Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
1. Дайте определение номинальной мощности, расчетной нагрузке и пиковой нагрузке Номинальная мощность электроприемника – эта мощность, обозначенная на заводской табличке или в паспорте двигателя, силового или специального трансформатора, либо на цоколе или колбе источников света. Под номинальной мощностью электродвигателя понимается мощность Рн, развиваемая двигателем на валу при номинальном напряжении, а под номинальной мощностью других приемников энергии – потребляемая ими из сети мощность при номинальном напряжении, определенных условиях среды и том режиме работы, для которых они предназначены. Номинальная мощность приемников всегда приводится к нагрузке длительного режима их работы. Паспортная мощность приемников повторно-кратковременного режима приводиться к номинальной длительной мощности при продолжительности включения ПВ=100% по следующим формулам: для электродвигателей Рном=Рпасп.; для трансформаторов Sном=Sпасп., где Рпасп .– в кВт; Sпасп. – в кВА; ПВпасп. – относительна продолжительность включения приемника; для трансформаторов электрических печей Рном= Sпасп.cosпасп, где cosпасп – номинальный коэффициент мощности трансформатора электрических печей. Для трансформаторов сварочных машин и трансформаторов ручной сварки номинальная активная мощность – эта некоторая условная мощность, приведенная к ПВ=100%. Рном= Sпасп . cosпасп. Применительно к агрегатам с многодвигательным приводом, кроме крановых установок, под термином «приемник электроэнергии» следует понимать весь агрегат в целом, а под его номинальной мощностью – сумму номинальных мощностей всех двигателей агрегата, приведенных к ПВ=100%. Для крановых установок под термином «приемник электроэнергии» следует иметь в виду электропривод каждого механизма, включая приводимые двумя двигателями, мощности которых складываются. Под расчетной нагрузкой по допустимому нагреву понимается такая длительная неизменная нагрузка элемента системы электроснабжения (трансформатора, линии и т.п.), которая эквивалентна ожидаемой изменяющейся нагрузке по наиболее тяжелому тепловому воздействию: максимальной температуре нагрева проводника или тепловому износу его изоляции. Эффекты нагрева проводника обусловлены его токовой нагрузкой, но вследствие большей простоты получения из опыта и использования в расчетах графиков P=f(t) по сравнению с графиками I=f(t) в проектной практике широко применяется понятие расчетной нагрузки Pp по активной мощности. Понятие о максимуме средней нагрузки. Средняя мощность потерь в проводнике, а следовательно, и его средний перегрев определяется среднеквадратичным током Iск; средний перегрев меньше максимального перегрева проводника кроме случая неизменной во времени нагрузки, когда перегрев одинаков. В общем случае можно записать: Iм Iр Iск Iс, где Iм – наибольшее значение тока на данном графике. Аналогично для графика нагрузок по активной мощности имеет место неравенство: Рм Рр Рск Рс. Это неравенство дает достаточную, но обычно слишком грубую оценку расчетной нагрузки Рр. Более точная оценка величины Рр достигается с помощью использования понятия максимума средней нагрузки Рм,Т за скользящий вдоль графика интервал времени Т. Существует оптимальная длительность интервала осреднения Тоср, при которой средняя нагрузка Рс,т будет достаточно характеризовать изменение нагрева проводника за время Тоср. Длительность интервала осреднения не должна быть очень мала, так как иначе не успеет установиться режим нагрева проводника. Но она не должна быть слишком велика, так как в этом случае внутри некоторого интервала этой большой длительности даже при меньшей средней нагрузке возможен значительный пик графика, который успеет вызвать больший перегрев проводника, чем в другом таком же интервале с большей средней нагрузкой, но и более равномерным графиком (рис. 2). Рис. 1. График нагрузок по активной мощности. Рис. 2. График нагрузок по активной мощности с максимальными нагрузками различной продолжительности. Исходя из этих условий оптимальная длительность интервала осреднения Тоср принята равной трем постоянным времени нагрева проводника То, т.е. Тоср = 3То, так как за это время перегрев проводника при неизменной нагрузке достигает примерно 95% установившегося значения. Таким образом, максимальная средняя нагрузка за интервал времени Тоср = 3То принимается в качестве расчетной нагрузки. Рр Рм, Итак, в качестве расчетной нагрузки Рр по допустимому нагреву при переменном графике нагрузок принимаются максимальные нагрузки различной продолжительности (0,5; 0,75; 1; 1,5; 2; 2,5 ч), а при мало изменяющемся (постоянном) графике нагрузок – средняя нагрузка. Расчетная нагрузка по допустимому нагреву может быть активной Рр, реактивной Qр, полной Sр или токовой Iр. Расчетную нагрузку по допустимому нагреву сокращенно называют расчетной нагрузкой. |
2. Дайте определение следующим понятиям и основные формулы для их определения: коэффициенты использования, включения, максимума, спроса и заполнения графика электрических нагрузок и эффективного числа электроприемников Коэффициент использования. Коэффициент использования является основным показателем для расчета нагрузки. Коэффициент использования активной мощности приемника электроэнергии ки.а. или группы приемников Ки.а. называется отношение средней активной мощности отдельного приемника (или группы их) к ее номинальному значению: ; Этот коэффициент, как и средняя нагрузка рс, Рс относится к смене с наибольшей загрузкой приемников. Для графика нагрузок по активной мощности средний коэффициент использования активной мощности приемника за смену может быть определен из выражения: , (см. рис. 3) где Wа – энергия, потребленная приемником за смену; Wа,возм – энергия, которая могла бы быть потреблена (возможная) приемником за смену при номинальной загрузке его в течение всей смены. Коэффициент включения. Коэффициентом включения приемника кв называется отношение продолжительности включения в цикле tв ко всей продолжительности цикла tц: Рис. 3. Индивидуальный график нагрузок по активной мощности. Время включения приемника за цикл складывается из времени работы tр и времени холостого хода tх: . Коэффициентом включения группы приемников или групповым коэффициентом включения Кв называется средневзвешенное (по номинальной активной мощности) значение коэффициентов включения всех приемников, входящих в группу, определяемое по формуле . Для графика нагрузок по активной мощности коэффициент включения определяется из выражения: . Коэффициент максимума Коэффициентом максимума активной мощности км,а, Км,а называется отношение расчетной активной мощности рр, Рр к средней нагрузке рс, Рс за исследуемый период времени: ; . Исследуемый период времени принимается равным продолжительности наиболее загруженной смены. Коэффициент максимума активной мощности Км,а приближенно можно представить функцией nэ и Ки,а: Кривые построены для То=10 минут, т.е. при длительности интервала осреднения Тоср=3То=30 минут (т.н. получасовой максимум). Для проводников больших сечений этот интервал не соответствует. Поэтому при То >> 10 минут определенный по этим кривым Км должен быть пересчитан на другую продолжительность по формуле , где Км,а при Тоср=30 минут. Коэффициент заполнения графика нагрузок (коэффициент нагрузки) Коэффициентом заполнения графика нагрузок по активной мощности Кз.г,а называется отношение средней активной мощности к максимальной за исследуемый период времени .Исследуемый период времени принимается равным продолжительности наиболее загруженной смены. Числовые значения Кз.г.а при проектировании принимаются по справочным материалам. Определение приведенного (эффективного) числа приемников. Под эффективным (приведенным) числом приемников группы различных по номинальной мощности и режиму работы понимается такое число однородных по режиму работы приемников одинаковой мощности, которое обусловливает ту же расчетную нагрузку, что и данная рассматриваемая группа различных по номинальной мощности и режиму работы приемников. Приведенное число приемников группы определяется по формуле , где в числителе стоит квадрат суммы номинальных активных мощностей всех приемников (т.е. квадрат групповой мощности) данной группы, а в знаменателе – сумма квадратов номинальных активных мощностей отдельных приемников группы. Подробно способы определения nэ приведены ниже. |
|
10. Основные показатели качества электрической энергии. Что такое отклонение и колебания напряжения. Влияние качества электроэнергии на режим работы электроприемников Качество электрической энергии. Перечень и нормативные значения показателей качества электроэнергии установлены ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения», введено с 01.01.1999г. Стандарт устанавливает показатели и нормы качества электроэнергии (КЭ) в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения трехфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети, находящиеся в собственности различных потребителей электрической энергии, или приемники электроэнергии (точки общего присоединения). Нормы КЭ, устанавливаемые настоящим стандартом, являются уровнями электромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных помех в СЭС общего назначения. При соблюдении указанных норм обеспечивается электромагнитная совместимость электросетей СЭС общего назначения и электросетей потребителей электроэнергии. Кондуктивная электромагнитная помеха в СЭС – электромагнитная помеха, распространяющаяся по элементам электрической сети. Показатели КЭ. 1. Установившееся отклонение напряжения бUу; 2. Размах изменения напряжения бUt; 3. Доза фликера Рt; [фликер – субъективное восприятие человеком колебаний светового потока искусственных источников освещения, вызванных колебаниями напряжения в питающей сети] 4. Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения Кu; 5. Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения Кu(n); 6. Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности К2u; 7. Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности Коu; 8. Отклонение частоты f; 9. Длительность провала напряжения; 10. Импульсное напряжение Uимп; 11. Коэффициент временного перенапряжения Кпер.U. Отклонение напряжения (Uу) Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения, для которого установлены следующие нормы: – нормально допустимые значения установившегося отклонения напряжения Uу на выводах приемников электроэнергии равны 5% от номинального напряжения электросети; – предельно допустимые значения Uу равны 10%. Расчет отклонения напряжения. – установившееся отклонение напряжения, 3. Основные и вспомогательные методы определения электрических нагрузок предприятий. Название методов и основные формулы Существуют несколько методов определения расчетных нагрузок. К основным следует отнести методы определения электронагрузок по: 1. установленной мощности и коэффициенту спроса; 2. средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм графиков нагрузки); 3. средней мощности и коэффициенту формы графиков нагрузок; 4. средней мощности и отклонению от средней расчетной нагрузки (статистический метод). К вспомогательным можно отнести методы определения расчетных нагрузок по: 1. удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска продукции за определенный период; 2. удельной нагрузке на единицу производственной площади. Определение расчетной нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса Расчетная нагрузка для группы однородных по режиму работы приемников определяется из следующих выражений: ; ; где Кс.а – коэффициент спроса данной характерной группы, принимаемый по справочным материалам; tg соответствует характерному для данной группы приемников cos, определяемому по справочным материалам. Расчетная нагрузка узла СЭС (цеха, корпуса, предприятия) определяется суммированием расчетных нагрузок отдельных групп приемников: , где – сумма расчетных активных нагрузок отдельных групп приемников; – то же, реактивных. Кр.м – коэффициент разновременности максимумов нагрузок, принимаемый 0,851,0 в зависимости от места нахождения данного узла в СЭС. Определение расчетной нагрузки по методу «Упорядоченных диаграмм нагрузок». Рр= РсмКм; Рсм= РномКи; Qр=1,1Qсм – при nэ=nn<10; Qсм=Рсмtg Qр=Qсм – при nэ=nn10. Км определяется по графикам или таблицам зависимости Км=f (nэ; Ки). Имеются методы упрощенного нахождения Км и nэ: 1. Если nэ 200, то при любых значениях Ки Рр=Рсм. 2. Если Ки 0,9, то при любых значениях nэ Рр=Рсм. 3. Если n 4, то при m 3 nэ=n (n – фактическое число ЭП) 4. Если n 4, то при m > 3 и Ки 0,2 , если окажется, что nэ > n, то принимаем nэ = n 5. Если n 4, то при m > 3 и Ки < 0,2 nэ определяется по вспомогательным кривым: Вводим следующие обозначения: n – фактическое число ЭП в группе; n1 – число наибольших ЭП в группе, подключенных к узлу, мощность каждого из которых не менее половины мощности наибольшего электроприемника. |
где Uу= – усредненное напряжение, В или кВ как результат усреднения N наблюдений напряжений U(1)i за интервал времени 1 мин. Ui – значение напряжения U(1)i в i-ом наблюдении, В, кВ. Число наблюдений за 1 мин должно быть не менее 18. Качество электроэнергии по установившемуся отклонению напряжения в точке общего присоединения к электросети считают соответствующим требованиям ГОСТ-13109-97, если все измеренные за каждую минуту в течении 24 ч значения Uу находятся в интервале, ограниченном предельно допустимыми значениями, а не менее 95% измеренных за тот же период времени значений Uу находятся в интервале, ограниченном нормально допустимыми значениями. Колебания напряжения Колебания напряжения характеризуются следующими показателями: – размахом изменения напряжения Ut; – дозой фликера Рt (частотой колебаний напряжения). Размах изменения напряжения – это разность между следующими друг за другом экстремумами огибающей действующих значений напряжения. Предельно допустимое значение суммы установившегося отклонения напряжения Uу и размаха изменений напряжения Ut в точках присоединения к электросетям напряжением 0,38 кВ равно 10% от номинального U. Колебания напряжения определяют по формуле: , где Ui, Ui+1 – значения следующих один за другим экстремумов и горизонтального участка огибающей среднеквадратичных значений напряжения основной частоты, определенных на каждом полупериоде основной частоты, В. n= – относительное число наибольших ЭП; Рн1 – суммарная мощность n1, ЭП; Рн – суммарная номинальная мощность n ЭП узла; Р= – относительная мощность наибольших ЭП. зная n и Р определяем по кривым nэ nэ= nэ= nэ n. 6. Если n 3, то Рр=Рн при ПКР: Qр=0,87Рр; для ЭП длительного режима Qр=0,75Рр 7. Если n > 3, но nэ < 4, то Рр=(РнКз) 8. Для ЭП длительного режима при ки 0,6, ки 0,9 км=1; Рр=Рсм. Определение расчетной нагрузки по средней мощности и коэффициенту формы Рр=Кф.аРсм Qр=Кф.р.Qсм или Qр=Ррtg . В этом методе Рсм можно определить: Рсм=РнКи или , где Мсм – производительность за максимально загруженную смену; а – удельный расход электроэнергии на единицу продукции. Определение расчетной нагрузки по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции. Wг=Мгуд Мг – годовой выпуск продукции, шт, м, т, м2… уд – удельный расход электроэнергии, ; , кВт, где Рсг – среднегодовая мощность нагрузки; Тг – годовой фонд рабочего времени, ч. , кВт; - коэффициент сменности по энергоиспользованию, 0,50,9. Определение расчетной нагрузки по удельной нагрузке на единицу производственной площади. Рр=оF, где F – площадь размещения приемников группы, м2; о – удельная расчетная мощность на 1 м2 производственной площади, кВт/м2. Метод применим для сетей цехов, в которых приемники имеют малую мощность и они равномерно распределены на производственной площади. Удельная расчетная мощность для силовых электроприемников определяется по справочным материалам и лежит в пределах 0,151,5 А/м2 или 0,11,0 кВт/м2. Для осветительной нагрузки осв=0,010,02 кВт/м2 при освещении лампами накаливания; 0,0090,018 кВт/м2 при освещении люминесцентными лампами, 0,0050,01 кВт/м2 при освещении газоразрядными лампами без компенсации реактивной мощности и 0,0090,018 кВт/м2 при освещении газоразрядными лампами с компенсацией реактивной мощности. Qр.о=Рр.оtgо. |
|
6/ Перечислите характеристики электроприемников и дайте краткие пояснения каждой из них Потребители электроэнергии характеризуются по нескольким параметрам: А. Приемники электроэнергии промпредприятий по роду тока делятся на следующие группы: 1. Приемники трехфазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц. 2. Приемники трехфазного тока напряжением выше 1000 В, частотой 50 Гц. 3. Приемники однофазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц. 4. Приемники, работающие с частотой, отличной от 50 Гц, питаемые от преобразовательных подстанций и установок. 5. Приемники постоянного тока, питаемые от преобразовательных подстанций и установок. В настоящее время электроснабжение промпредприятий ведется на переменном трехфазном токе. Для питания групп приемников постоянного тока сооружаются преобразовательные подстанции, на которых устанавливаются преобразовательные агрегаты: полупроводниковые выпрямители, ртутные выпрямители, двигатели-генераторы (ГД) и механические выпрямители. Преобразовательные агрегаты питаются от сети трехфазного тока и являются, поэтому приемниками трехфазного тока. Приемники постоянного тока, имеющие индивидуальные преобразовательные агрегаты: электропривод по системе ГД, ионный электропривод и т.п., являются с точки зрения электроснабжения приемниками трехфазного тока. Часто встречающиеся приемники постоянного тока, требующие питания от преобразовательных подстанций: внутризаводской электрифицированный транспорт, электролизные производства, некоторые электродвигатели подъемно-транспортных и вспомогательных механизмов. Б. По напряжению – согласно ПУЭ электротехнические установки, производящие, преобразующие, распределяющие и потребляющие электроэнергию, подразделяющиеся на электроустановки напряжением до 1000 В и электроустановки напряжением выше 1000 В. В. Режимы нейтралей: 1) Установки напряжением до 1000 В выполняются как с глухо заземленной, так и с изолированной нейтралью, а установки постоянного тока – с глухо заземленной и изолированной нулевой точкой. Электрические установки до 1000 В с изолированной нейтралью следует применять при повышенных требованиях по безопасности (торфяные разработки, угольные шахты и т.п.) при условии, что в этом случае обеспечивается контроль изоляции сети и целость пробивных предохранителей, быстрое обнаружение персоналом замыканий на землю и быстрая ликвидация их, либо автоматическое отключение участков с замыканием на землю. В четырехпроводных сетях переменного тока и трехпроводных сетях постоянного тока без повышенной опасности глухое замыкание нейтралей обязательно. 2) Электроустановки напряжением выше 1000 В делятся на установки: 2.1. С изолированной нейтралью (напряжение до 35 кВ); 2.2. С нейтралью, включенной на землю через индуктивное сопротивление для компенсации емкостных токов (напряжение до 35 кВ и редко 110 кВ); 2.3. С глухо заземленной нейтралью (напряжение 110 кВ и выше). Кроме того, все эти установки подразделяются на установки с малыми токами замыкания на землю (до 500 А) и установки с большими токами замыкания на землю (более 500 А). Г. По частоте тока приемники электроэнергии делятся на приемники промышленной частоты (50 Гц) и приемники с высокой (выше 100 кГц), повышенной (до 10 кГц) и пониженной (ниже 50 Гц) частотами. Большинство приемников используют электроэнергию нормальной промышленной частоты. Установки высокой и повышенной частоты применяются для нагрева под закалку, ковку и штамповку металлов, а также для плавки металлов. К приемникам с повышенной частотой относятся, например, электродвигатели в текстильной промышленности при производстве искусственного шелка (частота 133 Гц). Д. Приемники электроэнергии могут быть подразделены на группы по сходству режимов, то есть по сходству графиков нагрузки. Деление потребителей на группы позволяет более точно находить суммарную электрическую нагрузку. Различают три характерные группы приемников: 1. Приемники, работающие с продолжительной неизменной или мало меняющейся нагрузкой. В этом режиме электрическая машина или аппарат может работать продолжительное |
время без повышения температуры отдельных частей машины или аппарата свыше допустимой. Рисунок 4 – Характеристики Примерами приемников, работающих в этом режиме, являются электродвигатели компрессоров, насосов, вентиляторов, и т.п. 2. Приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки. В этом режиме рабочий период машины или аппарата не настолько длителен, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла достигнуть установившегося значения. Период остановки машины или аппарата настолько длителен, что машина практически успевает охладиться до температуры окружающей среды. Примерами данной группы приемников являются электродвигатели электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков (механизмы подъема поперечины, зажимы колонн, двигатели быстрого перемещения суппортов и др.), задвижки, затворы и т.п. 3. Приемники, работающие в режиме повторно-кратковременной (ПКР) нагрузки. В этом режиме кратковременные рабочие периоды машины или аппарата чередуются с кратковременными периодами отключения. Повторно-кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ) и длительностью цикла. В повторно-кратковременном режиме электрическая машина или аппарат может работать с допустимой для них относительной продолжительностью включения неограниченное время, причем превышение температур отдельных частей машины или аппарата не выйдет за пределы допустимых значений. Примером этой группы приемников являются электродвигатели кранов, сварочные аппараты, прокатные станы и др. Для перечисленных режимов работы приемников в соответствии с ГОСТ 183-74 электропромышленность выпускает электродвигатели, рассчитанные на указанные условия работы. Е. Несимметричность нагрузки или неравномерность загрузки фаз. К симметричным нагрузкам относятся электродвигатели трехфазных потребителей и трехфазные печи. К несимметричным нагрузкам (одно-двухфазным) следует отнести электрическое освещение, однофазные и двухфазные печи, однофазные сварочные аппараты и т.п. в том случае, когда распределить их симметрично по фазам не удается. Ж. Надежность (бесперебойность) питания. [ПУЭ 1998 г]. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории: |
|
7. Потребители реактивной мощности на предприятиях, основные способы снижения потребления реактивной мощности на предприятиях без применения дополнительных устройств Потребление реактивной мощности: Как известно реактивная мощность может иметь индуктивный или емкостный характер нагрузки. Считается, что если ток отстает по фазе от напряжения, то нагрузка имеет индуктивный характер, а реактивная мощность потребляется и имеет положительный знак (+). В элементах сети имеют место потери реактивной мощности, которые могут быть соизмеримы с реактивной мощностью, потребляемой приемниками электроэнергии. Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются АД (60-65% от общего потребления), трансформаторы (20-25%), вентильные преобразователи, реакторы, воздушные и кабельные электросети и прочие приемники (10%). Для сравнения: активная мощность Р так же, как и реактивная потребляется приемниками и теряется в элементах сети и электрооборудования. Мероприятия по уменьшению потребления реактивных мощностей. Снижение потребления реактивной мощности самими электроприемниками и повышение естественного коэффициента мощности может быть достигнуто следующими мероприятиями: а) повышением загрузки технологических агрегатов, упорядочением технологического процесса, повышением загрузки и коэффициента загрузки электродвигателей; б) снижением напряжения питания асинхронных двигателей, загруженных не выше, чем на 45%, путем переключения схемы обмоток с на . При этом вращающий момент и активная мощность электродвигателя уменьшаются в 3 раза, загрузка двигателя и его коэффициент мощности повышаются, а потребление реактивной мощности снижается. Такое переключение возможно при напряжении обмотки двигателя 660/380 В и напряжении сети 380 В. в) установкой ограничителей холостого хода асинхронных электродвигателей и сварочных трансформаторов; г) отключением цеховых трансформаторов, загруженных менее 30%, с переводом нагрузки на другие трансформаторы; д) заменой систематически недогруженных асинхронных двигателей со средним Кз < 45% на двигатели меньшей мощности; е) заменой изношенных асинхронных двигателей синхронными (вместо QАД появляется -QСД). Для вновь устанавливаемых механизмов, не требующих регулирования скорости и работающих в продолжительном режиме (насосы, компрессоры, вентиляторы), рекомендуется применять синхронные двигатели. |
8. Категории надежности электроснабжения потребителей и основные показатели качества электрической энергии В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории: Электроприемники I категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Электроприемники II категории – электроприемники, перерыв электроснабжение которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категории. Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем, специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п. Для электроприемников II категории рекомендуется питание от двух независимых взаимно регулирующих источников. При нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток. |
|
9. Способы защиты цеховых сетей и электроприемников. Особенности электроснабжения электроприемников с резкопеременным графиком нагрузок Защитная аппаратура для сетей до 1000 В. Предохранители. Их применяют для защиты электроустановок от токов к.з. Наиболее распространенными предохранителями до 1000 В являются: ПР2 – предохранитель разборный; НПН – насыпной предохранитель неразборный; ПН-2 – предохранитель насыпной разборный. Основные типы предохранителей имеют Iном от 15 до 1000 А. По конструктивному выполнению предохранители можно разделить на 2 группы: а) с наполнителем из кварцевого песка (ПН2; НПН; ПП17; ПП18); б) без наполнителей (ПР2). Плавкие предохранители делят на: 1) инерционные – с большой тепловой инерцией, т.е. они выдерживают значительные кратковременные токовые нагрузки; 2) безинерционные – с малой тепловой инерцией, т.е. с ограниченной способностью к перегрузкам. Условия выбора предохранителей Iном.пред. Iдл. (1) Iном.вст Iдл, где (2) Iдл – длительный расчетный ток, определяется по формуле: . Рисунок 19 – Характеристика предохранителя При защите ответвления, идущего к одиночному двигателю при легких пусках (станки, вентиляторы, насосы и т.п.): Iпуск=КпускIномд Iвст ; При защите ответвления, идущего к одиночному двигателю с частыми пусками или большой длительностью пускового времени (краны, центрифуги, дробилки и т.п.): Iвст ; При защите магистрали, питающей силовую или смешанную нагрузку: Iвст , где Iкр – максимальный кратковременный ток линии. Iкр= I/пуск+ I/дл, [Iкр= Iпуск.наиб.эп+] где I/пуск – пусковой ток электродвигателей, включаемых одновременно, при пуске которых кратковременный ток линии достигает наибольшей величины; I/дл – длительный расчетный ток линии до момента пуска одного или группы ЭД, определяемый без учета Iраб пускаемых ЭД, А. Iном.пл.вст для защиты ответвления, идущего к сварочному аппарату, выбирают из соотношения: Iвст 1,2 Iсв, где Iсв – номинальный ток сварочного аппарата при номинальной продолжительности включения ПВ, А. Iном.пл.вст для защиты ответвления, идущего к сварочному аппарату, можно принимать равным Iдоп провода, идущего к сварочному аппарату. Селективность (избирательность) защиты плавкими предохранителями магистральной линии с ответвлениями достигается последовательным возрастанием Iном.пл.вст на отдельных участках по мере приближения к пункту питания. Селективность обеспечивается, если ток предохранителя на следующей ступени больше на две ступени тока предохранителя предыдущей ступени. Автоматические воздушные выключатели. Они предназначены для включения и отключения низковольтных цепей в нормальном режиме, а также для защиты от токов к.з. Автоматы могут иметь три исполнения расцепителей: 1) Тепловой расцепитель, представляющий собой биметаллическую пластинку, имеющую обратно зависимую от тока выдержку времени (характеристику), с его помощью осуществляется защита от перегрузки (рис. а). 2) Максимально-токовый расцепитель (электромагнитный расцепитель), представляющий собой электромагнит, срабатывающий мгновенно и осуществляющий защиту при к.з. или при значительных сверхтоках (рис. б). 3) Комбинированный расцепитель, осуществляющий защиту, как от перегрузок, так и от токов к.з. (рис. в) |
Рисунок 20 – Ххарактеристики расцепителей автоматических выключателей Автоматические выключатели серии ВА. Выключатели новых серий ВА50 заменяют выключатели устаревших серий АЕ3700, АЕ20 и другие, а также серий АВМ и «Электрон», на токи до 1600 А. Выключатели ВА75 полностью заменяют выключатели серии АВМ и «Электрон» до 4000 А. Новые серии выключателей ВА решают многие проблемы защиты электросетей, возникающие в связи с ростом мощности источников электроэнергии и увеличением токов к.з. Уменьшенные при этом габариты выключателей позволяют значительно сократить размеры комплектующих устройств (КТП, НКУ и т.п.). Выключатели предназначены для работы в сетях переменного и постоянного тока. ВА75 допускают включение в сеть по два на параллельную работу, тогда суммарный ток будет 5000 А (22500 А) и 6300 (24000 А). При этом обеспечивается нормальная защита при любом токораспределении между ними. Выключатели допускают перегрузку в аварийных режимах в течение 3ч при условии, что перед этим они были нагружены не более чем на 0,7 Iном. Выключатели до 100 А имеют только стационарное исполнение. Выключатели на 160 А имеют стационарное и втычное исполнение. Выключатели на 250 А и выше имеют как стационарное, так и выдвижное исполнение. ВА75 (4000 А) – только стационарное исполнение. ВА75 (2500 А) – только выдвижное исполнение. Приводы выключателей ручные или дистанционно управляемые. ВА50 имеет электромагнитный привод. ВА75 имеет электродвигательный привод (с переходом при ремонте и наладке на ручное оперирование). Выбор автоматических выключателей. Тепловой расцепитель (тепловое реле магнитного пускателя): Iтепл.р. Iдл. Электромагнитный или комбинированный расцепитель: Iэл Iдл. Ток срабатывания электромагнитного или комбинированного расцепителя: Iср.эл. 1,25Iкр. Для ответвления к одиночному ЭД Iкр=Iпуск. Ток срабатывания расцепителя автомата с регулируемой обратно зависисимой от тока характеристикой: Iср.р. 1,25 Iдл. Для взрывоопасных помещений Iдлит=1,25 Iдлит.дв. Во всех случаях должно быть обеспеченно надежное отключение к.з. защитными аппаратами, для этого Iодноф.к.з. в сетях с глухо заземленной нейтралью и Iдвухф.к.з в сетях с изолированной нейтралью должны в 3 раза и более превышать Iном.расц., имеющего обратно зависимую от тока характеристику; в 1,1 раза и более – ток срабатывания автомата, имеющего только электромагнитный расцепитель. |
t
,C
Р, кВт
T
,C
t
Р, кВт
t
t
,C
Р, кВт
t
,c
2
4
6
8
10
1
2
3
4
5
6
7
8
Д
380 В
П
I, A
t,c
t,с
I, A
I, A
t,c