Оборудование электростанций и сетей

С. А. Лагута
ОБОРУДОВАНИЕ 
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И СЕТЕЙ
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Рекомендовано учреждением образования 
«Республиканский институт профессионального 
образования» Министерства образования Республики 
Беларусь в качестве пособия для учащихся 
учреждений образования, реализующих образовательные 
программы профессионально-технического образования 
по специальности «Техническая эксплуатация 
оборудования электростанций и сетей»
Минск
РИПО
2015

УДК  621.311(076)
ББК  31.277я722
Л14
Р е ц е н з е н т ы :
методическая комиссия профессионального цикла 
ГУО «Могилевский профессиональный
электротехнический колледж» (Т. С. Громыко);
доцент кафедры «Электрические станции» 
Белорусского национального технического университета, 
кандидат технических наук, доцент В. Н. Мазуркевич.
Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги 
или любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.
Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства образования Республики Беларусь.
Лагута, С. А.
Л14
Оборудование электростанций и сетей. Лабораторный практикум : пособие / С. А. Лагута. – Минск : РИПО, 2015. – 83 с. : ил.
ISBN 978-985-503-442-2.
Лабораторный практикум содержит описание лабораторно-практических 
занятий по учебному предмету «Оборудование электростанций и сетей». В доступной форме изложены теоретические сведения. Текстовый материал сопровождается иллюстрациями, схемами. Приведены требования электро- и 
пожаробезопасности при работе в учебной электротехнической лаборатории.
Предназначен для учащихся учреждений профессионально-технического 
образования по квалификациям «Электромонтер по ремонту аппаратуры релейной защиты и автоматики», «Электромонтер оперативно-выездной бригады».
УДК 621.311(076)
ББК 31.277я722
ISBN 978-985-503-442-2 
© Лагута С. А., 2015
© Оформление. Республиканский институт
профессионального образования, 2015

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Лабораторно-практические занятия по учебному предмету «Оборудование электростанций и сетей» предусмотрены 
учебной программой при организации обучения по квалификациям «Электромонтер по ремонту аппаратуры релейной защиты и автоматики», «Электромонтер оперативно-выездной 
бригады». Цель проведения занятий – закрепление теоретических знаний, полученных учащимися в ходе изучения учебного предмета, а также формирование у них практических 
навыков составления различных электрических схем. 
Каждое лабораторно-практическое занятие включает: 
1) цель работы;
2) оборудование;
3) список литературы для подготовки к занятию;
4) краткие теоретические сведения;
5) порядок выполнения работы;
6) контрольные вопросы и задания.
Лабораторные стенды являются действующими электроустановками и при определенных условиях могут стать источником опасности поражения человека электрическим током, 
поэтому, перед тем как приступить к работе в лаборатории, 
учащиеся должны пройти инструктаж по безопасности труда, 
электро- и пожаробезопасности. Находясь в лаборатории, следует строго соблюдать дисциплину.
Ознакомившись с целью лабораторно-практической работы и методическими указаниями по ее выполнению, учащиеся должны повторить теоретический материал, разобраться в 
электрической схеме, продумать последовательность выполнения работы, задать преподавателю возникшие вопросы.
3

Итогом работы учащихся является отчет, который должен 
включать:
фамилию, инициалы учащегося;
номер учебной группы;
наименование работы и дату ее выполнения;
оформленные схемы, таблицы и т. п. (в соответствии с 
содержанием задания); 
ответы на контрольные вопросы.
ТРЕБОВАНИЯ ЭЛЕКТРО- И ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТИ 
ПРИ РАБОТЕ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ
1. Размещать на лабораторном стенде только те предметы, 
которые необходимы для выполнения данной работы.
2. Тщательно осмотреть на лабораторном стенде электрооборудование и приборы, убедиться в их исправности, проверить состояние изоляции соединительных проводов. Нельзя 
пользоваться проводами без наконечников. При обнаружении 
неисправности электрооборудования поставить в известность 
преподавателя.
3. Прежде чем приступить к сборке схемы на стенде, проверить, какими выключателями и какой величины подается 
на схему напряжение, а также убедиться, что контакты автоматов защиты разомкнуты, а указатели положения элементов регулирования лабораторных источников питания и автотрансформаторов расположены в позиции «Нуль». Все выключатели должны находиться в отключенном положении.
4. Отключенный конденсатор может сохранять опасный 
остаточный заряд, поэтому после отключения цепи его необходимо разрядить.
5. При сборке схемы избегать пересечения проводов, обеспечивать надежность контактов всех разъемных соединений. 
Запрещается оставлять на лабораторном стенде неиспользованные провода.
6. При сборке цепей силового понижающего трансформатора соблюдать правильную последовательность соединения 
выводов обмотки низшего напряжения с проводами сети.
7. В собираемой схеме аппараты включать на напряжение, 
соответствующее источнику питания, а электроизмеритель4

ные приборы с пределами измерения – на ожидаемые измеряемые величины.
8. Схему собирать строго в последовательности, указанной в задании, и только в объеме выполняемой работы.
9. Включение собранной схемы и первое ее опробование 
осуществлять только с разрешения преподавателя.
10. Размыкать цепь вторичной обмотки трансформатора 
тока, если его первичная обмотка включена в сеть, запрещается.
11. Прежде чем разобрать электрическую схему или произвести любые изменения в ней, необходимо убедиться, что 
выключатели (автоматы) защиты, источники питания отключены.
12. Замену и установку плавкой вставки предохранителя 
производить при отключенном автомате и только с разрешения преподавателя.
5

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
АВР – автоматическое включение резерва
ВН – высокое напряжение
ГПП – главная понизительная подстанция
ГРУ – генераторное распределительное устройство
КЗ – короткое замыкание
КРУ – комплектное распределительное устройство
КЭС – конденсационная электростанция
НН – низкое напряжение
РПН – регулирование напряжения под нагрузкой
РУ – распределительное устройство
СН – собственные нужды
СШ – сборная шина
ТЭЦ – теплоэлектроцентраль
ЦРП – центральная распределительная подстанция
6

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 1
ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ 
НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 КВ
Цель: изучить конструкцию, параметры и принцип работы 
электрических аппаратов распределительных устройств до 1 кВ.
Оборудование: дугогасительные камеры электрических аппаратов, рубильники Р, РБ, РПБ, переключатели ППЦ, ПБ, 
пакетные выключатели ПВ, пакетные переключатели ПКУ, 
ПКП, ПЕ, предохранители ПР, ПН, НПН, автоматические 
выключатели АП 50Б, АЕ, А3100, ВА 47, ДЭК, магнитные 
пускатели ПМЕ, ПМЛ, ПАЕ, ПМ.
Литература: 
1. Конюхова, Е.А. Электроснабжение объектов / Е.А. Конюхова. М. : Мастерство, 2002.
2. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование тепловых и атомных электростанций / Л.Д. Рожкова, Е.Д. Добродеев. М. : 
Энергоатомиздат, 1986.
3. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций / Л.Д. Рожкова, Л.К. Корнеева, Т.В. Чиркова. М. : Изд. центр «Академия», 2004.
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Способы гашения электрической дуги. При размыкании 
электрической цепи возникает разряд. Если цепь имеет невысокое напряжение и небольшую мощность, возникает искровой разряд, который не требует специальных устройств для 
гашения. В цепях высокого напряжения возникает дуговой 
7

разряд с большой плотностью тока – до 10 000 А/см2 и температурой 6000–18 000 К. Для гашения такой дуги требуются 
специальные устройства.
Электрические аппараты, предназначенные для разрыва 
цепи под нагрузкой (коммутации тока), должны не только 
разомкнуть контакты, но и погасить возникшую между ними 
дугу.
В отключающих аппаратах до 1 кВ используются следующие способы гашения дуги:
1) удлинение дуги при быстром расхождении контактов. 
Чем длиннее дуга, тем большее напряжение необходимо для 
ее существования. Если напряжение источника окажется 
меньше, дуга гаснет;
2) деление длинной дуги на ряд коротких (рис. 1.1, а). Если 
длинную дугу затянуть в дугогасительное устройство, имеющее металлические пластины, то она разделится на п коротких дуг. Дуга гаснет, если U < nUкат, где U – напряжение сети, 
Uкат – катодное падение напряжения (20–25 В в дуге постоянного тока, 150–250 В в дуге переменного тока);
3) гашение дуги в узких щелях (рис. 1.1, б). Если дуга 
горит в узкой щели, образованной дугостойким материалом, 
то благодаря соприкосновению с холодными поверхностями 
происходит интенсивное охлаждение и диффузия заряженных 
частиц из канала дуги в окружающую среду. Это приводит к 
гашению дуги.
а
б
Рис. 1.1. Способы гашения электрической дуги
Электрические аппараты до 1 кВ. Предохранитель – это 
коммутационный аппарат, предназначенный для автоматиче8

ского однократного отключения защищаемой цепи при коротком замыкании. Отключение электрической цепи осуществляется путем расплавления плавкой вставки, включенной в рассечку защищаемой цепи, под действием тока, превышающего 
определенную величину.
б
а
Рис. 1.2. Предохранители: а – типа ПР-2; б – типа ПН-2
Предохранители типа ПР-2 с закрытыми разборными 
патронами без наполнителя изготавливаются на напряжение 
220 и 500 В и токи 15–1000 А.
Патрон предохранителя состоит из толстостенной фибровой трубки, на которую плотно насажены латунные втулки, 
предотвращающие разрыв трубки. На втулки навинчиваются 
колпачки, закрепляющие плавкую вставку, привинченную к 
ножам до установки ее в патрон.
Плавкие вставки изготавливают из цинка в виде фигурных пластин с широкими и узкими частями. При токах КЗ 
узкие участки нагреваются быстро, и плавкая вставка плавится в нескольких суженных частях, прежде чем ток КЗ достигает установившегося значения. Ток КЗ при этом ограничивается в 2–5 раз. Дуга нагревает патрон, из которого выделяются газы, повышается давление, и дуга гаснет.
Предохранители насыпного типа ПН-2 (рис. 1.2, б) имеют фарфоровую трубку, плавкую вставку из тонких медных 
ленточек и контактные ножи. Трубка заполнена сухим кварцевым песком и герметически закрыта.
Переключатели. Пакетный выключатель – это низковольтный электрический аппарат, предназначенный для коммута9