чистить ее напильником не рекомендуется. Для замены изношенных контактов можно изготовить новые из неотожженной профильной меди. После установки контактов следует проверить динамометром и отрегулировать степень нажатия главных контактов. Степень нажатия контактов проверяют в двух положениях: когда они разомкнуты (начальное нажатие) и когда замкнуты (конечное нажатие). В первом случае между подвижным контактом и его упором прокладывается полоска тонкой бумаги или фольги. Оттягивая подвижный контакт, при помощи динамометра устанавливают усилие, при котором освобождается полоска. Во втором случае полоска прокладывается между замкнутыми главными контактами. Оттягивая подвижный контакт, на динамометре фиксируют усилие, когда полоска свободно вытягивается.. Большое значение имеет расстояние, на которое может сместиться подвижный контакт в замкнутом положении, если удалить неподвижный. Это расстояние называется провалом контакта. Провал контакта необходим для того, чтобы компенсировать износ контактов. Величина провала лежит в пределах 2,5-5,5 мм и дается в заводских инструкциях. Если после сборки отремонтированного аппарата появляется сильный гул, то его нужно отключить, тщательно проверить затяжку всех соединений и пригонку обеих частей магнитопровода.

Задача 14. Привести примеры статически устойчивых и неустойчивых объектов

Многие принципиальные вопросы электромеханических переходных процессов рассматриваются с использованием простых схем электроэнергетических систем.

Наиболее распространены одномашинная, двухмашинная и трѐхмашинная модели энергосистем. Простейшей из них является одномашинная модель энергосистемы.

Простейшая (одномашинная) модель энергосистемы представляется одной удалѐнной электростанцией (эквивалентным генератором), работающей через трансформаторные связи и линию электропередачи параллельно с генераторами мощной концентрированной энергосистемы, настолько мощной, что еѐ приемные шины обозначают как шины бесконечной мощности (ШБМ). Отличительными признаками ШБМ являются неизменное по модулю напряжение (U = const) и неизменная частота ω0 = const этого напряжения. При использовании ШБМ соответствующие им энергосистемы в электрических схемах, как правило, не изображаются. В схемах замещения шины бесконечной мощности используются как элемент, изображающий мощную систему.

Статическая устойчивость установившегося режима всегда существует, если существует данный установившийся режим. Статически неустойчивый режим не может существовать длительно, так как малые возмущения (например, изменения нагрузок потребителей) немедленно приведут к его нарушению.

Величина запаса статической устойчивости имеет существенное практическое значение. При изменениях режима системы он может приближаться к режиму, предельному по условиям статической устойчивости.

Такое приближение режима к предельному называется ухудшением или утяжелением режима. Имеющийся в данном режиме запас статической устойчивости определяет меру возможности ухудшения режима до нарушения статической устойчивости.

Действительное ухудшение режима энергетической системы сводится в большинстве случаев к увеличению активной и реактивной нагрузок потребителей энергетической системы. При этом растут углы сдвига роторов части генераторов относительно остальной системы. Пока в системе не исчерпаны резервы реактивной мощности, нормальный уровень напряжений может при этом сохраняться. В этом случае только рост углов сдвига роторов генераторов позволяет судить об ухудшении режима с точки зрения статической устойчивости. Если же резервы реактивной мощности исчерпаны, то при ухудшении режима напряжения снижаются, а это является также одним из существенных признаков опасности нарушения статической устойчивости.

В силу сказанного величина запаса статической устойчивости может контролироваться величинами углов сдвига роторов генераторов и напряжений в сети. Во избежание нарушений статической устойчивости в нормальном режиме углы сдвига генераторов должны быть ограничены определенными пределами и не должно допускаться понижение напряжения в основных точках системы (контрольных точках) ниже определенного уровня. В связи с этим при регулировании режима системы возникают следующие задачи:

1)установление предельных углов сдвига роторов генераторов или (что практически эквивалентно) предельных мощностей передачи и

2) установление уровней напряжения в контрольных точках, предельных по условиям статической устойчивости. Приближение к этим предельным значениям, близким к пределу статической устойчивости, требует бдительности персонала, который должен принять все меры во избежание дальнейшего ухудшения режима и нарушения устойчивости

Особо важное значение для надежной работы системы имеет наличие достаточного запаса статической устойчивости в послеаварийном режиме.

Если в результате аварии установился устойчивый послеаварийный режим с приемлемыми для эксплуатации параметрами, то это еще не говорит о благополучном исходе аварии, так как данный послеаварийный режим может не обладать достаточным запасом статической устойчивости. Этот запас необходим в связи с возможностью ухудшения режима в первые несколько минут после аварии, когда эксплуатационный персонал еще не успевает предпринять нужны меры для улучшения режима. Обычно это ухудшение режима может быть связано с общим ростом нагрузки в системе, если авария