Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

электроснабжение

.pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
901.86 Кб
Скачать

Содержание

 

Режимы работы отдельных электроприемников. ..................................................................

2

Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок отдельных электро-приемников и

их групп. .....................................................................................................................................

3

Алгоритм расчета получасового максимума нагрузки группы электроприемников.........

4

Выбор и проверки сечений кабельных линий напряжением <1000В. .................................

5

Расчет токов КЗ в сетях с U<1000 В........................................................................................

6

Автоматические выключатели .................................................................................................

7

Предохранители.........................................................................................................................

8

Учет электрической энергии. ...................................................................................................

9

Конструкции силовых кабелей ..............................................................................................

10

Способы прокладки силовых кабелей...................................................................................

11

Измерительный комплекс учета: ТТ, ТН, счетчик, линии связи, телеметрия. .................

12

Измерительные трансформаторы напряжения (Линейное 100 В; Фазное 57,7 В) ...........

13

Измерительные трансформаторы тока ..................................................................................

14

Линии связи (от ТН до счетчика)...........................................................................................

15

Балансовый метод контроля точности ..................................................................................

16

Отклонение частоты................................................................................................................

17

Отклонения напряжения .........................................................................................................

18

Несимметрия наряжений ........................................................................................................

19

Колебания напряжения ...........................................................................................................

20

Несинусоидальность напряжения..........................................................................................

21

Режимы работы отдельных электроприемников.

1). Длительный (продолжительный) – электроприемник включается и работает с неизменной потребляемой мощностью достаточно долго. Достигается тепловое равновесие θ(t) = const. θ =tпр. - tос.

θ – разность между температурой токоведущих частей и окружающей среды.

Т – постоянная времени нагрева. Состояние равновесия достигается при 3Т. (T = 10 мин для силовых кабелей)

Номинальная мощность – при том токе, который не приводит к пробою изоляции при длительной работе.

2). Кратковременный.

Электрический приемник включается, работает некий промежуток времени, за который температура токоведущих частей не успевает нагреться до номинальной температуры, затем токоведущие части при остановке приемника остывают до температуры ОС.

3). Повторно-кратковременный.

Эл.приемник включается – работает интервал времени, за который не успевает достичь теплового равновесия. Затем пауза и токоведущие части не успевают охладиться до температуры окружающей среды. Через некоторый промежуток времени температура более менее устанавливается.

По происшествии нескольких циклов наступает

сред.; сред. уст.

Электроприемник поэтому можно нагружать больше номинала.

ПВ – продолжительность включения.

tвкл.сост.

 

ПВ tвкл.сост. tпауз.

100%

Выпускают ПВ=15, 25, 40, 60%, для таких двигателей вводят понятие расчетной мощности.

Pрасч. Рном. ПВ

100

Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок отдельных электро-приемников и их групп.

1). Коэффициент использования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

рс

 

 

 

Рс

 

kиа i

рном i

k

 

 

K

 

 

 

i 1

 

Относится к наиболее нагруженной смене.

иа

 

иа гр.

 

n

 

 

 

рном

 

 

Рном

 

 

 

 

 

 

 

 

pном i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

2). Коэффициент загрузки. (характеризует среднюю загрузку эл.приемника только во включенном состоянии).

 

 

 

р

 

W

 

 

W

 

р

T р

 

рср.

T

k

 

 

р

 

Т

k

 

с.вкл.

р

a

р

a

W

 

 

 

с.

 

з

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

ср.вкл.

 

T tпауз

ср.

 

 

a

с.

с.вкл.

 

tвкл.

 

 

рном

 

tвкл.

 

 

 

рном

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

3). Коэффициент формы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

рс.кв

 

I

ср.кв.

I

 

 

Ii2

ti

Кф определяются на интервале одни сутки.

фа

рс.

 

Iср.

ср.кв.

ti

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Снижение коэффициента формы приводит к уменьшению потерь эл/энергии.

4). Коэффициент максимума (обычно характеризует групповые графики нагрузок).

К

 

 

Ррасч.

Р

 

мощность получасового max

м

Рс.

расч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30 мин 3Т

время достижения const знач.

Км f (nэ , Ки.гр. )

Коэффициент максимума зависит в основном от Ки.гр. и от эффективного числа электроприемников в группе nэ.

Км1> Км2> Км3 Ки1< Ки2< Ки3

Алгоритм расчета получасового максимума нагрузки группы электроприемников.

-значение расчетной нагрузки принимается по пику температуры нагрева

-Ррс за интервал времени Т=3Т0

-Тоср. – время нагрева проводника.

Эффективное число электроприемников группы А – такое число одинаковых по мощности и по режиму работы ЭП, которые дают такой же получасовой максимум нагрузки как и реальная группа ЭП.

ЭП делятся на две группы:

Группа А – Ки < 0,6 – резкопеременные графики нагрузки Группа Б – Ки > 0,6 – ровный график нагрузки

ДЛЯ nэ >4:

Расчетная нагрузка группы приемников с переменным графиком нагрузки:

Pp Kma Pсм Kma Kиa Pном

Эффективное число электроприемников nэ находится следующим образом:

-выбирается наибольший по номинальной мощности электроприемник (ЭП).

-выбираются наиболее крупные ЭП с Pном>=0,5 Pномmax.

-находим относительные значения эффективного числа и мощности крупных ЭП.

n

n1

P

Pном1

по табл. n

n

n n

, где

 

 

1*

n

1*

Pном

э*

э

э*

 

 

 

 

 

 

 

n1 , Pном1 - общее число и общая мощность крупных ЭП

n , Pном - общее число и номинальная мощность всех рабочих ЭП. ný* - относительная величина эффективного числа ЭП.

Определяем Км: по таблице исходя из известных nэ и Ки. Pр = KmPсн

Расчетная реактивная нагрузка группы ЭП:

при n 10

K '

1,1

Q

р

K '

Q

э

m

 

 

m

сн

при n 10

K '

1,0

Q

р

K '

Q

э

m

 

 

m

сн

Полная расчетная нагрузка:

Sр Рр2 Qр2

Расчетный ток:

I р Sр / (

3 Uном )

 

 

n

n

ДЛЯ nэ <4: Pp pном i

Qp pном i tg ном

 

i 1

i 1

Pрасч.ПУ = Pрасчт.гр.А + Ррасчт.гр.Б – производственного участка

Qрасч.ПУ = Qрасчт.гр.А + Qрасчт.гр.Б

Выбор и проверки сечений кабельных линий напряжением <1000В.

Выбор сечения осуществляется по длительнодопустимому протекающему току.

I 'расч. I расч. К1 К2 , где К1 – в зависимости от температуры окружающей среды; К2 – в

0,92

зависимости от кол-ва кабелей в одном кабельном сооружении; 0,92 – учет возможности появления токов в нуль проводе.

1). Проверка по допустимой потере напряжения в нормальном эксплуатационном режиме.

5%. Нормируется только напряжение на зажимах эл.приемника

 

 

 

 

 

U

3 I расч.Zкл.

3 Iном.Zпр.

2). Проверка по допустимой потере напряжения при протекании пиковых токов.

Пиковый ток – ток при пуске самого мощного двигателя из группы. В 6-7 раз больше номинального.

Iпик I расч. kи.нб. Iном.нб. kпуск Iном.нб.

Легкий пуск: длится 2-3 сек. Uдоп min 0,8Uном

Тяжелый пуск: длится более 10 сек. Uдоп min 0,9 0,95Uном

3). По термической стойкости.

F

I (3)

 

t

 

T

 

k

 

 

откл.

a

, где Fмин – min термически стойкое сечение жилы кабеля.

 

 

 

 

 

мин

 

 

CT

 

 

 

 

 

 

 

tоткл. – от начала КЗ до момента полного погашения дуги.

Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока. Ta X

r

Ст – термический коэффициент; из справочника, зависит от: материала жил кабеля; вид изоляции. Самая термически стойкая – слюдяная изоляция.

4). По согласованию сечений жил кабеля и защитных характеристик защитных аппаратов.

Расчет токов КЗ в сетях с U<1000 В.

Расчет выполняется в именованных единицах.

В низковольтных сетях R X, поэтому необходимо учесть R.

Эффект теплового спада – эффект резкого увеличения отдаваемого тепла при КЗ (после откл КЗ ток уменьшается, а сопротивление растет, но тепло не может рассеяться мгновенно)

Учет сопротивления болтовых контактов Z=0,1 Ом

Учет переходного сопротивления Rпер.=15мОм (Rдуги + Rнеучт.контакт.)

Рассчитываем 6 видов короткого замыкания:

1). Металлические короткие замыкания:

I (3)

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

rтр rАВ rкаб. rконт. 2 xтр. xкаб. 2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I (2)

 

 

3

I (3)

 

 

k

 

 

 

 

 

 

k

 

 

I (1)

 

 

2 220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

Z (1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

Z

 

 

 

 

 

3

 

 

пт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сопротивление трансформатора при однофазном КЗ:

Zтр(1)

r1Т r2Т

r0Т и x0Т

r

r

r

2 x

x

x

2

1Т

2Т

0Т

1Т

2Т

0Т

 

 

x1Т

x2Т

 

 

 

 

посправочнику(зависит от схемы ВН )

На НН трансформатор соединен в звезду с нейтралью. На ВН трансформатор соединен в звезду или треугольник

Zпт – сопротивление петли фаза-ноль

2). Неметаллические короткие замыкания:

I (3)

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

rтр rАВ rкаб. rконт. Rпер. 2 xтр. xкаб. 2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

I (2)

 

 

3

I (3)

k

 

 

 

 

 

 

k

I (1)

 

 

2 220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

Z (1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

Z

3

пт

 

Zпт cопр. петли фаза ноль

сопротивление трансформатора при однофазном неметаллическом КЗ:

 

 

Zтр(1)

r1Т r2Т r0Т 3Rпер. 2 x1Т x2Т x0Т 2

Iкз.неметал < Iкз.метал

Автоматические выключатели

Основные части: корпус; решетка дугогасительная; силовые контакты; набор расцепителей.

Электромагнитный расцепитель: Когда ток превысит заданное значение, сердечник втягивается в катушку и освобождает защелку, следовательно, цепь размыкается. (соленоид). Расцепитель с обратно-зависимой время-токовой характеристикой (тепловой расцепитель). Расцепители min напряжения. Необходимы при защите двигательной нагрузки, так как при падении напряжения двигатель остановится, а при подаче неожиданно запускается.

Защитные характеристики:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1). э/м расцепитель: прямо-зависимые

2). тепловой расцепитель: обратно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зависимые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iотс. – ток отсечки; Iном – это max возможный ток, при котором расцепитель не

сработает никогда; Iсраб. – min возможный из всех токов, который расцепитель

почувствует. Если двигатель долго запускается, сработает защита от перегрузки.

3). Комбинированный расцепитель

4). Расцепитель 3шт.: с обратно-

(э/м

расцепитель

+

тепловой

зависимой характеристикой (тепловой

расцепитель).

 

 

расцепитель); электромагнитный с

 

 

 

 

выдержкой времени; электромагнитный

 

 

 

 

без выдержки времени

Все АВ подразделяются на габариты – набор номинальных токов АВ: (0,5; 1; 1,5; 2,5; 3;

4,5 – I габарит)

 

 

 

Предохранители

 

1)

корпус:

фарфоровый, стеклянный; 2) плавкая вставка: из различных сплавов Al

(бывают замедленного действия (добавка Pb) и ускоренного действия); 3) наполнитель:

кварцевый песок определенной фракции, высушенный. При перегорании вставки

расплавленный металл с большой скоростью разлетается, но гасится в наполнителе, не

достигнув корпуса. Ускоренное гашение дуги. Редко встречаются вставки из меди:

пластинка меди с капельками олова.

Габарит предохранителя: на корпусе наносится цифра максимальной плавкой вставки,

которую можно вставить в этот корпус.

Автогазовый предохранитель: органическое стекло при нагреве выделяет большое

количество газов, эти газы выходят через отверстие, создавая дутье, и гасят дугу.

Высоковольтные предохранители выполняют стреляющими: при перегорании вставки

из предохранителя выходит флажок.

На предохранители краской наносят номинальный ток плавкой вставки.

Выбор вставки:

 

1). Iном.вставки Iрасч.(Iном.) (если нету двигателей)

2). Если предохранителем защищается двигатель:

I

ном.вставки

Iпик (пуск )

в зависимости от тяжести пуска

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Защитная характеристика предохранителя:

Учет электрической энергии.

Коммерческий учет (расчетный) – используется в финансовых расчетах э/э. Технический учет э/э – используется для решения инженерных задач. Измерительный комплекс – совокупность устройств одного присоединения, предназначенных для учета электроэнергии.

В состав ИК входят: счетчики э/э; измерительные ТТ и ТН; соединительные провода от ТН до счетчика; УСПД – устройство сбора и передачи данных.

Точка поставки электроэнергии – точка на границе балансовой принадлежности (точка отделяющая сети потребителя от сетей снабжающей организации).

Точка учета э/э – та точка, где установлен комплекс учета э/э. Если точка поставки и точка учета в разных местах, то необходимо учитывать потери э/э.

Сети с эффективнозаземленной нейтралью (110 кВ и выше) – 3х элементый счетчик:

P | Ua Ia* Ub Ib* Uc Ic* |

Сети с изолированной нейтралью (6-35 кВ) – 2х элементый счетчик:

P | Uab Ia* Ubc Ic* |

Баланс эл/энергии (1 раз в месяц): тарифный (тарифная сетка) и физический. Формы баланса для пром.предприятий разные – разные типы производства. Для сетевых предпрпиятий форма баланса одна для всех. Субабоненты – арендаторы, не имеют никакого отношения к производству эл/энергии, но связаны с генерирующими предприятиями.

Транзит – переток, имеющий проходной характер, связывает нашу сеть со смежной. Граница балансовой принадлежности – узлы учета, по которым поступает эл/энергия в нашу сеть из смежной. Задача баланса эл/энергии – выявление очагов потерь эл/энергии.

Wотпускв в сеть Wпринятая Wотданная

Wфактич Wприн Wотд Wполез.отпуск

Wфактич хар т эффективность передачи эл / энергии

Wполез.отпуск Wр Wтехн

Wтехн Wуслов.постоян Wнагр Wпогр.приб. учета

Wуслов.постоян Wсобств.нужды Wплавка гололеда

Wкоммерческие Wфакт Wтехн

Wнетехнические Wкоммерческие

Норматив технологических потерь – уже утвержденные технологические потери. Если сеть недогружена – условно постоянные потери растут. Если сеть перегружена – нагрузочные потери растут. Метод средних нагрузок – расчет среднего режима нагрузок. На практике такой режим работы недостижим.

 

 

W

 

 

WQ

Pср

P

Qср

 

T

T

 

 

 

 

Конструкции силовых кабелей

Элементы конструкции кабелей:

- токопроводящие жилы (форма: кругл., фасонные, однопроволочные, многопроволочные)

В четырехжильном кабеле одна жила м.б меньшего сечения (нулевая жила, жила заземления)

Диапазон сечений:

1 кВ – 6-200мм2

6 кВ – 10-240мм2

10 кВ – 16-240мм2

Кабели с нестекающими пропитками 25-240мм2

- изоляция и заполнители

Силовые кабели: бумажная пропитанная (несколько слоев лент кабельной бумаги) или пластмассовая изоляция (сплошной слой из поливинилхлорида (ПВХ), сочетание бумаги и ПВХ пленки). Изоляция, наложенная на жилу – изоляция жилы. Изоляция, наложенная поверх жил – поясная изоляция.

- экраны

Применяются для выравнивания электрического поля силовых кабелей 6-10 кВ. 1). бумажная изоляция – экран на поясной изоляции.

В качестве экранов применяется электропроводящая кабельная бумага. Допускается выполнять экран из металлизированной бумаги, поверх которой наложена Al фольга. 2). пластмассовая изоляция – экраны на жилах и поясной изоляции из электропроводящего полиэтилена.

- оболочки

Применяются для предотвращения проникновения влаги в изоляцию, защиты от света, химич. веществ.

Оболочки – алюминий (не требуют бронирования, отсутствие экранов, возможность использования оболочки в качестве нулевого провода) и свинец (подвержены коррозии, менее прочны). Кабели с пластмассовой изоляцией не нуждаются в Met оболочке, изготавливаются в пластмассовой оболочке (отсутствие светового старения, низкая химическая активность, трещины при низких температурах).

- защитные покровы

Состав:

1). Подушка (накладывается на оболочку, предохраняет от механических повреждений лентами брони)

2). Бронепокров (от внешних механических воздействий)

3). Наружный покров (защита брони от коррозии, шланг из пластмассы)