5. Понятия «ЭП», «потребитель эл/энергии», «эл/сеть», «электроустановка», «эл/хозяйство». Режимы работы электроприемников(2)

1. Приемники электрической энергии и их характеристики. Эл/приёмник – составляющая часть электр/хозяйства любого предприятия, организации, представляет собой аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии, например двигатель. Классификация ЭП: 1) по надёжности (I, II, III-категории); 2) по роду тока (f=50 Гц, от повышенной f, от сети постоянного тока); 3) по напряжению (до 1кВ и выше 1кВ – переменный ток, до 1, 5 кВ и свыше 1, 5кВ – потоянн ток); 4) по режиму работы (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременном режиме ПКР) Характеристики ЭП: 1) номинал мощность: Pном, Sном, Qном; 2) номининальное напряжение – Uном; 3) номинальный коэффициент активной мощности - cos φ; 4) номинальный КПД- η ном; 5) номинальн ПВ (для повторно-кратковременного режима); 6) номинальная частота fном; 7) номинальный ток Iном; Номинальная мощность отдельного ЭП: - для эл/двиг механическая мощность на валу, если эл/двиг в ПКР, то Pном = Рпасп * √ ПВ - для силовых и эл/печных трансформаторов Sном =Sпасп*√ ПВ - для источников света Рном= Рпасп (для ЛН) Под номинальной реактивной мощностью отдельного ЭП понимают отдельную реактивную мощность потребляемая из сети или генерируемая в сеть, при номинальной активной мощности или номинальном напряжении.

5. Понятия «ЭП», «потребитель эл/энергии», «эл/сеть», «электроустановка», «эл/хозяйство». Режимы работы электроприемников(1) Эл/приёмник – составляющая часть электр/хозяйства любого предприятия, организации, представляет собой аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии, например двигатель.

а) Длительный режим характерен для большинства насосов, вентиляторов, компрессоров, нагревательных печей и др. Температура успевает достичь установившегося значения. б) Кратковременный режим, характеризуется небольшими по времени периодами работы и длительными паузами с отключением ЭП от сети. За время работы температура ЭП не достигает допустимого установившегося значения, а во время паузы охлаждается до температуры окружающей среды. В таком режиме работают вспомогательные механизмы металлорежущих станков, эл/приводы задвижек, заслонок. в) Повторно-кратковременный – характеризуется чередованием кратковременных периодов работы с паузами. При этом за время работы температура не достигает допустимого установившегося

установившегося значения, а за время паузы не снижается до температуры окружающей среды.

Приёмники повторно-кратковременного режима работы характеризуются относительной продолжительностью включения в процентах: ПВ%=tв*100% / (tв+t0)=tв *100% / Tц, где tв- период работы, t0 – период паузы, Tц – время цикла.

Если Тц> 10 мин, то режим считается продолжительным. Для повторно-кратковременного режима выпускаются двигатели со стандартной ПВ, равными 15, 25, 40, 60%.

ЭП или группу ЭП, объединённых технолог процессом и размещённых на определён территор – потребительн эл/энерг, которые подразделяются на: пром предприятия; жилые и обществ здания, коммунал-бытовые предприятия; электрифицир транспорт. Эл/установки – совокуп машин, аппаратов, линий и вспом оборудования, предназначен для энергии и преобразования в другой вид энергии. Эл/сеть – совокуп эл/установок для передачи, распред, состоящая из подстанции, ЛЭП, токопроводов, аппаратуры присоединения, защиты и управления. Подстанция – эл/установка предназн для передачи, распределения или только для передачи эл/эн на расстояние. Эл/хозяйство – совокуп эл/установ, электр и неэлектр изделий, не являющихся частью эл/сети, но обеспечивающих её функционирование; помещение зданий и сооружений, которые эксплуатир эл/технич персоналом; материальных и энергетич ресурсов и информационного обеспечения, необходимых для жизнедеятельности эл/хозяйства.

20. Влияние высших гармоник на работу электрооборудования (1)

Гармонические искажения напряжений и токов возникают из-за наличия в электрических сетях элементов или оборудования с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Основные источники гармонических помех - преобразовательные и выпрямительные установки, индукционные и дуговые печи (ДСП), сварочные машины, флуоресцентные лампы. Определенный уровень гармонических помех может создавать и оборудование энергосистем: вращающиеся машины, трансформаторы.

Основными формами воздействия высших гармоник на системы электроснабжения являются:

· увеличение токов и напряжений высших гармоник вследствие параллельного и последовательного резонансов;

· снижение эффективности процессов генерации, передачи, использования электроэнергии;

· старение изоляции электрооборудования и сокращение вследствие этого срока его службы.

Резонансы в системах электроснабжения обычно рассматриваются применительно к силовым конденсаторам. При превышении гармониками тока уровней, предельно допустимых для конденсаторов, последние не ухудшают свою работу, однако через некоторое время выходят из строя.

Влияние гармоник на вращающиеся машины выражается в форме потерь электроэнергии и создания дополнительных моментов вращения. Потери увеличиваются в проводниках статора и ротора из-за вихревых токов и поверхностного эффекта. Токи утечки, вызываемые гармониками в торцевых зонах статора и ротора, также приводят к дополнительным потерям. Потери приводят к повышению общей температуры машины и к местным перегревам, наиболее вероятным в роторе.

В линиях электропередач гармоники тока приводят к дополнительным потерям электроэнергии и напряжения. В кабельных линиях гармоники напряжения увеличивают воздействие на диэлектрик пропорционально увеличению максимального значения амплитуды, что увеличивает, в свою очередь, число повреждений кабелей и стоимость ремонта.

27. Выбор напряжения внутризаводского электроснабжения пром. предприятий. Для внутризаводской системы электроснабжения в качестве основного следует применять номинальное напряжение 10 кВ. При этом питание электродвигателей напряжением 6 кВ может осуществляться следующими способами: 1) от трансформаторов с расщепленными вторичными обмотками 6, 3 и 10, 5 кВ, если нагрузки на напряжении 6 и 10 кВ примерно одинаковы; 2) от отдельных промежуточных подстанций 10/6, 3 кВ — при питании значительного числа высоковольтных электродвигателей, имеющих относительно небольшие единичные мощности; 3) по схеме блока трансформатор — двигатель, когда число двигателей 6 кВ значительной мощности невелико и они расположены обособленно друг от друга. Применять напряжение 6 кВ для всей распределительной сети допускается при преобладании на проектируемом объекте электроприемников 6 кВ или при питании значительной части электроппиемников от шин 6. 3 кВ заводской ТЭЦ. Напряжение 35 кВ может быть экономически целесообразным при передаваемой мощности не более 10 MBА. Это напряжение может применяться для распределения электроэнергии по территории предприятия с помощью глубоких вводов, а также для питания мощных электроприемников (сталеплавильных печей). Для систем внешнего электроснабжения крупных предприятий с потребляемой мощностью 10—150 МВА целесообразно использовать напряжение 110 кВ, а для предприятий с потребляемой мощностью более 120—150 МВА возможно применение напряжения 220 кВ.

29. Картограмма электрических нагрузок: назначение и порядок построения. Определение центра электрических нагрузок и зона его рассеяния (1)

Картограмма электрических нагрузок – это генплан предприятия, на котором электрические нагрузки цехов, отдельных крупных электроприемников или групп электроприемников изображаются в виде окружностей, площади которых пропорциональны в определенном масштабе величинам этих нагрузок, а центры совпадают с условными центрами электрических нагрузок приемника, группы или цеха.

При равномерном распределении нагрузок по площади объекта центр электрической нагрузки совпадает с центром геометрической фигуры, изображающей цех на генплане предприятия.

Картограмма электрических нагрузок позволяет наглядно представить распределение нагрузок по территории промышленного предприятия.

Для каждого цеха (группы электроприемников) радиус круга R находят из условия равенства активной мощности нагрузки площади круга

где т — принятый масштаб картограммы, кВт/мм2

Радиус круга:

Для отражения структуры нагрузки цеха в круге может быть выделен сектор, соответствующий величине осветительной нагрузки.. Угол сектора осветительнойнагрузки в градусах определяется как

10. Выбор сечения проводов, кабелей и шин цеховых электрических сетей.

Провода, кабели и шинопроводы выбранные в соответствии с условиями окружающей среды, должны выдерживать длительно допустимый нагрев расчетным током и обуславливать потерю напряжения не превышающ. ГОСТ. Кроме этого соответств току защитного аппарата, и механич прочность.

1. Допустимы ток кабеля или провода

где Кп – поправочный коэффициент, корректирующий допустимый ток на условия прокладки проводов и кабелей и зависящий от температуры земли и воздуха.

Если взрывоопасные помещения то,

Если приемники в повторно кратковременном режиме:

Выбранные проводники согласов. с защитным аппаратом:

Кп – см. выше, Кз – кратность длительно допустимого тока провода по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата.

Шинопроводы

Распределит шинопроводы выбирают по расчетному току наиболее загруженного плеча

2. l_Р – длинна наиболее протяженного плеча шинопровода

29. Картограмма электрических нагрузок: назначение и порядок построения. Определение центра электрических нагрузок и зона его рассеяния (2) При отыскании ЦЭН цеха используется план цеха с расположением его отдельных электроприемников. При отыскании ЦЭН предприятия используется его генеральный план, а в качестве отдельных электроприемников рассматриваются цеха предприятия. 1-й метод - использует некоторые положения теоретической механики, заключается в том, что ЦЭН определяется как центр тяжести системы масс, в качестве которых выступают электрические нагрузки отдельных электроприемников или цехов. Координаты ЦЭН определяются как средневзвешенные по мощности координаты отдельных нагрузок:

где xi, yi – координаты i-го электроприёмника или узла нагрузки, м;

Pi – расчётная нагрузка i-го электроприёмника или узла нагрузки, кВт.

2-й метод - является разновидностью первого и учитывает не только электрические нагрузки потребителей электроэнергии, но продолжительность Ti работы этих потребителей в течение расчетного периода времени:

ЦЭН является условным, т. к. смещается во времени по следующим причинам:

1) потребляемые мощности приемников, цехом и предприятия в целом изменяются в соответствии с графиком нагрузок;

2) изменения сменности промышленного предприятия;

развитие предприятия.

20. Влияние высших гармоник на работу электрооборудования (2) В трансформаторах гармоники напряжения вызывают увеличение потерь на гистерезис и вихревые токи, сокращается срок службы изоляции. Отрицательный аспект воздействия гармоник на мощные трансформаторы состоит в циркуляции утроенного тока нулевой последовательности в обмотках, соединенных в треугольник. Это может привести к их перегрузке. В системах дистанционного управления токами наложенной частоты гармоники могут приводить либо к блокировке полезного сигнала, либо к ложному срабатыванию реле. В зависимости от принципа действия устройств релейной защиты гармоники напряжения и тока могут ухудшать их характеристики либо нарушать их работу. При содержании в балластных устройствах газоразрядных ламп конденсаторов гармоники могут вызвать резонанс, приводящий к выходу ламп из строя. При измерениях мощности и энергии обычные индукционные счетчики завышают показания на несколько процентов (до 6%) при наличии у потребителя источника гармоник. Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями: - коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряженияК_и; - коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряжения К_и(п)