Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


¬ыбор питающего напр€жени€ потребителей




Ќа промышленных предпри€ти€х могут быть установлены электроприемники с резкопеременными графиками нагрузок (приводы прокатных станов, дуговые электрические печи), однофазные и двухфазные электро≠приемники (электротермические и сварочные установки, освещение), электроприемники, нарушающие синусоидальность токов и напр€же≠ний (преобразователи всех типов, дуговые электрические печи Е). Ёто приводит к возникновению колебаний напр€жени€, к нарушению симметрии токов и напр€жений, к по€влению высших гармоник составл€ющих токов и напр€жений. —нижение качества электрической энергии приводит к дополнительным потер€м энергии, уменьша€ про≠пускную способность электрических сетей, сокращает срок службы электрооборудовани€, электрических машин, конденса≠торных установок.

 ачество электрической энергии достигаетс€: применением повышенных напр€жений в питающих и распреде≠лительных сет€х и приближением источников питани€ к элек≠троприемникам (дл€ электроприемников с резкопеременной на≠грузкой); уменьшением реактивного сопротивлени€ элементов схемы от ис≠точников питани€ до электроприемников с резко переменной на≠грузкой; включением на параллельную работу вторичных обмоток транс≠форматоров, питающих резко переменную нагрузку; применением глубоких вводов напр€жением 35 к¬ и выше дл€ питани€ крупных дуговых электропечей, главных электропри≠водов прокатных станов, преобразовательных установок боль≠шой мощности или питани€ таких электроприемников от отдельных линий непосредственно от энергосистемы, главной понизительной подстанции (√ѕѕ) или пункта глубоко ввода (ѕ√¬); применением симметрирующих устройств, фильтров высших гар≠моник, быстродействующих синхронных компенсаторов дл€ вы≠равнивани€ графиков электрических нагрузок и осуществлением всех других возможных меропри€тий, уменьшающих вредное воздействие электро≠приемников на системы электроснабжени€.

“рансформаторные и распределительные подстанции необходимо мак≠симально приближать к электроустановкам потребителей электроэнер≠гии, сокраща€ число ступеней трансформации внедрением глубо≠ких вводов, повышенных напр€жений питающих и распределительных сетей, внедрени€ магистральных токопроводов.

ѕредпри€ти€ в зависимости от суммарной установлен≠ной мощности электроприемников условно дел€т на три группы: крупные Ч с установленной мощностью более 75 ћ¬т; средние Ч установленной мощностью от 5 до 75 ћ¬т; малые Ч установленной мощностью до 5 ћ¬т.

 рупные энергоемкие предпри€ти€ в качестве пунктов приема электро≠энергии используют узловые распределительные под≠станции (”–ѕ) напр€жением 110Ч500 к¬. ÷елесообразность сооружени€ ”–ѕ рассматриваетс€ совместно с энергоснабжающей организацией в случа€х, когда на проектируемом предпри€тии намечаетс€ сооружение нескольких √ѕѕ или ѕ√¬, учитыва€ возможность пита≠ни€ от узловых распределительных подстанций других промышленных предпри€тий и прочих объектов, территориально размещаемых в данном районе. ¬ большинстве случаев узловые распределительные подстанции напр€≠жением 220Ч500 к¬ совмещаютс€ с трансформаторными подстанци€≠ми 220Ч500/110Ч220 к¬. ”–ѕ осуществл€ют прием и распределение электроэнергии на напр€жени€х 220Ч500 к¬, а трансформаторна€ под≠станци€ Ч частичную трансформацию электроэнергии и распределе≠ние ее по промышленному предпри€тию и другим потребител€м на≠пр€жением 110Ч220 к¬. ѕри напр€жении питающей сети энергосистемы 110 или 220 к¬ и целесообразности сооружени€ узловых распределительных подстанций дл€ питани€ нескольких √ѕѕ или ѕ√¬, функции ”–ѕ Ч прием и рас≠пределение электроэнергии на напр€жении 110Ч220 к¬ без ее транс≠формации. ”зловые распределительные подстанции чаще всего наход€тс€ в ве≠дении энергоснабжающей организации, поэтому они размещаютс€, как правило, вне площадки промышленного предпри€ти€, но в непосредст≠венной близости от него. ¬ тех случа€х, когда узловые распределитель≠ные подстанции предназначаютс€ дл€ питани€ нескольких подстанций глубокого ввода одного предпри€ти€, может быть рассмотрена возмож≠ность размещени€ узловых распределительных подстанций на террито≠рии предпри€ти€. ¬ этом случае эксплуатаци€ должна осуществл€тьс€ персоналом промышленного предпри€ти€.

ƒл€ предпри€тий с электрической нагрузкой, составл€ющей дес€т≠ки мегаватт, пунктами приема электроэнергии могут быть главные по≠низительные подстанции, подстанции глубокого ввода, распредели≠тельные подстанции 10(6) к¬.

“рансформаторные подстанции (“ѕ) напр€жением 6, 10, 20, 35 к¬ устанавливают на предпри€ти€х с небольшой электрической нагрузкой.

—истемы электроснабжени€ с од≠ним приемным пунктом следует примен€ть, как правило, при отсутствии специальных требований к надежности питани€ и при компактном расположении нагрузок. —истемы электроснабжени€ с двум€ пунктами приема при≠мен€ют: при повышенных требовани€х к надежности питани€ электро≠приемников первой категории; при наличии на объекте двух или более относительно мощных и обособленных групп потребителей; при поэтапном развитии предпри€ти€ в тех случа€х, когда дл€ питани€ нагрузок второй очереди целесообразно сооружение от≠дельного приемного пункта электроэнергии; при экономической целесообразности.

—истемы электроснабжени€ с трем€ и более приемными пунктами требуют технико-экономического обосновани€.

¬ыбор напр€жени€ питающих сетей зависит от напр€жений сетей энергосистемы района, от мощности, потребл€емой предпри≠€тием, его удаленности от источника питани€, числа и мощности элек≠троприемников (электродвигателей, электропечей, преобразователей Е) после технико-экономического сравнение€ различных вариантов. ƒаже при незначительной разнице затрат (5Ч10%) предпочтение следует отдавать варианту с более высоким напр€жением. —тандартными дл€ распределени€ электрической энергии потребител€м €вл€ютс€ напр€жени€ 35, 10, 6, 3 к¬, 660, 389, 220, 127 ¬ переменного тока и 440, 220 и 110 ¬ посто€нного тока.

ѕитание крупных энергоемких предпри€тий от сетей энергосисте≠мы следует осуществл€ть на напр€жении 110, 220 или 330 к¬. Ќапр€же≠ние 110 к¬ Ч при потребл€емой мощности 10Ч150 ћ¬ј, напр€жение 220 к¬ и выше целесообразно примен€ть при потребл€емой мощности более 120Ч150 ћ¬ј. Ќапр€жение 35 к¬ имеет экономические преиму≠щества при передаваемой мощности не более 10 ћ¬ј. ≈го применение целесообразно дл€ удаленных насосных станций водозаборных соору≠жений промышленных предпри€тий, дл€ распределени€ электроэнер≠гии на предпри€ти€х указанной мощности с помощью глубоких вводов в виде магистралей, к которым присоедин€ютс€ трансформаторы 35/0,4 к¬ или 35/10(6) к¬, а также дл€ питани€ мощных электроприем≠ников на предпри€ти€х большой мощности. Ќа предпри€ти€х с мощными дуговыми стале≠плавильными печами может выполн€тьс€ локальна€ сеть на 35 к¬. ѕита≠ние этой сети осуществл€етс€ от трехобмоточных трансформаторов, или автотрансформаторов с обмоткой среднего напр€жени€ 35 к¬, или от специальных двухобмоточных трансформаторов. — шин 35 к¬ по ради≠альным лини€м электроэнерги€ поступает к печным трансформаторам.   одной секции сборных шин 35 к¬ может быть подключено несколько ƒ—ѕ мощностью 25 и 50 ћ¬ј. ѕечи с печными трансформаторами 80 ћ¬ј подключаютс€ к отдельным секци€м сборных шин 35 к¬.

Ќапр€жение 10(6) к¬ используетс€ при питании пред≠при€ти€ от собственной электростанции, а также при небольшой по≠требл€емой мощности и небольших рассто€ни€х от предпри€ти€ до подстанции энергосистемы.

–аспределительную сеть энергоемкого производства при сооруже≠нии нескольких подстанций глубокого ввода и питании их от ”–'ѕ ре≠комендуетс€ выполн€ть следующим образом: перва€ ступень распределени€ электроэнергии на напр€жении 110 к¬; втора€ ступень распределени€ электроэнергии на напр€жении 10 к¬.

–аспределительные пункты в системах электроснабжени€ промышленных пред≠при€тий рекомендуетс€ сооружать дл€ удаленных от √ѕѕ потребителей [компрессорных, насосных станций, производственного корпуса с не≠сколькими трансформаторными подстанци€ми 10(6) к¬]. ѕри числе от≠ход€щих линий 10(6) к¬ менее восьми целесообразность сооружени€ –ѕ обосновываетс€.

ƒл€ городских сетей целесообразность сооружени€ –ѕ опреде≠л€етс€ нагрузкой, котора€ дл€ –ѕ на расчетный срок должна составл€ть на шинах 10 к¬ не менее 7 ћ¬т, на шинах 6 к¬ Ч не менее 4 ћ¬т.

–” 10(6) к¬ трансформаторных подстанций выполн€ютс€ с одиноч≠ной секционированной, двум€ или четырьм€ одиночными секциониро≠ванными системами шин. Ќа крупных энергоемких предпри€ти€х с электроприемниками высокой категории могут примен€тьс€ распределительные устройства с двум€ рабочими система≠ми шин. –аспределительные устройства с одиночной системой шин с лю≠бым числом секций и распределительные пункты выполн€ютс€ ком≠плектными.

Ќапр€жение 35 к¬ в качестве распределительного может быть при≠менено на энергоемком предпри€тии с мощными специфическими электроприемниками (электропечи, преобразовательные установки Е.), дл€ которых целесообразно создание локальной сети 35 к¬, не €вл€ю≠щейс€ сетью общего назначени€. ѕитание этой сети осуществл€етс€ либо от трехобмоточных трансформаторов √ѕѕ с обмоткой среднего на≠пр€жени€ 35 к¬, либо от специальных трансформаторов 110(220)/35 к¬.

Ќапр€жение 10 к¬ рекомендуетс€ в качестве основного дл€ распре≠делени€ электроэнергии по территории предпри€ти€. »спользование напр€жени€ в 6 к¬ следует ограничивать и приме≠н€ть при следующих обсто€тельствах: при питании предпри€ти€ от собственной электростанции на ге≠нераторном напр€жении; при большом числе электродвигателей небольшой мощности (до 500 к¬т); при реконструкции или расширении действующего предпри€ти€, ранее запроектированного на данное напр€жение.

“рансформаторы цехо≠вых “ѕ мощностью 400Ч2500 к¬ј выпускаютс€ со схемами соедине≠ни€ обмоток ЂзвездаЧзвездаї с допустимым током нулевого вывода, равным 25 % номинального тока трансформатора, или со схемой Ђтре≠угольникЧзвездаї Ч 75 % номинального тока трансформатора. “рансформаторы сельских “ѕ мощностью до 400 к¬ј выпускаютс€ со схемой Ђтре≠угольникЧзвездаї. ѕо ус≠лови€м надежности действи€ защиты от однофазных коротких замыка≠ний в сет€х напр€жением до 1 к¬ и возможности подключени€ несим≠метричных нагрузок предпочтительным €вл€етс€ трансформатор со схемой соединени€ обмоток ЂтреугольникЧзвездаї.

ѕри наличии на предпри€тии большого числа двигателей напр€же≠нием 6 к¬ (более 20 % суммарной потребл€емой мощности) целесооб≠разна установка на главной понизительной подстанции трансформато≠ров с расщепленной обмоткой 110/10(6) к¬. ¬ этом случае на террито≠рии предпри€ти€ выполн€ютс€ сети двух напр€жений: 10 к¬ Ч дл€ питани€ трансформаторов 10/0,4 к¬; 6 к¬ Ч дл€ питани€ электродвигателей.

≈сли электродвигатели напр€жением 6 к¬ составл€ют менее 20 % общего числа электродвигателей, целесообразна группова€ установка трансформаторов 10/6 к¬. »спользование в этом случае трансформато≠ров 110/10/6 к¬ приведет к значительному завышению мощности трансформаторов, так как соотношение номинальных мощностей об≠моток 100/50/50 %. ≈сли дол€ двигателей напр€жением 6 к¬ превышает 80 % суммарной потребл€емой мощности, то от выполнени€ сети 10 к¬ можно отказатьс€.

¬ начале 60-х годов в ———– под давлением ћЁ  √ќ—“ом было введено напр€жение 20 к¬, широко внедр€емое в «ападной ≈вропе, несмотр€ на то, что в —оветском —оюзе к тому времени уже было введено более прогрессивное напр€жение 35 к¬ и промышленность уже массово выпускала все необходимое оборудование ѕри≠менение напр€жени€ 20 к¬ во многих случа€х может быть экономиче≠ски оправданным дл€ питающих и распределительных сетей предпри≠€тий, вместо напр€жений 10, 6 и, особенно, 3 к¬, так как позвол€ет увеличить радиус обслуживани€ подстанций, уменьшить потери мощности, энергии, напр€жени€, сократить расход цветных металлов, в р€де случаев сократить число трансформаций на≠пр€жени€. Ќо при проектировании напр€жение 20 к¬ дл€ применени€, как правило, не рассматриваетс€, так как отсутствует отечественное электрообору≠дование на это напр€жение, а экономи€ цветных металлов достигаетс€ исключительно за счет включени€ обмоток высокого напр€жени€ по системе звезда. ќдним из серьезнейших недостатков этой системы передачи электрической энергии €вл€ютс€ высокие токи однофазного короткого замыкани€ и перенапр€жени€ на оставшихс€ фазах при наличии этого аварийного фактора, что неблагопри€тно сказываетс€ на потребител€х электрической энергии.

ƒл€ распределени€ электроэнергии в электрических сет€х перемен≠ного тока до одного к¬ могут примен€тьс€ напр€жени€ 380 и 660 ¬. Ќапр€жение 0,4 / 0,24 к¬ начало широко внедр€тьс€ в ———– с 1944 года при восстановлении разрушенных во врем€ ¬еликой ќтечественной войны предпри€тий в «ападных районах страны. ƒо этого стандартной была система напр€жений 127 / 220 ¬. ¬ведение нового стандарта позволило почти в 2 раза снизить расход цветных металлов на провода, из - за снижени€ токов при равных нагрузках и повысило надежность пуско Ц регулирующей аппаратуры за счет снижени€ коммутируемых токов.   середине 60 Ц х годов прошлого века —оветский —оюз и страны ¬осточной ≈вропы полностью перешли на стандарт 0,4 / 0,24 к¬, что официально было закреплено в —тандарте —Ё¬ в 80 Ц х годах прошлого столети€. Ќапр€жение 380 / 220 ¬ получило широкое распространение на промыш≠ленных предпри€ти€х с большим числом электродвигателей малой и средней мощности (до 200 к¬т). ƒл€ питани€ двигателей мощностью выше 200 к¬т используют напр€жение 6 к¬.

ƒостоинство напр€жени€ 380 ¬ - возможность совместного питани€ сило≠вой и осветительной нагрузки, к недостаткам можно отнести: большие потери мощности, энергии, напр€жени€, особенно в прот€женных электрических сет€х; возникает необходимость использовани€ распределительной сети напр€жением 6 к¬ при наличии на предпри€тии двигателей мощ≠ностью 200Ч630 к¬т.

— 1962 г. напр€жение 500 ¬ было заменено на напр€жение 660 ¬. “ехнико-экономические расчеты показали целесообразность при≠менени€ напр€жени€ 660 ¬, так как этот стандарт дает возможность одновременного получени€ напр€жений 660 / 380 ¬. ѕереход на напр€жение 660 ¬ повышает пропускную способность сети и уменьшает потери энергии в ней; увеличивает радиус действи€ цеховых трансформаторных под≠станций, что приводит к увеличению единичной мощности трансформаторов, уменьшению числа трансформаторов и, следо≠вательно, сокращению числа линий и выключателей, питающих трансформаторную подстанцию, в результате отпадает необходимость применени€ напр€жени€ 6 к¬, что зна≠чительно упрощает схему электроснабжени€; повыша€ предельную мощность двигателей за счет уменьшени€ тока статора двигател€, что дает экономию на стоимости двигате≠л€ и увеличение его  ѕƒ на 1,5Ч2 %.

Ќапр€жение 660 ¬ примен€етс€ во многих отрасл€х про≠мышленности: горно-добывающей, металлургической, химической, текстильной. ѕри проектировании систем электроснабжени€ на≠пр€жение 660 ¬ рекомендуетс€ примен€ть: при значительной прот€женности сетей низкого напр€жени€; когда основную часть электроприемников составл€ют низко≠вольтные нерегулируемые электродвигатели мощностью свыше 10 к¬т; если поставщики технологического оборудовани€ (станков, авто≠матических линий, прессов, термического и сварочного оборудо≠вани€, кранов Е) обеспечивают поставку комплектуемого электрооборудовани€ и систем управлени€ на напр€жение 660 ¬.

ѕри выборе напр€жени€ 660 ¬ может возникнуть необходимость установки дополнительных трансформаторов 0,66/0,22 к¬ дл€ выполнени€ электри≠ческих сетей на напр€жение 220 ¬ дл€ питани€ люминесцентных ламп, ламп накаливани€, тиристорных преобразователей, установок кон≠трольно-измеритель-ных приборов и автоматики ( »ѕиј), средств ав≠томатизации электродвигателей мощностью до 0,4 к¬т и др. ”стройство дл€ одного объекта сетей напр€жением 660 и 220 ¬ снижает эффективность использовани€ напр€жени€ 660 ¬.

¬ыбор напр€жени€ электрических сетей посто€нного тока зависит от требований технологического процесса и величины тока. ƒл€ сетей, питающих электроприводы посто€нного тока, используютс€ напр€же≠ни€ 220 и 440 ¬. ƒл€ электроприводов посто€нного тока с индивидуаль≠ными преобразовател€ми используютс€ и более высокие напр€жени€ Ч 750 и 850 ¬. ƒл€ электролиза примен€ютс€ напр€жени€ 450 и 850 ¬.

–асполагать электрооборудование во взрывоопасных и пожароопасных или пыльных помещени€х следует только в случае острой необходимости, когда другие решени€ оказываютс€ нерациональными или крайне сложными. ¬ неблагопри€тных средах (услови€х) примен€ют специальное оборудование во взрывобезопасном и пожаробезопасном исполнении.

ѕри работе электрифицированным ручным инструментом в помещени€х повышенной опасности может по€витьс€ необходимость использовани€ напр€жени€ 36 ¬, дл€ исключени€ поражени€ работающих электрическим током. ѕри особо неблагопри€тных услови€х: опасность поражени€ элек≠трическим током обусловленна€ теснотой, неудобным положением рабо≠тающего, возможностью соприкосновени€ с большими металлически≠ми заземленными поверхност€ми (работа в котлах) и в наружных установках дл€ питани€ ручных светильников, при≠мен€етс€ напр€жение не выше 12 ¬.

–ежим работы цеховых электрических сетей определ€етс€ токовой нагрузкой линий, частотой тока, уровнем напр€жени€ у подключен≠ных к сети приемников электроэнергии и источников питани€, напр€≠жением линий сети относительно земли, режимом нейтрали, симме≠тричностью многофазной системы напр€жени€, синусоидальностью напр€жени€, сопротивлением изол€ции линий между собой и относи≠тельно земли.

¬озможны че≠тыре режима работы цеховых электрических сетей:

1) нормальные режимы, при которых отклонение параметров от их номинальных (нормируемых) значений не пре≠вышают длительно допустимые;

2) временно допустимые режимы, при которых отклонени€ параметров допустимы на ограниченное врем€ без существенного ущерба дл€ сети и питаемых от нее приемников (например, систематические перегрузки силовых трансформаторов);

3) аварийные режимы, характеризующиес€ опасными дл€ элементов сети сверхтоками или другими недопустимыми €влени€ми (на≠пример, короткие замыкани€, обрывы проводов); они имеют, как правило, переходный (неустановившийс€) характер;

4) послеаварийные режимы, в которые вход€т как переходные про≠цессы, вызванные одновременным непосредственным включением в сеть (самозапуском) большо≠го числа асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, так и установившиес€ режимы в новых услови€х питани€, часто ограниченных по мощности.

ƒл€ обеспечени€ надежного электроснабжени€ при эксплуатации систем цехового электроснабжени€ необходимо учитывать режимы кратковременных перегрузок электрооборудовани€ от нескольких часов до нескольких суток. Ёти режимы имеют место в результате повреждени€ или отключени€ электрооборудовани€ (ли≠ний, трансформаторов, секций шин) и должны предусматривать≠с€ заранее, еще при проектировании; тогда в услови€х эксплуатации надежность питани€ будет выше. Ќеобходимость перегрузки электрооборудовани€ возникает не только в послеаварийных ситуаци€х, но и дл€ обеспечени€ посто€нно увеличивающейс€ электрической нагрузки промышленного предпри€ти€ и, в частности, отдельных цехов. ¬ среднем воздушные и кабельные линии допу≠скают перегрузку на 30Ч35%; у силовых трансформаторов согласно ѕ”Ё систематическа€ перегрузка может составл€ть 30%, а аварий≠на€ Ч 40% и более в зависимости от ее продолжительности.

„тобы выбранное по номинальным параметрам электро≠оборудование надежно работало в системах цехового электроснабже≠ни€, его провер€ют на термическую и электродинамическую стойкость к токам короткого замыкани€ ( «). –асчет токов  « выполн€ют как при проектировании, так и при анализе работы систем цехового электроснабжени€ в услови€х экс≠плуатации. Ётот расчет преследует две цели: выбор мер по ограничению токов короткого замыкани€ или времени их действи€; определение минимально возможных токов короткого замыкани€ дл€ проверки чув≠ствительности защиты, правильного выбора параметров срабатывани€ и максимально малого возможного времени срабатывани€ защиты.

ќдним из главных условий обеспечени€ нормальной работы элек≠троприемников €вл€етс€ питание их электроэнергией, параметры ко≠торой соответствуют определенным требовани€м к ее качеству. ќсновные показатели качества электроэнергии (ѕ Ё) св€заны с такими параметрами, как отклонени€ частоты и напр€жени€, ко≠лебание напр€жени€, несинусоидальность и несимметри€ напр€≠жени€. ¬о избежание длительного нарушени€ нормальной работы электроприемников основные ѕ Ё не должны выходить за преде≠лы своих нормальных значений, а в послеаварийных режимах Ч за пределы определенных максимальных значений, регламентируемых √ќ—“ 13109-97.  роме того, на зажимах электроприемников, €вл€ющихс€ источ≠никами электромагнитных помех, допускают изменени€ ѕ Ё в более широких пределах, если это не приводит к нарушению нормированно≠го качества электроэнергии у других электроприемников. ¬ аварийных режимах допускают кратковременный выход ѕ Ё за установленные пределы (например, снижение напр€жени€ вплоть до нулевого уров≠н€, отклонени€ частоты до ± 5 √ц) с последующим их восстанов≠лением до уровн€, требуемого в послеаварийном режиме. Ќа надежность и долговечность работы электрооборудовани€ вли€ет их тепловой режим.

ƒл€ асинхрон≠ных и синхронных двигателей вли€ние отклонени€ напр€жени€ на их тепловой режим зависит и от загрузки двигателей. –абота электродви≠гателей при пониженном напр€жении приводит к перегреву изол€ции и может €витьс€ причиной выхода их из стро€, та как при снижении напр€жени€ в пределах нормы (± 10%) токи ротора и стато≠ра увеличиваютс€ в среднем на 14 и 10% соответственно. ѕри значительной загрузке асинхронного электродвигател€ отклонени€ напр€жени€ привод€т к существенному уменьшению его срока службы. ѕри увеличении тока двигател€ происходит более интенсивное старение изол€ции. ѕри отрицательных отклонени€х напр€жени€ на зажимах двигател€ в 10% и номинальной загрузке асинхронной машины срок его службы сокращаетс€ вдвое. ѕри снижении напр€жени€ на зажимах асинхронного двигател€ на 15 % от U Ќќћ его электромагнитный момент уменьшаетс€ на 72 %; если асинхронный двигатель длительно работает при напр€жении 0,9 U Ќќћ, срок службы его сокращаетс€ примерно вдвое. –абота асинхронных электродвигателей целесообразна при U Ќќћ или при U > U H0M .

ѕри отклонени€х напр€жени€ сети измен€етс€ реактивна€ мощ≠ность синхронных электродвигателей, что имеет важное значение при использовании синхронных электродвигателей дл€ компенсации реактивной мощности. Ёто относитс€ в полной мере и к конденсаторным установкам. ѕри недостаточной реактивной мощности, генерируемой в сеть синхронным компенсатором, приходитс€ дополнительно ис≠пользовать батареи конденсаторов, что снижает надежность системы электроснабжени€ за счет увеличени€ числа элементов системы.

ѕовышение напр€жени€ сети оказывают заметное вли€ние на пуско Ц регулирующую аппаратуру, на ее тепловое состо€ние не только наиболее нагретых узлов аппаратов, но и на комму≠тационный аппарат в целом, на электрическую прочность изо≠л€ции и на надежность и срок службы этих аппаратов; приводит к росту нагрузок и мощно≠сти коротких замыканий, что вызывает ускоренный износ коммутационных аппаратов и может сказатьс€ на их коммутационной способности.

—нижение напр€жени€ ведет к увеличению продолжительности технологического процесса электротермических установок, и при определенных значени€х может сделать его невозможным. —нижение напр€жени€ на 8Ч10 % исключает возможность доведени€ технологического процесса в печах сопротивле≠ни€ и индукционных печах до конца - качество электроэнергии напр€мую вли€ет на надежность технологического процесса. ѕовышение напр€жени€ приводит к увеличению активной мощности сварочного агрегата (печи) в среднем на 3Ч5 %.

Ћампы накаливани€ особенно чувствительны к изменени€м напр€жени€. ѕовышение напр€жени€ на 1 % приводит к сокращению срока службы на 14 %, при повышении напр€жени€ на 3 % срок службы снижаетс€ на 30 %, а увеличение нап≠р€жени€ на 5 % приводит к сокращению срока службы ламп в 2 раза. ѕовышение напр€жени€ на 10 % сокращает срок службы люминесцентных ламп на 30 %. ѕри напр€жении, равном 0,9 UHOM, световой поток ламп накаливаш€ (ЋЌ) и освещенность поверхности снижаютс€ в среднем на 40%; ѕри напр€жении, 1,1 U H световой поток ламп накаливани€ возрастает на 40 %, но срок службы сокращаетс€ почти в 4 раза; дл€ газоразр€дных люминесцентных ламп при изменении напр€жени€ в пределах (5Ч7) % U H освещенность рабочего места снижаетс€ на 10 Ц 15 %.

ќтклонени€, колебани€ и провалы напр€жени€ могут приводить сбо€м в работе вычислительной техники, и в частности персональных компьютеров и к ложным срабатывани€м защиты и автоматики.

 олебани€ напр€жени€, так же, как и отклонение напр€жени€, также оказывают отрицательное вли€ние на работу электрооборудовани€. ѕри питании электрических печей от тиристорных преобразователей колебани€ напр€жени€ привод€т к колебани€м тока нагрузки, что €вл€етс€ причиной неустойчивости системы автоматического регулировани€ температуры, привод€ к снижению надежности протекани€ технологического процесса. „увстви≠телен к отклонени€м напр€жени€ вентильный элек≠тропривод, так как изменение выпр€мленного напр€жени€ приводит к изменению частоты вращени€ двигателей.

Ќа предпри€ти€х, имеющих собственные “Ё÷, колебани€ ампли≠туды и фазы напр€жени€, возникающие при колебани€х напр€жени€, привод€т к колебани€м электромагнитного момента, активной и ре≠активной мощностей генераторов, что отрицательно сказываетс€ на устойчивости работы станции в целом, а следовательно, на ее функ≠циональной надежности.

Ќесинусоидальные режимы оказывают ощутимое вли€ние на на≠дежность работы электрооборудовани€. Ёто объ€сн€етс€ тем, что при наличии высших гармоник в кривой напр€жени€ более интенсивно протекает процесс старени€ изол€ции: при коэф≠фициенте несинусоидальности 5 %, через два года эксплуатации тангенс угла диэлектрических потерь конденсаторов увеличиваетс€ в 2 раза. ”скоренное старение изол€ции наблюдаетс€ и в силовых кабел€х. «а счет высших гармоник тока однофазные короткие замыкани€ часто переход€т в двухфазные в месте первого пробо€ вследствие прожигани€ кабел€ - высшие гармоники в кривой напр€жени€ питающей сети привод€т к сокращению срока службы силовых кабелей, повыше≠нию аварийности в кабельных сет€х, увеличению числа необходимых ремонтов.

¬ысшие гармоники тока и напр€жени€ до 10 % увеличивают по≠грешность индукционных счетчиков электроэнергии, ухудшают рабо≠ту телемеханических устройств, вызыва€ сбои в их работе, если в ка≠честве каналов св€зи дл€ передачи информации используют силовые кабели.  роме того, высшие гармоники вызывают ложное срабатывание ре≠лейной защиты и автоматики при использовании фильтров токов об≠ратной последовательности.

ƒлительна€ эксплуатаци€ систем электроснабжени€ отечественных и зару≠бежных промышленных предпри€тий показала: - батареи конден≠саторов при несинусоидальных режимах, часто выход€т из стро€ со взрывом, причиной которого €вл€етс€ перегрузка их токами высших гармоник, обу≠славливающих возникновение в системе электроснабжени€ резонанс≠ного режима на частоте одной из гармоник.

Ќесимметри€ напр€жени€ неблагопри€тно сказываетс€ на работе и сроке службы асинхронных машин: несимметри€ напр€жени€ в 1 % вызывает шачительную несимметрию токов в обмотках (до 9 %). “оки обратной последовательности накладываютс€ на токи пр€мой последовательно≠сти и вызывают дополнительный нагрев статора и ротора, что приводит к ускоренному старению изол€ции и уменьшению, располагаемой мощности двигател€. ѕри несимметрии напр€жени€ в4 %срок службы асинхронного электродвигател€, работающего с номинальной нагрузкой, со≠кращаетс€ примерно в 2 раза; при несимметрии напр€жени€ в 5 % располагаема€ мощность асинхронной машины уменьшаетс€ на 5Ч10 %.

ћагнитное поле токов обратной последовательности статора синфазных машин индуцирует в массивных металлических част€х ротора значительные вихревые токи, вызывающие повышенный нагрев ротора и вибрацию вращающейс€ части машины. ѕри значительной асимметрии вибраци€ может оказатьс€ опасной дл€ конструкции ма≠шины.

Ќагрев обмотки возбуждени€ синхронных машин за счет дополнительных потерь от несимметрии напр€жени€ приводит к необходимости снижать ток возбуждени€, при этом уменьшаетс€ реактивна€ мощность, выдавае≠ма€ синхронным двигателем в сеть.

Ќесимметри€ напр€жени€ не оказывает заметного вли€ни€ на работу кабельных и воздушных линий, однако у трансформаторов значительно сокращаетс€ срок службы.

“оки нулевой последовательности посто€нно проход€т через заземтители и отрицательно сказываютс€ на их работе, высушива€ грунт и увеличива€ сопротивление растеканию токов, значительно снижа€ надежность работы заземлителей: на каждый процент повышени€ напр€жени€ потребл€ема€ асинхронным электродвигателем мощностью 20 - 100 к¬т; реактивна€ мощность увеличиваетс€ более чем на 3 %; при размахах изменений напр€жени€ более 10 % возможно по≠гасание газоразр€дных ламп; при размахах изменений напр€жени€ более 15 % могут отключатьс€ магнитные пускатели, возможен выход из стро€ конденсатов и вентилей преобразовательных агрегатов; при коэффициенте обратной последовательности   2U = (2 - 4) % срок службы синхронных двигателей снижаетс€ на 16 %, а трансформатора - на 4 %; при номинальной нагрузке трансформатора и коэффициенте несимметрии 10 % срок службы изол€ции трансформатора сокращаетс€ на 16 %; при коэффициенте искажени€ синусоидальности кривой напр€жени€   U = 6,85 % за 2,5 года ток утечки диэлектрика (изол€ции) кабелей, возрастает на 36 %, а через 3,5 года - на 43 %.

ќсновными способами и техническими средствами обеспечени€ качества электроэнергии €вл€ютс€: регулирование напр€жени€ в центре питани€ и у потребителей; снижение потерь напр€жени€ в элементах сети; применение симметрирующих и компенсирующих фильтров и устройств; питание чувствительных к качеству электроэнергии электропри≠емников от отдельных источников; равномерное распределение нагрузки по фазам.

ѕовышение надежности систем цехового электроснабжени€, св€зано с дополнительными затратами; однако не всегда бо≠лее дорогосто€ща€ система электроснабжени€ обладает более высокой надежностью. »спользование перегрузочной способности цехового электрооборудовани€ имеет важное значение при повреждени€х или отклю≠чени€х линий, трансформаторов, секций шин или отдельных аппа≠ратов. ƒл€ воздушных линий перегрузка возможна практически всегда (при сохранении нормального габарита до земли) и составл€ет 30Ч35 %. ѕерегрузка кабельных линий зависит от значени€ и длитель≠ности максимума нагрузки в нормальном режиме и от способа про≠кладки линий (таблица 3.1).

 

“аблица 3.1 - ƒопустима€ перегрузка кабелей напр€жением до 10 к¬

 

 

 оэффици≠ент загрузки Ќормальный режим ¬ид прокладки ƒопустима€ пере≠грузки в зависимости от длитель≠ности максимума нагрузки (длительность в часах)
  1 час 2 часа 6 часов
0,6 ¬ земле 1,50 1,35 1,25
  ¬ воздухе 1,35 1,25 1,25
  ¬ трубах в земле 1,30 1,20 1,15
0,8 ¬ земле 1,35 1,25 1,20
  ¬ воздухе 1,30 1,25 1,25
  ¬ трубах в земле 1,20 1,15 1,10

 

÷еховые трансформаторы допускают систематическую перегрузку до 30, аварийную - до 40 и даже до 60% в зависимости от конкретных условий.  оэффициенты допустимой перегрузки трансформаторов в послеаварийном режиме и коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном режиме дл€ 2Цх и 3Цх трансформаторных подстанций приведены в таблице 3.2.

 

“аблица 3.2 -  оэффициенты допустимой перегрузки трансформаторов в послеаварийном режиме подстанций.

 

 оэффициент послеаварийной перегрузки  оэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме
ѕодстанци€ 2 тр - ра ѕодстанци€ 3 тр - ра
1,0 0,5 0,666
1,1 0,55 0,734
1,2 0,6 0,8
1,3 0,65 0,86
1,4 0,7 0,93
1,5 0,75 1,0

 

 

ѕрименение рационального резервировани€ в цеховых сет€х по высокому напр€жению или низкому напр€жению за счет использовани€ разных независимых источников питани€ осуществл€етс€ с помощью перемычек, двойных Ђсквозныхї магистралей.

¬ цехах с непрерывным процессом производства примен€ют ма≠гистральные схемы с взаимным резервированием питани€ отдельных магистралей. Ќеобходимо примен€ть схемы, которые позвол€ет вы≠вести в ремонт один из трансформаторов, использу€ перегрузочную способность других, или обеспечить питание нескольких магистралей от одного трансформатора.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-20; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2491 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—лабые люди всю жизнь стараютс€ быть не хуже других. —ильным во что бы то ни стало нужно стать лучше всех. © Ѕорис јкунин
==> читать все изречени€...

470 - | 452 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.041 с.