7. Методика расчета электрических нагрузок по методу упорядоченных диаграмм.

Расчёт нагрузки I уровня электроснабжения.

Расчётные нагрузки всех проводников I уровня определяются как

, , ( I )

где Рф –максимальная фактическая мощность потребителя, кВт; Кз-коэффициент загрузки по активной мощности; - средний за смену коэффициент реактивной мощности, принимается по [3,4,10,17].

Для электроприёмников, работающих в длительном режиме, номинальная мощность равна паспортной (Рном=Рпасп), а в повторно–кратко временном Рном=Рпасп* , где ПВ – паспортная продолжительность

включения, отн. ед. Расчёт нагрузки II уровня электроснабжения На II уровне расчётная нагрузка для группы электроприёмников, определяется по методу упорядочненных диаграмм [3]:

(2)

где КМ – коэффициент максимума по активной мощности, определяемой расчётом; Киi – коэффициент использования, справочная величина; - коэффициент максимума по реактивной мощности, принимается:

=1 при n_э10 или =1,1 при n_э 10 (здесь n_э – эффективное число электроприёмников в группе). Для потребителей с равномерным графиком нагрузки при Киi 0,6 принимают КМ =1. Расчёт нагрузки III уровня электроснабжения

Электрические нагрузки III уровня определяются выражениями:

(3),

где  - корректирующий справочный коэффициент

8. Способы ограничения пусковых токов асинхронных короткозамкнутых и синхронных двигателей.

Основным способом пуска короткозамкнутых двигателей является прямое включение в сеть. Этот способ пуска характеризуется большими пусковыми токами. I_П = (4  7)I_Н. Такой пусковой ток создает заметное падение напряжения в сети. При большом сопротивление в сети падение напряжения может вызвать отключении е аппаратов управления других двигателей.

Пусковой ток в соответствии с (3.1) равен: Откуда следует, что ограничение тока может быть достигнуто или увеличение сопротивление цепи статора (r₁ , x₁) или понижением напряжения на время пуска. Соответственно различают реакторный и автотрансформаторный (рис. 3.14 а, в) способы пуска. При реакторном пуске в цепь статора включается либо активное сопротивление (для низковольтных двигателей), либо индуктивное сопротивление – ректор (для высоковольтных двигателей). Сначала замыкается выключатель К1 и двигатель разгоняется с уменьшенным пусковым током по искусственной характеристике (рис. 3,14 в) до точки 1. Затем замыкается ключ К2 и двигатель заканчивает разгон по естественной характеристике. Аналогично происходит пуск по схеме (3.6 б).

Если обозначить , где I_ПИ, I_ПН – соответственно уменьшенный и номинальный пусковые токи, то для реакторного пуска , а для автотрансформаторного .

В ключение добавочных резисторов R_1Д в цепь статора применяет­ся главным образом для регулирования (ограничения) в переход­ных процессах тока и момента АД с короткозамкнутым ротором. Включение резистора в цепь статора ведет при данной скорости (скольжении) к снижению токов стато­ра и ротора. Другими словами, все искусственные электромехани­ческие характеристики располагаются в первом квадранте ниже и левее естественной. С учетом того, что скорость идеального холос­того хода ₀ при включении R_1д не изменяется, получаемые искус­ственные электромеханические характеристики можно представить семейством кривых 2...4, которые расположены ниже естественной характеристики 1, построенной при R_1Д = 0, причем большему зна­чению R_1д соответствует больший наклон искусственных характе­ристик (рис. 5.6, а). Практическая ценность этих характеристик со­стоит в обеспечении возможности ограничения токов АД при пуске. Для получения искусственных механических характеристик про­анализируем влияние R_1Д на координаты их характерных точек. Скорость холостого хода  ₀= 2nf₁/ p не изменяется при R_1Д = var, т.е. все искусственные характеристики проходят через эту точку на оси скорости (скольжения). Координаты точки экстремума М_к и s_k изменяются при варьиро­вании R_1Д а именно: при увеличении R_1Д критический момент и критическое скольжение уменьшаются. Уменьшается и пусковой моментпри s = 1. Проведенный анализ позволяет представить искусственные механические характеристики 2... 4 АД при R_1Д = var в виде, показанном на рис. 5.6, б. Такие характеристики могут использо­ваться при необходимости для снижения в переходных процессах момента АД, в том числе и пускового. В то же время эти искусст­венные характеристики мало пригодны для регулирования скорости АД, так как они обеспечивают небольшой диапазон ее изменения; по мере увеличения R_1д жесткость характеристик и перегрузочная способность АД, характеризуемая критическим моментом, сни­жаются; способ имеет и низкую экономичность.В силу этих недостатков регулирование скорости АД с помощью активных резисторов в цепи его статора применяется редко. Этот способ обычно используется для ограничения токов и моментов АД с короткозамкнутым ротором в различных переходных процессах -при пуске, реверсе и торможении. Отметим, что в некоторых ЭП ограничение тока и момента осуществляется включением Д_1дв одну фазу (так называемые несимметричные схемы), что позволяет по­лучить эффект уменьшения тока и момента при меньшем числе ре­зисторов. Наиболее простым способом снижении пускового, тока является пуск короткозамкнутого электродвигателя с переключением обмоток со звезды на треугольник, этот способ применим, когда напряжение сети соответствует меньшему из напряжений, ука­занных в паспорте, то есть когда электродвигатель при данном напря­жении сети должен работать по схеме «треугольник». Например, если в паспорте указаны напряжения 660/380 В, а напряжение сети 380 В, то двигатель должен работать по схеме ∆. В момент же пуска на период разгона его включают по схеме Y. Благодаря этому на каждую из обмоток приходится напряжение не 380 В, а 380/√3 = 220 В. Потребляемый же из сети ток уменьшится при этом в 3 раза (пропорционально квадрату напряжения).Снижение потребляемого из сети тока в 3 раза приводит к уменьшению развиваемой в момент пуска мощности также в 3 раза, то есть этот способ применим тогда, когда нагрузка на двигатель при пуске не превышает 1/3 P_Н.Переключение обмоток электродвигателя со звезды на треугольник осуществляется при помощи специального переключателя типа ЗТ («звезда—треугольник»). В нижнем положении переключателя обмотки электродвигателя включены звездой, так как все три начала (С1, С2, СЗ) замкнуты в общую точку, а к концам подведено напряжение сети. Ножи переключателя держат в нижнем положении до тех пор, пока двигатель полностью не закончит разбег (3...10 с). Затем ножи быст­ро, не давая ротору потерять частоту вращения, переводят в верхнее положение, соответствующее соединению обмоток статора треуголь­ником.

Синхронный двигатель

При необходимости ограничения пускового тока или пускового момента синхронного двигателя можно использовать те же способы, что в случае пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.