Основные характеристики нагрузок узлов электрических сетей. Характер нагрузки потребителя электрической энергии в заявке

Электрическая нагрузка. Виды электрических нагрузок.

Электроприемники, включенные в электрическую сеть для работы, создают в сети нагрузки, которые выражаются в единицах мощности или тока. Электроприемники присоединяются к электрическим сетям в одиночку или группами. В состав группы могут входить электроприемники как одинакового, так и различного назначения и режима работы. Режим работы системы электроснабжения одинаковых приемников или их групп зависит от режима работы или сочетаний режимов работы одиночных приемников или их групп.

В процессе работы электроприемников характер нагрузки в сети может оставаться неизменным, изменяться в отдельных или всех фазах, сопровождаться появлением высших гармоник тока или напряжения. В связи с этим нагрузку в сети можно разделить на спокойную симметричную (преобладающее большинство трехфазных электроприемников), резкопеременную, несимметричную и нелинейную. Резкопеременная, несимметричная и нелинейная нагрузка относятся к специфическим нагрузкам.

Резкопеременная нагрузка характеризуется резкими набросами и провалами мощности или тока. Несимметричная нагрузка характеризуется неравномерной загрузкой фаз. Она вызывается однофазными и реже трехфазными приемниками с неравномерной загрузкой фаз. При несимметричной нагрузке в сети возникают токи прямой, обратной и нулевой последовательности. Нелинейная нагрузка создается электроприемниками с нелинейной вольт-амперной характеристикой. При нелинейной нагрузке в сети появляются высшие гармоники тока или напряжения, искажается синусоидальная форма тока или напряжения.

Специфические нагрузки обычно создаются электродуговыми печами, сварочными установками, полупроводниковыми преобразовательными установками. Эти установки, в основном, принадлежат промышленным предприятиям. Учитывая связь электрических сетей промышленных предприятий и сетей сельскохозяйственного назначения через трансформаторные подстанции, можно считать, что специфические нагрузки промышленных предприятий оказывают влияние и на электрические сети сельскохозяйственного назначения.

По мощности электроприемники сельскохозяйственного назначения можно разделить на три группы: большой мощности (свыше 50 кВт), средней мощности (от 1 до 50 кВт) и малой мощности (до 1 кВт). Некоторые приемники используют для работы постоянный ток и токи повышенной (до 400 Гц) или высокой частоты (до 10 кГц).

Во время работы одни группы приемников могут допускать перерывы в электроснабжении, в то же время перерыв в электроснабжении других недопустим. По надежности и бесперебойности электроснабжения электроприемники делятся на три категории.

К первой категории относятся электроприемники и комплексы электроприемников, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб (повреждение основного оборудования), расстройство технологического процесса. Эти приемники должны иметь возможность обеспечения электроэнергией не менее чем от двух независимых источников питания. Нарушение их электроснабжения допускается только на время автоматического восстановления электроснабжения от второго источника.

Ко второй категории относятся электроприемники и комплексы электроприемников, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недовыпуску продукции, простоям рабочих и механизмов.

Электроснабжение приемников второй категории должно обеспечиваться от двух независимых источников питания. Перерыв в электроснабжении допускается на время, необходимое для автоматического и оперативного переключения на второй источник.

К третьей категории относятся электроприемники и комплексы электроприемников, не попадающие под определения первой и второй категорий. Электроснабжение их может осуществляться от одного источника питания. Перерыв электроснабжения допускается на время проведения восстановительных работ, но не более одних суток.

Работа большинства электроприемников сопровождается потреблением из сети не только активной, но и реактивной мощности [1, 3]. Активная мощность преобразуется в теплоту, механическую мощность на валу рабочей машины и т. п. Реактивная мощность расходуется на создание магнитных полей в электроприемниках. Ее основными потребителями являются асинхронные двигатели, трансформаторы, реакторы, индукционные печи, в которых ток отстает по фазе от напряжения. Потребителями реактивной мощности также являются электроустановки, работа которых сопровождается искажением синусоидальной кривой тока или напряжения. Потребление реактивной мощности характеризуется коэффициентом мощности сosφ, представляющим собой отношение активной мощности Р к полной мощности S. Удобным показателем является коэффициент реактивной мощности tgφ, выражающий отношение реактивной мощности Q к активной Р, т. е. он показывает, какая реактивная мощность потребляется на единицу активной мощности.

Установки с опережающим током являются источниками реактивной мощности. Их применяют для компенсации реактивной нагрузки с индуктивным характером цепи.

Таким образом, нагрузка в электрической сети представляется активными и реактивными нагрузками.

Появление в распределительной сети электрической нагрузки вызывает нагрев токоведущих частей – проводов, кабелей, коммутационных аппаратов, обмоток электродвигателей и трансформаторов. Чрезмерный их нагрев может привести к преждевременному старению изоляции и ее износу. В связи с этим температура токоведущих частей не должна превышать допустимых значений. Сечение проводов и кабелей, коммутационных аппаратов должно выбираться по допустимому току нагрузки. Для определения допустимого (расчетного) тока нагрузки должна быть определена расчетная мощность нагрузки.

За расчетную нагрузку при проектировании и эксплуатации СЭС принимается такая неизменная во времени нагрузка Iрсч, которая вызывает максимальный нагрев токоведущих и соседних с ними частей, характеризующийся установившейся температурой. Нагрев не должен превышать допустимого значения. Обычно установившееся тепловое состояние для большинства проводов и кабелей наступает за 30 минут (около трех постоянных времени нагрева – 3Т, т. е. постоянная времени нагрева Т = 10 мин). В установках с номинальным током нагрузки более 1000 А установившаяся температура достигается за время не менее 60 мин.

www.eti.su

Характеристики основных электроприемников — Мегаобучалка

Электрические сети сооружаются для передачи энергии от ЭС к потребите-лям. Требуемая этими потребителями мощность определяет электрическую на-грузку сети. От характера нагрузки зависят требования, которые предъявляются к электрической сети.

Все потребители электроэнергии условно делятся на следующие группы:

· коммунально-бытовые;

· промышленные;

· электрифицированный транспорт;

· производственные потребители сельского хозяйства;

· прочие потребители.

К коммунально-бытовым относятся освещение жилых долов и обществен-ных зданий, двигатели лифтов, холодильников, технологическое оборудование предприятий общественного питания и учреждений бытового обслуживания.

К промышленным электроприемникам относятся электродвигатели,освети-тельные приборы, электротермические установки, выпрямительные установки для преобразования переменного тока в постоянный.

Нагрузка тяговых ПС железной дороги, тяговых выпрямительных ПС трам-ваев, троллейбусов, метро относится к электрифицированному транспорту.

К производственным потребителям сельского хозяйства относится обору-

дование животноводческих ферм, мельниц, предприятий по переработке сельско-хозяйственной продукции.

К прочим потребителям относятся насосные установки водопровода и кана-лизации, компрессорные станции.

В зависимости от эксплуатационно-технических признаков все электро-приемники делятся:

· по режимам работы;

· по мощности и напряжению;

· по роду тока;

· по степени надежности.

По режимам работы различают электроприемники:

· с продолжительно неизменной или маломеняющейся нагрузкой. Характе-ризуюся тем, что длительно работают без превышения длительно допу-

стимой температуры. Сюда относятся электродвигатели насосов, вентиля-торов;

· с кратковременной нагрузкой. При работе электроприемников их темпера-тура ниже длительно допустимой температуры, а за время останова токо-ведущие части остывают до температуры окружающей среды. Сюда отно-сятся большинство электроприводов металлорежущих станков;

· с повторно-кратковременной нагрузкой. Длительность цикла “включение– отключение” не превышает 10 минут. При работе электроприемников их температура ниже длительно допустимой температуры, а за время остано-ва токоведущие части не остывают до температуры окружающей среды;

· нагревательные аппараты, работающие в продолжительном режиме с практически постоянной нагрузкой;

· электрическое освещение. Электроприемники характеризуются резким изменением нагрузки.

По мощности и напряжению различают электроприемники:

· большой мощности (80 – 100 кВт и больше) напряжением 6 – 10 кВ. Например, печи;

· малой и средней мощности (менее 80 кВт) напряжением 380 – 660 В.

По роду тока различают электроприемники:

· переменного тока промышленной частоты;

· переменного тока повышенной или пониженной частоты;

· постоянного тока.

Степень надежности электроприемников устанавливается в зависимости отпоследствий, которые имеют место при внезапном перерыве в электроснабжении. Различают электроприемники:

· I категории. Перерыв в электроснабжении таких потребителей связан с опасностью для жизни людей, значительным ущербом экономики госу-дарства, повреждением оборудования, массовым браком продукции. К по-требителям I категории надежности относятся шахты, железные дороги, доменные и электролизные цеха, метро, стадионы, городские потребители общей нагрузкой более 10 МВ·А. Питание потребителей I категории надежности должно осуществляться от двух независимых источников пи-тания. Независимыми считаются источники потеря напряжения на одном из которых по любой причине не приводит к потере напряжения на дру-гом. Две системы шин считаются независимыми источниками питания. Среди потребителей I категории надежности выделяют особую группу электроприемников. К ней относят электроприемники, для которых бес-перебойное электроснабжение необходимо для безаварийного останова производства, связанного с возможностью возникновения пожаров, взры-вов, гибелью людей. Для них необходимо предусмотреть три независимых источника питания. Это – операционные больниц, химическое производ-

ство. Перерыв в электроснабжении потребителей I категории надежности допускается на время автоматического переключения на резервное пита-ние;

· II категории. Перерыв в электроснабжении таких потребителей связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов, про-мышленного транспорта, нарушением нормальной жизнедеятельности значительного количества городских жителей. К потребителям II катего-рии надежности относятся крупные магазины, предприятия легкой про-мышленности, здания высотой более 5 этажей, многоквартирные дома с электроплитами, учебные заведения, группы потребителей с общей нагрузкой от 300 до 1000 кВ·А. Рекомендуется питание от двух независи-мых источников питания. Допускается питание от одного источника пита-ния и от одного трансформатора при наличии резерва по вторичной сто-роне. Допускается перерыв в электроснабжении на время переключений по вводу резервного питания дежурным персоналом. Длительность ре-монта не должна превышать одни сутки;

· III категории. К ним относятся все неответственные потребители: неболь-шие жилые поселки, здания до пяти этажей. Перерыв в электроснабжении таких потребителей допускается на время до одних суток.

Графики нагрузки электроприемников

Свойства электроприемников, включенных в сеть, обусловливают характер нагрузки и ее технико – экономические показатели, оказывают непосредственное влияние на качество электроэнергии. Например, электроприемники, создающие неравномерные по фазам нагрузки, вызывают несимметрию тока и напряжения. Или электроприемники с резкопеременной толчковой нагрузкой создают в сетях колебания напряжения. Это вызывает мигание ламп, отказ от работы электронной аппаратуры, ухудшение работы электродвигателей.

Для нормальной работы сетей, улучшения их технико – экономических пока-зателей принимаются различные технические меры. Например, раздельное пита-ние силовых и осветительных электроприемников.

Таким образом, особенности работы электроприемников должны учитывать-ся при проектировании, анализе режимов, в эксплуатации сетей.

Потребление электроэнергии зависит от назначения электроприемника, ре-жима его работы, времени работы и многих других факторов. Процесс потребле-ния электроэнергии во времени отражается графиками нагрузки.

По виду фиксируемого параметра различают графики активной, реактивной, полной (кажущейся) мощности и тока электроприемника.

Графики отражают изменение нагрузки за определенный период времени. По этому признаку их подразделяют на суточные (24 ч), сезонные и годовые.

Фактический график нагрузки электроприемника может быть получен с по-мощью регистрирующих приборов, которые фиксируют изменение соответству-ющего параметра во времени. Очертания суточных графиков нагрузки одного и того же электроприемника меняются в зависимости от того, рассматриваются ра-

бочие сутки или выходные дни, от времени года. На его очертание влияет и мно-жество случайных факторов. Поэтому одним суточным графиком нагрузки нельзя охарактеризовать работу электроприемника.

Для удобства расчетов реально снятый график заменяют ступенчатым. Обычно для каждого потребителя дается несколько суточных графиков, которые характеризуют его работу в разное время года и в разные дни недели. Это графи-ки зимних и летних суток для рабочих дней, график выходного дня. Основным является зимний график рабочего дня. Его максимальная нагрузка принимается за 100%, а ординаты всех остальных графиков задаются в процентах именно от этого значения.

По графикам однотипных предприятий получают типовые графики нагрузки, которые приводятся в справочной литературе.

При отсутствии графиков реактивной мощности, их можно получить из гра-фиков активной мощности:

Qmax =Pmax tgjmax ,

где tgjmax -определяется по значению cosφmax, которое задается как исход-

ный параметр для каждого потребителя.

По суточным графикам нагрузки строят годовые графики нагрузки по про-должительности. Нагрузки на графике располагают в порядке их убывания от Рmax до Рmin (см. рис. 6.1).

График по продолжительности нагрузок применяют в расчетах технико –

экономических показателей уста-

новки, расчетах потерь электро-

энергии, при оценке использования

оборудования в течении года.

Площадь, ограниченная кривой

графика активной нагрузки, чис-

ленно равна энергии, потребленной

электроприемником за год:

8760ч

Рисунок 6.1 – Годовой график по

Wп=åPi × Dti ,

продолжительности.

где Рі – мощность і-й ступени

графика;

ti–продолжительность ступени.Средняя нагрузка за год равна:

Рср= Wп/ 8760.

Степень неравномерности графика работы установки оценивают коэффици-ентом заполнения:

	W		Pср
kзп=	п	=		.
Pmax×8760	Pmax

Коэффициент заполнения графика показывает, во сколько раз потребленное количество электроэнергии меньше того количества энергии, которое было бы потреблено, если бы нагрузка установки все время была максимальной. Очевидно, чем равномернее график, тем значение коэффициента заполнения ближе к едини-це.

Для характеристики графика пользуются временем использования макси-мальной нагрузки Tmax. Это время, в течение которого при работе установки с максимальной нагрузкой из сети потребляется такое же количество электроэнер-гии, что и по реальному графику нагрузки. Значение Tmax можно рассчитать сле-дующим образом:

Tmax= Wп/ Рmax.

Значения Tmax для различных потребителей приводится в справочной литературе.

Лекция № 7

megaobuchalka.ru

Заявка-намерение на технологическое присоединение энергопринимающих устройств заявителей, максимальная мощность которых составляет 670 кВт и выше (ИП) -- МРСК Северо-Запaда

ЗАЯВКА-НАМЕРЕНИЕ на технологическое присоединение энергопринимающих устройств заявителей, максимальная мощность которых составляет 670 кВт и выше

Укажите, пожалуйста, свой регион:* Архангельская областьВологодская областьМурманская областьНовгородская областьПсковская областьРеспублика КарелияРеспублика Коми

Поле обязательно к заполнению.

I. Информация, обязательная для заполнения:

1. Реквизиты Заявителя:

2. Место жительства Заявителя:

3. Наименование присоединяемых энергопринимающих устройств:*

Поле обязательно к заполнению. Минимум 2 символа.

(например: трансформаторная подстанция, распределительное устройство и т.д.)

для электроснабжения:*

Поле обязательно к заполнению. Минимум 3 символа

(например: жилой дом, здание, завод и т.д.)

4. Место нахождения (адрес) объекта (энергопринимающего устройства), который необходимо присоединить:*

Поле обязательно к заполнению. Минимум 3 символа

Страна, республика/область, район, населенный пункт, улица, дом, корпус/строение, квартира

5. Запрашиваемая максимальная мощность присоединяемых энергопринимающих устройств, кВт*

кВт

Поле обязательно к заполнению. Поле должно содержать только цифры

Технические характеристики присоединяемых энергопринимающих устройств Заявителя (Предоставление данной информации возможно отдельным документом (на отдельном листе) в качестве приложения к заявке):

а) для электросетевых объектов:

б) для линейных объектов:

6. Максимальная мощность ранее присоединенных энергопринимающих устройств*

кВт;

Поле обязательно к заполнению. Поле должно содержать только цифры

в случае отсутствия информации Заявителю необходимо поставить знак «0»

7. Суммарная максимальная мощность (запрашиваемая+ранее присоединенная), кВт

кВт;

Поле должно содержать только цифры

9. Количество точек присоединения с указанием технических параметров элементов энергопринимающих устройств (класс напряжения (кВ) и мощность (кВт) в каждой точке присоединения):

10. Заявляемый характер электрической нагрузки (вид производственной деятельности):*

11. Заявляемый уровень надежности энергопринимающего устройства *

12. Необходимость наличия технологической брони*

13. Необходимость наличия аварийной брони*

14. Сроки проектирования и поэтапного введения в эксплуатацию энергопринимающих устройств (в том числе по этапам и очередям):*

Поле обязательно к заполнению. Минимум 4 символа

в случае отсутствия информации – Заявителю необходимо поставить знак «-»

15. Планируемое распределение максимальной мощности, сроков ввода, набора нагрузки и сведения о категории надежности электроснабжения при вводе энергопринимающих устройств по этапам и очередям:*

Поле обязательно к заполнению.

15.1. В случае наличия заключенного договора энергоснабжения (купли-продажи (поставки) электрической энергии (мощности)) в отношении энергопринимающих устройств, технологическое присоединение которых осуществляется, указать реквизиты существующего договора:

15.2. В случае отсутствия заключенного договора энергоснабжения (купли-продажи (поставки) электрической энергии (мощности)) в отношении энергопринимающих устройств, технологическое присоединение которых осуществляется, указать:

II. Информация, необязательная для заполнения:

16. Причина обращения:*

17. Генпроектировщик объекта, его юридический адрес, телефон, факс, адрес электронной почты:

18. ФИО лица, заключающего договор об осуществлении технологического присоединения (полностью):

19. Способ получения документов (договор, технические условия, счета, акты и т.д.):

20. Реквизиты:

ПРИЛОЖЕНИЕ:*

I. Приложения обязательные для предоставления*

II. Приложения необязательные для предоставления:

Документ, подтверждающий существующую мощность энергопринимающего(их) устройства (в случае, если энергопринимающее(ие) устройство(а) было ранее присоединено в установленном порядке)(Документ для подтверждения максимальной мощности ранее присоединенных энергопринимающих устройств):

Прилагаемые материалы и документы

С правилами подачи заявки:

Отправить

clients.mrsksevzap.ru

Напряжение, параметры сети, нагрузка потребителя

Номинальным напряжением приемников электрической энергии называется напряжение, при котором они предназначены для нормальной работы.

Каждая электрическая сеть характеризуется номинальным напряжением приемников электрической энергии, в том числе и трансформаторов, которые от нее питаются. Отличие действительного напряжения на выводах приемника электрической энергии от номинального напряжения является одним из основных показателей качества электрической энергии. Напряжение у потребителя (подстанция, завод, трансформаторный пункт) или у отдельного приемника (электродвигатель, лампа накаливания) никогда не остается постоянным в течение суток. В процессе нормальной эксплуатации электрической сети наблюдаются плавные, закономерные отклонения напряжения от среднего уровня или резкие кратковременные колебания напряжения, вызванные внезапным изменением режимов работы приемников. Поддержать напряжение у потребителей неизменным и равным номинальному практически невозможно. Пределы допустимых отклонений напряжения, которые удобно выражать в процентах от номинального напряжения (δU), пользуясь формулой:

Очевидно, что отклонение напряжения положительно, когда напряжение у приемника U2 выше номинального Uн и отрицательно — в противоположном случае. Ответить на вопрос на вопрос, какое из отклонений, положительное или отрицательное, лучше, в ряде случаев весьма трудно. Для этого каждый приемник рассматривают с точки зрения его назначения, места установки и режима работы, так как совсем не безразлично, применена ли лампа накаливания в светильнике наружного освещения или над рабочим местом в цехе. Во всех случаях следует руководствоваться нормами предельно допустимых отклонений напряжения у приемников.

Из таблицы видно, для одних и тех же приемников, например ламп накаливания, в условиях жилых помещений можно допустить отклонения в пределах ± 5%, так как это практически не отразится на жителях, в то время как снижение напряжения больше чем на 2,5 % у ламп рабочего освещения недопустимо из-за возможного брака. При снижении напряжения на 5 % номинального светового потока лампы накаливания снижается до 82,5 %, а люминесцентные лампы перестают работать устойчиво. При повышении напряжения, например, на 5 % срок службы лампы снижается до 350 часов вместо нормальных 1000 часов. Мощность нагревательных приборов, вращающий момент асинхронных двигателей и мощность конденсаторов изменяются пропорционально квадрату, то есть второй степени напряжения. Поэтому даже незначительные изменения напряжения резко ухудшают основные характеристики этих приемников.

Параметры электрической сети включают в себя параметры линейных элементов (индуктивные) сопротивления проводов и кабелей, и те же параметры трансформаторов. При решении вопросов, связанных с регулированием напряжения сети, составляется расчетная схема замещения, в простейшем случае представляющая собой последовательное соединение всех активных и индуктивных сопротивлений. для превращения схемы сети в схему замещения необходимо определить параметры линейных элементов, для чего необходимо знать протяженность линий, марку провода и его сечение, а также расстояние между проводами. К параметрам линейных элементов сети, оказывающим влияние на величину напряжения у приемников, относятся величины: r0 — активное сопротивление на каждый километр, Ом; x0 — индуктивное (реактивное) сопротивление на каждый километр линии, Ом.

Индуктивное сопротивление x0 для трехфазной линии тем больше, чем чем больше расстояние между проводами. Это объясняется тем, что соединение провода своим магнитным потоком уменьшают ЭДС самоиндукции в проводах и тем в большей степени, чем они ближе друг к другу. Для кабельных линий или проводов, расположенных в одной трубе, расстояние между отдельными жилами незначительно и поэтому x0, близко к 0,08 Ом/км. В линиях постоянного тока индуктивное сопротивление отсутствует, так как там нет переменного магнитного поля. Для заводских сетей, проложенных на изоляторах или роликах, при расстояниях между проводами 50-150 мм индуктивное сопротивление составляет примерно 0,3 Ом/км, а для воздушных сетей близко к 0,4 Ом/км.

Сопротивления линий могут быть легко получены по формулам:

где l — протяженность линии, км.

В заводских сетях схема замещения силового трансформатора, связывающего сеть высокого и низкого напряжений, принимаются состоящей только из последовательно соединенных активного Rт и индуктивного Xт сопротивлений. Для определения этих параметров необходимо воспользоваться следующими данными заводского паспорта трансформатора или по данным ГОСТ: номинальная мощность трансформатора Sн, кВА; номинальное линейной напряжение обмотки низшего или высшего напряжения Uн, кВ; потери в обмотках или потери короткого замыкания ΔPкз, кВт; напряжение короткого замыкания, uк, %.

Для расчета используются формулы:

Электроснабжение промышленных предприятий осуществляется, как правило, по распределительной воздушной или кабельной сети 6, 10 или 35 кВ. Распределительная сеть высокого напряжения через трансформаторы связана с сетью низкого напряжения. параметры сети высокого, низкого напряжений и самого трансформатора можно только тогда связывать электрической схемой замещения, когда все они предварительно будут рассчитаны или, как говорят, приведены к одному напряжению, принятому за базисное. Пересчет сопротивлений на «базисное» напряжение и получение «приведенных» сопротивлений производится по формулам:

где R’, X’ — приведенные величины активного и реактивного сопротивлений; U’ — базисное, обычно высшее напряжение трансформатора; Uн — номинальное напряжение того участка сети, на котором находится пересчитываемое сопротивление.

После приведения сопротивлений к одному напряжению сеть, имеющую одну ступень трансформации, можно рассматривать как сеть одного базисного напряжения. Схема замещения для сети с одной ступенью трансформации приведена на рисунке ниже.

Приемники электрической энергии могут быть разделены на две группы. К первой из них следует отнести приемники, в которых электрическая энергия целиком переходит в тепло, например лампы накаливания, дуговые печи, нагревательные приборы обычного типа.

Ко второй группе относятся приемники, действие которых невозможно без наличия переменного магнитного поля. К ним относятся все электродвигатели переменного тока, индукционные печи, трансформаторы и т.д. В этих приемниках энергии в течение четверти периода накапливается магнитное поле, в течение следующей четверти уходит из магнитного поля обратно к источнику. Эти чередующиеся перемещения энергии в линии вызывают протекание по линии дополнительного тока, называемого намагничивающим или реактивным Iр. Ток этот отстает по времени от напряжения на четверть периода (0,005 секунд). Для пояснения процессов, происходящих в цепях переменного тока, принято пользоваться тригонометрическим соотношением между сторонами прямоугольного треугольника ОАВ (рисунок ниже).

При этом ток I рассматривается как вектор, совпадающий с гипотенузой треугольника, а катеты рассматриваются как составляющие тока — активная Iа и реактивная Iр. Амперметр, включенный в рассечку линии, показывает величину тока I, проходящего по цепи, из которого только часть Iа обеспечивает развитие активной мощности. Реактивная слагающая тока Iр есть следствие процесса перетока энергии магнитного поля, которая загружает сеть, создавая в ней дополнительные потери энергии и напряжения. Чтобы судить об экономичности использования сети и оборудования по величине тока и напряжения при наличии реактивной составляющей тока, используется как называемый коэффициент мощности, который из векторной диаграммы определяется как

cosф = P/ S или cosф = Iа / I.

Подобные соотношения справедливы и для мощности одной фазы трехфазной системы. Активная слагающая тока Iа = I·cosф входит в выражение активной мощности, определяя ее при заданном напряжении U:

P = U·Ia = U·I·cosф.

Реактивная слагающая тока Iр = I· sinф входит в выражение реактивной мощности, определяя ее при заданном напряжении U:

Q = U·Iр = U·I·sinф.

Коэффициент мощности для осветительной или, как говорят, сичто активной нагрузки близок к единице. При выборе способа и средств регулирования напряжения на зажимах трехфазного приемника с симметричной нагрузкой фаз необходимо, кроме параметров питающей линии, установить характер самой нагрузки, то есть активную и реактивную составляющие тока (мощности). проще всего это можно осуществить с помощью имеющихся практически у каждого потребителя электросчетчиков «активной» и «реактивной» энергии.

Ответственность за эксплуатацию электроустановок Составление плана электроснабжения. Часть 2 Отключение токоведущих частей

elektro-rezhim.ru

Автоматика. Электроэнергия. Электричество. Электрика. Электроснабжение. Программирование

В зависимости от выполняемой функции всех потребителей электрической энергии можно разделить на группы:1) Промышленные и приравненные к ним2) Производственные сельскохозяйственные 3) Бытовые4) Общественно – коммунальные (учреждения, организации торговли)

К 1й группе можно отнести:Строительные, транспорт, шахты, рудники, карьеры, нефтяные, газовые вышки и другие промыслы. Эти предприятия энергоёмки и требуют по возможности бесперебойного снабжения питания. Энергическая нагрузка промышленных предприятий могут в значительной мере отличаться друг от друга. В частности, нагрузка коммунально-бытовых предприятий с преимущественно осветительной нагрузкой отличаются большой неравномерностью в разное время суток. Промышленные предприятия отличаются более равномерной нагрузкой, зависящей от вида производства, режим рабочего дня и количества смен. Графики электрических нагрузок строятся в прямоугольных координатах и представляются плавными кривыми или ломаными линиями.Наглядное представление о характере изменения нагрузки дает график нагрузок, который имеет следующий вид:

Суточный график активной (Р), реактивной (Q) нагрузки

Из суточного графика заметно, что в наибольшей степени загруженной сменой является вечерняя (с 16 до 24 часов), не так загруженной – ночная (с 23 до 7 часов). Максимальная нагрузка наблюдается с 18 до 20 часов. В этот период наряду с силовой нагрузкой технологического оборудования добавляется осветительная нагрузка.

Все электрические станции работают параллельно на общую систему при такой работе резервная мощность может быть уменьшена. При объединении разных типов электростанций (тепловые, гидро, ветреные, гидро-аккумулируюшие) можно более полно использовать энергетические ресурсы. Электростанции подключаемые к системе в часы наибольших нагрузок называются пиковыми. К ним относят ГЭС, ГАЭС (аккумулирующая), электростанция на основе газовых турбин. В процессе работы энергосистемы могут возникать различные аварии. Применение устройств защиты позволяет отключить часть этой системы и локализовать эту аварию. К этим системам защиты относятся автоматы повторного подключения и автоматы включения резерва (АВР). Устройства АПВ предназначены для ликвидации различных видов коротких замыканий, в частности, при появлении дугового ГАЗЕ на воздушной линии, линия отключится под действием релейной защиты, дуга гасит и восстанавливается диэлектрические способности воздуха. Устройства АПВ автоматически включает напряжение на линии.

Двухвходовой АВР на 3 автоматах ABB с приводами MOE

Схема АВР на 3 автоматах принципиальная, силовая часть с реле контроля напряжения.

Обозначения символов на электрических схемах

Электрические сети подразделяются по следующим признакам:1) Напряжение сети (низковольтные сети (до 1 кВ), высоковольтные (более 1 кВ).2) По роду тока (постоянный и переменный)3) По назначению (по характеру потребителей и от назначения территорий на которой сети находятся). Они делятся на: — городские сети промышленных предприятий, — сети электрического транспорта, — сети сельской местности.

В свою очередь сети можно разделить на питающие и распределительные.По конструктивному выполнению сетей: — линии могут быть воздушными, — кабельными, — токопроводами (для больших питающих токов, например в электроплавильнях.)В зависимости от выполняемой функции всех потребителей электрической энергии можно разделить на группы:1) Промышленные и приравненные к ним2) Производственные сельскохозяйственные 3) Бытовые4) Общественно – коммунальные (учреждения, организации торговли)

Суточный график активной (Р), реактивной (Q) нагрузки

Двухвходовой АВР на 3 автоматах ABB с приводами MOE

Схема АВР на 3 автоматах принципиальная, силовая часть с реле контроля напряжения.

Обозначения символов на электрических схемах

Токопроводы на напряжение 6-35кВ применяются на промышленных предприятиях при больших удельных плотностях нагрузки. Основными областями, в которых используют токопроводы — металлургия, химическая промышленность.Преимущества у токопровода:Позволяет заменить дорогостоящий кабель высокого напряжения не изолированными шинами или проводами. Токопроводы имеют большую способность к перегрузкам и значительно надежнее кабелей.

Все токопроводы можно разделить на: открытые, защищенные и закрытые. Находят применение в сетях до 1кВ и монтируются внутри промышленных объектов. В токопроводах напряжения 6-35кВ открытые имеют большую величину пролета и допускают прохождение тока до 1000А.

(Просмотрено 1821 раз)

destrezaelekter.com

Основные характеристики нагрузок узлов электрических сетей

Лекция №5

Одной из первых и основополагающих частей проекта электроснабжения объекта является определение ожидаемых электрических нагрузок на всех ступенях электрических сетей. От характера нагрузки и ее уровня зависят требования, предъявляемые к электрической сети, технические характеристики элементов электрических сетей – сечения и марки проводников, мощности и типы трансформаторов, электрических аппаратов и другого электротехнического оборудования.

Потребители электроэнергии различны по своему характеру: промышленные предприятия, жилые дома, коммунально-бытовые учреждения, электротранспорт, с/х потребители и т.д.

Самый распространенный вид потребителей – АД. Они различаются по мощности, всегда потребляют реактивную мощность.

Синхронные двигатели (СД) генерируют реактивную мощность. Коммунально-бытовая нагрузка - освещение, нагревательные приборы и т.д. Потребление электрической энергии на бытовые нужды растёт (вследствие увеличения числа двигателей пылесосов, стиральных машин, электробритв, а также телевизоров, кондиционеров, холодильников). Всё это приводит к увеличению потребления реактивной мощности. Растёт удельный вес специальных видов нагрузки – выпрямительной и инверторной, нагрузки электрохимии и электрометаллургии.

Существенную часть в потреблении электрической энергии составляют потери в сетях.

Характерный примерный состав комплексной нагрузки, %:

Мелкие АД-34%, крупные АД-14, освещение-25%, выпрямители, инверторы, печи, нагревательные приборы-10%, синхронные двигатели-10%, потери в сетях 7-9%.

Графики нагрузки

Характеристикой нагрузки является величина потребляемой активной и реактивной мощности. Мощность зависит от числа и режима работы разных электроприёмников. В течение суток мощность может изменяться в широких пределах.

Характеристика потребителей по потребляемой мощности будет полной лишь тогда, когда известна вся совокупность возможных значений мощности необходимой данным потребителям. Эта характеристика даётся графиками нагрузки, которые представляют собой плавные, ломаные или ступенчатые кривые, построенные в прямоугольных осях координат (по оси ординат откладываются мощности нагрузки, а по оси абсцисс- время, в течение которого рассматривается её изменение).

График нагрузки, характеризующий изменение мощности, потребляемой за одни сутки, называется суточным графиком.

Графики различных потребителей существенно отличаются друг от друга. Но в графиках имеются некоторые общие количественные показатели. К ним относятся наибольшее (Рнб) и наименьшее (Рнм) значения мощности нагрузки. Очертания графиков меняются в зависимости от того – рабочие сутки это или выходные дни.

Суточные графики одного потребителя в различные времена года отличаются друг от друга. Поэтому для представления о потреблении мощности пользуются суточными графиками для трёх характерных периодов работы потребителей: зимнего, летнего и весенне-осеннего. Соответственно различают наибольшую и наименьшую нагрузки для этих периодов. Для большинства районов России зимний график характеризуется максимальным значением наибольшей мощности Рнб, а летний – минимальным значением наименьшей мощности Рнм.

Суточные графики для отмеченных периодов и их число суток в году, позволяют получить годовые нагрузки.

Также широко используются годовые графики по продолжительности нагрузки.

Эти графики представляют собой диаграммы постепенно убывающих значений мощности, каждому из которых соответствует время, в течение которого данная мощность в продолжение года требуется потребителю.

Другим важным графиком считается годовой график максимумов нагрузки.

По оси абсцисс откладываются дни года или месяцы в календарном порядке, а на оси ординат – максимальные значения нагрузки за данные дни или месяцы. Для такого графика характерен спад в летние месяцы из-за осветительной нагрузки и возрастание к концу года из-за присоединения новых потребителей.

Суточный и годовой графики позволяют определить энергию, получаемую потребителем, соответственно, за сутки и за год.

При известной мощности нагрузки Рн получаемая потребителем энергия за малый промежуток времени.

W= PНt

или при переходе к пределам:

dW=Pнdt (1)

Энергия, получаемая за время t при изменяющейся во времени мощности определяется при интегрировании уравнения (1):

Wн=Pн(t)dt (2)

Это выражение характеризует площадь, ограниченную осями координат и графиком нагрузки. Вычисление её не представляет труда, если график имеет вид ступенчатой линии.

Когда очертание графика имеет иной вид, его заменяют ступенчатым, сохраняя характерные точки исходного графика (наибольшие и наименьшие нагрузки и отдельные закономерные повышения и понижения мощности) и выдерживая равенство площадей исходного и ступенчатого графиков.

Графики нагрузок удобно характеризовать временем использования наибольшей (максимальной) нагрузки Тнб (Тmax). Этим показателем определяется время, в течение которого потребитель, работая с наибольшей нагрузкой, получил бы из сети то же количество энергии, что и при работе по действительному графику.

На рис. приведен график, поясняющий определение времени Тнб. Энергия, полученная за год, определяется площадью, ограниченной этим графиком и равной при 8760 часах в году.

W=

Та же площадь, при неизменной нагрузке, равной наибольшей мощности м.б. вычислена:

W=PНБТНБ

т.е. время использования наибольшей нагрузки определяется отношением площади, ограниченной действительным графиком нагрузки, к ординате, отвечающей наибольшей мощности нагрузки.

ТНБ=

Время Тнб может вычисляться применительно как к годовому, так и к суточному графику.

Продолжительность использования наибольших активных нагрузок в течение года в зависимости от числа и продолжительности смен:

Продолжительность смены, ч	Годовое число часов работы при числе смен, ч
Продолжительность смены, ч	одна	две	три
8	2250	4500	6400
7	2000	3950	5870

Потребители потребляют кроме активной мощности ещё и реактивную мощность. Поэтому необходимо знание графиков реактивной мощности. Они могут быть получены аналогично графикам активной мощности.

При проектировании требующаяся реактивная мощность учитывается приближённо, используется коэффициент мощности ( Cos н ), значение которого либо принимается неизменным, либо задаётся применительно к периодам наибольшей и наименьшей активной мощности нагрузки (при этом Cos н может принимать разные числовые значения).

studfiles.net