1.5.4. Электротехнологические установки

Рассмотренные вентильные преобразовательные установки в качестве источников электроэнергии используются в электротехнологических установках.

Электротехнологические процессы и установки для обеспечения этих процессов изучаются в курсе «Электротехнологические установки». С его содержанием можно ознакомиться по 4, 25.

1.5.5. Установки электрического освещения

Основы электрического освещения, светотехническая и электротехническая часть проекта по освещению цехов промышленных предприятий подробно изучаются в курсе «Электрическое освещение». Его содержание достаточно полно отражено в 5, 17.

В светотехнической части расчетного задания решаются следующие вопросы:

- выбор системы освещения;

- выбор нормируемой освещенности;

- выбор источника света;

- выбор светильников и схемы их размещения;

- расчет электрического освещения;

- оценка качества освещения.

В результате этого расчета получается значение установленной мощности на осветительных установках цеха, предприятия.

В электротехнической части задания содержится:

- выбор напряжения источника питания осветительных установок (ОУ);

- выбор схемы электроснабжения ОУ;

- выбор марки проводов и кабелей и способа их прокладки;

- расчет сечения проводов и кабелей по нагреву и проверка выбранного сечения по механической прочности, потерям напряжения;

- выбор аппаратов защиты сетей освещения и аппаратов управления освещением.

В процессе эксплуатация к ОУ предъявляются повышенные требования по качеству электроэнергии, особенно на производствах с высоким разрядом зрительных работ, например на заводах по сборке часов и др.

Электрические ОУ представляют собой однофазную нагрузку, однако благодаря незначительной мощности электроприемника (от 10 до 1500 Вт) в электрической сети при правильной группировке светильников можно достичь достаточно равномерной нагрузки по фазам (с несимметрией не более 5-10%). Характер нагрузки равномерный, без толчков, но ее величина изменяется в зависимости от времени суток, года. Частота тока, как правило, 50 Гц, коэффициент мощности для ламп накаливания равен 1,0, для люминесцентных и других - примерно 0,6.

2. Электрические нагрузки промышленных предприятий и методы их расчета

Понятие расчетная нагрузка вытекает из определения расчетного тока I_р, по которому выбираются все элементы сети и электрооборудование системы ЭСПП.

В простейшем случае, когда нагрузка постоянная во времени,

При переменной нагрузке, когда ее график имеет случайный характер, используется выражение

(2.1)

где 0  t  Т - ,  - длительность интервала осреднения, Т – интервал реализации случайного процесса, который связан с Т_о .

Для графиков нагрузки, практически неизменных во времени,  = 3Т_о, а во всех остальных случаях  < 3Т_о , Т_о – постоянная времени нагрева проводника до максимально допустимой температуры.

Для распространенных сечений проводников F постоянная времени Т_о будет:

F (мм²) 70; 95; 120; 150;

Т_о (мин) 15; 18,4; 21,4; 24,2.

Условно принимают Т_о = 10 мин.,  = 30 мин, независимо от сечения проводника, что приводит к понятию получасового максимума.

По выражению (2.1) вводят понятие «расчетный ток» I_р - это такой ток, который приводит к такому же максимальному нагреву проводника или вызывает тот же тепловой износ изоляции, что и исходная переменная нагрузка I(t).

Значение I_р обычно определяется по

В качестве расчетной нагрузки принимают среднюю нагрузку Р_ по активной мощности за время 

(2.2)

где 0  t  Т - .

Остальные обозначения те же, что и в выражении (2.1).

Активная расчетная нагрузка Р_р аналогична понятию расчетный максимум Р_max = P_m, или максимальная нагрузка. I_max = I_m - получасовой максимум тока, т.е. наибольшее значение тока из средних в 30-минутных интервалах осреднения.

Знание расчетной нагрузки P_p или расчетного максимума P_m, кроме выбора элементов схемы ЭСПП по нагреву (I_дл  I_р), необходимо для определения потерь активной мощности Р и напряжения U в сетях энергосистемы и предприятия, выбора элементов сети по экономической плотности тока j_эк  А/мм², плавких вставок, уставок автомата, проверки самозапуска двигателей, проверки колебания напряжения в сетях и других случаях.

Наряду с использованием понятия «получасового максимума» активной мощности, с 70-х годов начали применять понятие «заявленный максимум» 30-минутной активной мощности в договорах предприятий с энергосистемой Р_зmax, а с 80-х годов понятие P_p - к лимиту электрической мощности, т.е. предельно допустимое (разрешаемое энергосистемой) значение получасовой активной мощности предприятия в часы максимальных нагрузок энергосистемы.

В общем случае расчетная (проектная) максимальная нагрузка P_p может не совпадать с заявленным максимумом Р_зmax и фактической максимальной нагрузкой за получасовой интервал Р_зmaxф , измеренной каким-либо образом.

На рис. 2.1 приведен суточный график нагрузок P(t). Здесь среднесуточная нагрузка

где A - потребленная за сутки электроэнергия при Р_maxф = Р_зmax = P_p , - число часов использования максимума нагрузки или продолжительность использования максимальной нагрузки в течение суток.