- •Ответы к экзамену по дисциплине: “Системы электроснабжения”:
- •1)Предпосылки возникновения, предмет и задачи курса.
- •2)Понятие о системах электроснабжения и приемниках электрической энергии. Особенности систем электроснабжения промышленных предприятий.
- •3)Что понимается под потребителем электрической энергии? Как подразделяются потребители?
- •4)Дайте определение понятиям: электроустановка, электрическая сеть, электрооборудование, электрическое хозяйство.
- •5)По каким признакам и как классифицируются промышленные предприятия?
- •6)Структурная схема электроснабжения приемников промышленных предприятий.
- •7)Классификация электроприемников и их основные характеристики.
- •8)Физические величины графиков электрических нагрузок.
- •9)Методы определения расчетных электрических нагрузок.
- •10)Определение потерь мощности и энергии в элементах систем электроснабжения (линии, трансформаторы, реакторы).
- •11)Определение расчетных электрических нагрузок на уровнях до и выше 1 кВ систем электроснабжения.
- •12)Определение расхода электроэнергии.
- •13)Требования к системам электроснабжения промышленных предприятий.
- •15)Род тока и напряжения систем электроснабжения.А уровне
- •16)Номинальные напряжения до 1 кВ переменного и постоянного токов электрических сетей и приемников.
- •17)Преимущества применения напряжения 660 в.
- •18)Требования, предъявляемые к электрическим сетям напряжением до 1 кВ на промышленных предприятиях.
- •19)Схемы цеховых электрических сетей.
- •20)Режим нейтрали электрической сети напряжением до 1кВ.
- •21)Выбор сечений нулевых рабочих(n), совмещенных нулевых рабочих и защитных(pen) и защитных проводников(pe).
- •22)Конструктивное выполнение электрических сетей напряжением до 1кВ.
- •23)Основные элементы электрических сетей напряжением до 1кВ.
- •24)Распределительные устройства на напряжение до 1кВ
- •25)Провода и кабели в электрических сетях на напряжение до 1кв.
- •26)Шинопроводы в электрических сетях на напряжение до 1кВ.
- •27)Учет влияния условий окружающей среды на электроустановки.
- •28)Классификация помещений и наружных установок по окружающей среде.
- •29)Категории исполнения электрооборудования в зависимости от места размещения.
- •30)Климатические исполнения электрооборудования.
- •31)Защита электрооборудования от воздействия окружающей среды. Степени защиты электрооборудования.
- •32)Особенности выполнения электрических сетей в пожароопасных зонах.
- •33)Особенности выполнения электрических сетей во взрывоопасных зонах.
- •34)Расчет электрических сетей напряжением до 1кВ.
- •35)Выбор проводов, кабелей и шинопроводов.
- •36)Выбор сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву.
- •37)Выбор магистральных и распределительных шинопроводов по допустимому нагреву.
- •38)Расчет электрических сетей по потере напряжения.
- •39)Расчет троллейных линий.
- •40)Защита электрических сетей и электроприемников от анормальных режимов.
- •41)Основные требования при выборе аппаратов защиты.
- •42)Как проверяются аппараты защиты на успешность срабатывания от токов кз?
- •43)Условия выбора плавких вставок предохранителей.
- •44)Условия выбора расцепителей автоматических выключателей.
- •45)Условия выбора тепловых реле магнитных пускателей.
- •46)Условия селективного срабатывания защитных аппаратов, защитных аппаратов и магнитных пускателей.
- •47)Как и для чего рассчитываются токи кз в установках до 1 кВ?
- •48)Расчет трехфазных токов кз в установках напряжением до 1 кВ.
- •49)Расчет однофазных токов кз в установках напряжением до 1 кВ.
- •50)Назначение и общая классификация подстанций промышленных предприятий.
- •51)Характеристика силовых трансформаторов цеховых подстанций.(c.148, Ус а.)
- •52)Перегрузочная способность масляных силовых трансформаторов общего назначения.(с.207, Ус а.)
- •53)Электрические схемы соединения цеховых тп 6-10/0,4 кВ.(с.149, Ус а.)
- •54)Конструктивное исполнение и компоновки цеховых тп 6-10/0,4 кВ.(с.152, Ус а.)
- •55)Выбор места расположения и типа цеховых тп 6-10/0,4 кВ.(с.214, Ус а.)
- •56)Выбор количества и мощности силовых трансформаторов тп 6-10/0,4кВ(с.204, Ус а.)
- •57)Экономический режим работы силовых трансформаторов.(с.243, Федоров а.А., Основы электроснабжения промышленных предприятий, 1967г.)
5)По каким признакам и как классифицируются промышленные предприятия?
Ответ: Промышленные предприятия могут быть классифицированы по следующим признакам: 1)по суммарной установленной (номинальной) мощности электроприемников: а)малые предприятия - до 5 МВт; б)средние предприятия – 5…75 МВт; в)крупные предприятия - свыше 75 МВт. 2)по принадлежности к соответствующей отрасли промышленности (металлургические, машиностроительные, легкой промышленности, химические и др.); 3)по тарифным группам и условиям определения мощности компенсирующих устройств в электрических сетях предприятия: а) предприятия первой тарифной группы – это предприятия с присоединенной трансформаторной мощностью 750 кВА и выше (в основном рассчитываются за потребленную ЭЭ по двухставочному тарифу), мощность КУ рассчитывается одновременно с выбором основных элементов СЭС (в частности силовых трансформаторов ТП); б) вторая тарифная группа - это предприятия с присоединенной трансформаторной мощностью до 750 кВА, предприятия рассчитываются по одноставочному тарифу, величина мощности КУ задается энергосистемой; 4)по категории надежности электроснабжения. В соответствии с ПУЭ все ЭП с точки зрения надежности электроснабжения подразделены на 3 категории, из 1 категории выделяется нулевая, особая категория. Оценивая процентный состав приемников разных категорий на предприятии, его можно отнести к одной или нескольким категориям надежности электроснабжения; 5)по категории энергетических служб. Единственным объективным показателем характеризующим сложность и масштабы энергетического хозяйства предприятия является суммарная годовая трудоемкость ППР энергетического оборудования. В зависимости от этой величины существуют 12 категорий энергетических служб, в соответствии с которыми определяется и штат энергетических подразделений. Расположение потребителей (электроприемников) на генплане (плане) предприятия, величина и характер их электрических нагрузок, характеристика электроприемников с точки зрения надежности обеспечения их электроэнергией являются основными исходными данными, определяющими выбор соответствующей системы электроснабжения.
6)Структурная схема электроснабжения приемников промышленных предприятий.
Ответ: Современные системы электроснабжения промышленных предприятий состоят из устройств производства электроэнергии и (или) пунктов приема ее из энергосистемы – главных понизительных подстанций (ГПП), главных распределительных пунктов (ГРП), промежуточных распределительных пунктов (РП), десятков и даже сотен цеховых трансформаторных подстанций (ТП), а также преобразовательных подстанций (ПП), линий электропередачи (ЛЭП) значительной протяженности, связывающих эти сетевые объекты по определенным схемам. Эти схемы характеризуются значительным многообразием и имеют иерархическое построение (рис.1.1), представляющее собой ориентированный граф, где корнем являются источники питания (ИП), вершинами – отдельные электроприемники (ЭП). Между 0-ым и 1-ым уровнями организуется система внешнего, 1-ым и 5-ым – внутреннее (внутризаводское 1-3 уровни, цеховое 3-5 уровни) электроснабжение.
Рисунок 1.1 Иерархическая схема электроснабжения приемников промышленных предприятий
Электроснабжение промышленных предприятий в основном осуществляется от районных электроэнергетических систем (централизованное электроснабжение). Возможны варианты и комбинированного питания, при котором предприятие получает электрическую энергию от электроэнергетической системы и собственной электростанции и, в редких случаях, когда предприятие питается только от собственной электростанции. Сооружение на предприятии собственных источников энергии целесообразно в следующих случаях когда: - на предприятии для производственных нужд необходима в больших объемах тепловая энергия - пар, горячая вода; - предприятие значительно удалено от энергосистемы; - имеются вторичные ресурсы в результате производства, которые экономически целесообразно использовать в качестве топлива для собственных станций; - необходим дополнительный ИП, чтобы повысить надежность электроснабжения и качество потребляемой ЭЭ. Питание к промышленному предприятию может быть подведено к одному общему для всего предприятия или к двум и более приемным пунктам электроэнергии (ПП). От одного ПП могут питаться одно или более промышленных предприятий, расположенный вблизи микрорайон или другие потребители. Все ПП электроэнергии от ЭЭС, а также собственные станции предприятия электрически связываются между собой. Наличие того или иного ПП на предприятии обуславливается в основном величиной потребляемой мощности и удаленностью предприятия от ИП. Так, например, при относительно небольшом расстоянии (до 8…10 км) предприятия малой и средней мощности в большинстве случаев получают ЭЭ на напряжении 6-20кВ, пунктом приема является ГРП, которая без трансформации на этом же напряжении распределяет электроэнергию внутри предприятия. Малые предприятия имеют в основном один ПП в виде РП – 6-20кВ или трансформаторной подстанции 6-10/0,4кВ. Предприятия средней мощности имеют один, два ПП в виде ГПП, ГРП. Предприятия большой мощности – один или более ПП в виде ГРП, ГПП, ПГВ. ПП могут питаться отпайками от проходящих ЛЭП или непосредственно от распределительных устройств подстанций, электростанций энергосистемы. Внутризаводское электроснабжение на действующих предприятиях выполняется по ступенчатому принципу в основном на напряжении 6-10кВ. Перспективным является перевод с 6 на 10кВ, а на вновь строящихся крупных предприятиях применение напряжения 20кВ. При одноступенчатых схемах отсутствуют промежуточные РП. При двух- и более ступенчатых схемах применяется РП, от которых питаются ТП и другие высоковольтные электроприемники второй ступени и РП последующей ступени распределения электроэнергии. Необходимость сооружения и количество промежуточных РП определяется в основном величиной электрической нагрузки и территориальным размещением ее. Количество ТП регламентируется выбранной мощностью силовых трансформаторов и их количеством на подстанции. При глубоких вводах внутризаводское электроснабжение может осуществляться на напряжении 35кВ и выше, при котором максимально к потребителям подводится высокое напряжение и применяются разукрупненные понизительные подстанции глубоких вводов ПГВ 35/0,4; 110/6-10кВ. Цеховое электроснабжение осуществляется в основном на напряжении 380/220В с перспективой применения на основании технико-экономических обоснований напряжения 660В. Электроснабжение промышленных предприятий выполняется посредством электрических сетей (распределительных сетей до и выше 1 кВ) – каналов передачи и преобразования электроэнергии. Питание конкретного электроприемника (узла нагрузки) осуществляется по основному каналу, предусмотренному проектом. Однако, каналы питания электроприемников, вследствие управления режимами распределения электроэнергии, вывода в плановый ремонт отдельного оборудования, а также в результате отказов отдельных элементов системы, не постоянны во времени и могут в значительной степени претерпевать изменения своей конфигурации. Происходит это потому, что электрическое оборудование системы электроснабжения может находиться в различных состояниях: в работе, ремонте или резерве. С целью обеспечения определенной «живучести», необходимой степени надежности систем электроснабжения, последние оснащаются релейной защитой и сетевой автоматикой – автоматическим вводом резерва (АВР), автоматическим повторным включением (АПВ), автоматической частотной разгрузкой (АЧР).
