Классификация электротехнических энергии

Потребители электрической энергии характеризуются по:

1. суммарной установленной мощности электроприёмников;

2. по принадлежности к отрасли промышленности (например сельское хозяйство);

3. по тарифной группе;

4. по категории энергетической службы.

14. Как классифицируются электроприемники в промышленности?

Приемником электроэнергии (электроприемником) является
электрическая часть технологической установки или механизма, получающая энергию из сети и расходующаяся на выполнение
технологических процессов.

Электроприемники промышленных предприятии классифицируются по следующим признакам: напряжению, роду тока, его частоте, единичной мощности, надежности электроснабжения, режиму работы, технологическому назначению, производственным связям, территориальному размещению.

По напряжению электроприемники разделяются на две
группы: до 1000 В и свыше 1000 В. Номинальные напряжения
элсктропрнемников определяются ГОСТ 721—77.

По роду тока электроприемники подразделяются на приемники переменного тока промышленной частоты (50 Гц), постоянного тока и переменного тока частотой, отличной от 50 Гц (повышенной или пониженной).

Номинальная частота вращения электродвигателей определяется ГОСТ 10683—73 н находится в пределах от 100 до
22 000 об/мин.

Единичные мощности отдельных электроприемников и электропотребителей различны – от десятых долей киловатта до нескольких десятков мегаватт.

Суммарная установленная мощность электроприемников
также различна. Она подразделяется на небольшие (мелкие) – с установленной мощностью до 5 МВт; средние – от 5 до 75 МВт; крупные – от 75 до 1000 МВт.

По степени надежности электроснабжения ПУЭ предусматривает три основные категории.

Электроприемники I категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники II категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта.

Электроприемники III категории — все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.

По режиму работы: продолжительный режим работы, кратковременный режим работы, повторно-кратковременный режим работы.

По технологическому назначению электроприемники классифицируются по виду энергии, в который данный электроприемник преобразует электроэнергию, а именно: электродвигатели приводов машин и механизмов; электротермические; электрохимические; электросиловые установки.

15. Как классифицируются электроприемники по режиму работы? Приведите графики режимов работы P f(t) и t0C (t).

Продолжительный режим работы. Электроприемники, работающие в номинальном режиме с продолжительно неизменной или малоизменяющейся нагрузкой. В этом режиме электрический аппарат (машина) может работать длительное время, температура его частей может достигать установившихся значений, без превышения температуры свыше допустимой. Пример: Электрические двигатели насосов, компрессоров, вентиляторов и т.п.
Кратковременный режим работы. Кратковременный режим работы электроприемника (электродвигателя) характеризуется тем, что ЭП работает при номинальной мощности в течении времени, когда его температура не успевает достичь установившегося значения. При отключении (ЭП не работает) его температура успевает снижаться до температуры окружающей среды. Пример: Электродвигатели вспомогательных механизмов, гидрозатворов и т.п.
Повторно-кратковременный режим работы. При повторно-кратковременном режиме работы (ПКР) электроприемника кратковременные рабочие периоды с определенной нагрузкой чередуются с паузами (ЭП отключен). Продолжительность рабочих периодов и пауз не настолько велика, чтобы нагрев отдельных частей ЭП при неизменной температуре окружающей среды могли достигнуть установившихся значений.
Повторно-кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ, % - паспортная величина) или коэффициентом включения (k_В). Коэффициент включения рассчитывается по графику нагрузки ЭП как отношение времени включения (t_В) к времени всего цикла (t_Ц).

k_В= t_В/t_Ц,

В – время включения (время работы), с., мин., ч.; tЦ= tВ+ tП время полного цикла, с., мин., ч.; tПвремя паузы, с., мин., ч.
Пример: электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т.п.

А) Повторно – кратковременный режим

Б) Продолжительный режим

В) Кратковременный режим

16. Как определить потери мощности и электроэнергии в силовых трансформаторах и проводниках?

Фактические потери активной и реактивной мощности в силовых трансформаторахравны , где DP_хх – активные потери холостого хода (потери в стали), величина которых постоянна для данного трансформатора при работе с номинальным напряжением и не зависит от нагрузки, кВт; DP_кз – активные потери короткого замыкания (потери в меди), зависящие от нагрузки трансформатора, кВт; – реактивные потери холостого хода (потери в стали), величина которых постоянна для данного трансформатора при работе с номинальным напряжением и не зависит от нагрузки, квар; – реактивные потери короткого замыкания (потери в меди), зависящие от нагрузки трансформатора, квар; I_xx – ток холостого хода трансформатора, %; U_кз – напряжение короткого замыкания трансформатора, %; – коэффициент загрузки трансформатора; S_нагр. – фактическая нагрузка трансформатора, кВА; S_{н т} – номинальная мощность трансформатора, кВА. Значения DP_хх, DP_кз, I_хх, U_кз указаны в паспортных данных трансформаторов. Пусть имеем линию электропередачи длиной l с сосредоточенной нагрузкой в конце. Активное и реактивное сопротивления линии, Ом, равняются: ; , где r и x – активное и индуктивное сопротивление линии длиной 1 км, Ом / км. По этому условию потери активной и реактивной мощности в линии составляют: ,

17. Как определить сечение проводов ВЛ-110 кВ? Как корректируется выбранное сечение по потере на «корону»?

Таблица 1.7 - Расчет сечений для магистральной сети Uн = 110 кВ

Согласно ПУЭ /3/, для воздушных линий с номинальным напряжением 110 кВ минимально допустимое сечение проводов по условию короны составляет 70 мм2, также необходимо учесть минимально допустимое сечение по механической прочности.

Потери на корону. Потери на корону зависят от сечения провода и рабочего напряжения (чем меньше сечение и выше напряжение, тем больше удельная напряженность на поверхности провода и тем больше потери), конструкции фазы, протяженности линии, а также от погоды. Удельные потери при различных погодных условиях определяют на основании экспериментальных исследований. Потери от токов утечки по изоляторам воздушных линий.

18. Как рассчитать сечение высоковольтных проводов ВЛ?

Выбор сечений проводов ВЛ по нагреву расчетным током производят аналогично выбору сечений жил кабелей. Для выбора сечения жил кабелей по нагреву определяют расчетный ток по формуле и по таблицам выбирают стандартное сечение, соответствующее ближайшему большему току. Аналогично поступают, если в расчете определена расчетная мощность. Необходимо учитывать вид прокладки кабеля, число кабелей, температуру окр. среды.

19. Расчет сечения кабеля 6-10кВ питающих 2-х трансформаторную ПС:

По ПУЭ экономическое сечение проводов и кабелей следует определять в зависимости от экономической плотности тока (глава 1.3):

S=Imax/Jэк

где Imax — расчетный ток в час максимума энергосистемы, А;

Jэк — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2, для заданных условий работы, выбираемое по таблице. Jэк зависит от материала и времени использования максимальной нагрузки.

Расчетный ток принимают по нормальному режиму, без учета аварийных перегрузок. Полученное сечение, округляют до большего стандартного сечения.

Таблица 1 (ПУЭ) — Экономическая плотность тока.

Проводники	Экономическая плотность тока, А/мм^2, при числе часов использования максимума нагрузки в год
более 1000 до 3000	более 3000 до 5000	более 5000
Неизолированные провода и шины:
медные	2,5	2,1	1,8
алюминиевые	1,3	1,1	1,0
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинил-хлоридной изоляцией с жилами:
медными	3,0	2,5	2,0
алюминиевыми	1,6	1,4	1,2
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:
медными	3,5	3,1	2,7
алюминиевыми	1,9	1,7	1,6

Согласно правил устройств электроустановок по экономической плотности тока не выбирают:

· сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе часов использования максимума нагрузки предприятий до 4000- 5000;

· ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1 кВ, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;

· сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3-5 лет.

20. Как рассчитать сечение кабелей напряжением 6-10 кВ, питающих однотрансформаторную цеховую подстанцию?

Как в РГР; Выбираем кабель к ШР-1: АВВГ 3х240+1х120

I_доп=500 А > I_р = 374,74 А;

проверим выбранное сечение:

Условие выполняется.

21. Как рассчитать ток К.З. в сетях до 1 кВ? Как можно ограничить величину тока К.З. в сетях до 1 кВ?

Дата добавления: 2015-07-16