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

Потребители Osnovnoy_text

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
722.06 Кб
Скачать

Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИ0ИАЛБНБ1Й ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

Кафедра «Электроснабжение»

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

ПОТРЕБИТЕЛИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочая программа, методические указания

 

 

 

 

и контрольное задание для студентов специальности

 

 

 

 

 

и

 

 

(по отраслям)»

 

 

 

 

1-43 01 03 «Электроснабжение»о

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2008

УДК 621.311.1(075) ББК31.29-5я7

П64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

Приводится рабочая программа дисциплины «Потребители элек-

троэнергии» для студентов специальности 1-43 01 03 «Электро-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

снабжение (по отраслям)». По каждому разделу даются методиче-

ские рекомендации, которые могут быть полезными при изучении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

дисциплины, и указывается учебная литература. Описывается со-

держание контрольной работы с необходимыми методическими

указаниям по ее выполнению.

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составители:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сергей

 

 

 

 

 

 

В.Н.Радкевич, В.Б.Козловская, И.В.Колосова

 

 

 

 

 

 

 

 

о

, М.И.Фурсанов

 

 

 

 

 

Рецензенты: И.И.

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С о д е р ж а н и е

 

 

 

 

Предисловие

 

 

 

 

 

3

1.

Введение

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

У

2.

 

 

 

 

 

 

Т

Основные характеристики приемников и потребителей

 

3.

 

 

 

 

 

Н

10

Энергетические расходные характеристики приемников

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

8

5.

Выбор

электрических аппаратов и

проводников для

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

11

7.

Электротехнологические установк

 

 

12

 

 

 

 

й

 

 

8.

 

 

потребител

 

 

16

Силовые общепромышленные установки

 

 

9.

Промышленные приемники и потребители электроэнер-

 

 

гии с электродвигателями

 

 

 

 

 

17

10.

Основные непромышленные

 

 

 

и электроэнер-

 

 

гии

ор

 

 

 

 

25

11.Взаимосвязи между потребителями электроэнергии и

 

 

 

 

и

 

27

 

энергосистемой

 

 

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

30

 

 

 

з

И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

39

 

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫт

 

 

о

 

 

49

 

Л и т е р а т у р а

 

 

п

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предисловие

Рабочая программа, методические указания и контрольное задание по дисциплине «Потребители электроэнергии» для студентов специальности 1-43 01 03 «Электроснабжение» (по отраслям)» составлены в соответствии с базовой программой, утвержденнойУСоветом энергетического факультета, протокол № 6 от 1 марта 2001 г.

рующих дисциплин для специальности 1-43 01 03 «Электроснабжение» (по отраслям)».

«Потребители электроэнергии» - одна из важнейших Тпрофили-

Целью изучения дисциплины является приобретение высокого уровня профессиональной подготовки специалистов для работы в

области электроэнергетики.

 

 

 

 

Задачами дисциплины являются изучение общихНхарактеристик

 

 

 

 

 

й

 

приемников и потребителей электроэнергии, используемых в на-

родном хозяйстве, условий и схем

х электроснабжения,Б

взаимосвя-

 

 

 

 

 

и

 

 

зей и взаимоотношений с энергосистемой, методов определения

электрических нагрузок, выбора электрических аппаратов и про-

водников электрических сетей. Изучаются также электроприемники

 

 

 

 

о

х отраслей промышленно-

и потребители электроэнергии

сти, силовые общепромышленные установки, электротехнологиче-

ские установки и основные непромышленныеразличны

потребители электро-

знаний

 

литературая контрольное

задание. Для проверки усвоения

энергии: коммунально-

, сельскохозяйственные и т.п.

 

Рабочая программ

дисциплины состоит из 11 разделов, по каж-

дому из которых должнабытовыебыть изучена рекомендуемая основная и

 

 

выполняетс

. С целью закрепления теоретических

дополнительная

 

 

п

 

 

 

 

 

изучаемого предметазпредусматривается экзамен.

 

е

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАЗДЕЛАМ

1. Введение

 

У

Цели и задачи дисциплины. Понятие об электроприемниках и

потребителях электрической энергии. Общая классификация потре-

 

Т

бителей электрической энергии. Структура потребления электро-

энергии в Республике Беларусь.

 

Методические указания

 

Электроприемник - это аппарат, агрегат, механизм, предназна-

ченный для преобразования электрической энергииНв другой вид

энергии. Потребителем электрической энергии называется электро-

приемник или группа электроприемников, объединенныхБ

техноло-

гическим процессом и размещающихся на определенной террито-

рии. Потребителями

электроэнерги являются предприятия, орга-

 

 

 

й

низации, учреждения, территориально обособленные цеха и т.п.,

присоединенные

к электрическим сетям энергоснабжающей орга-

 

 

и

низации и использующие электроэнергию с помощью электропри-

емников.

 

р

 

В зависимост

от

выполняемых функций, режимов и особенно-

стей электроснабжения потребители электроэнергии делятся на

следующие основныетгруппы:

 

и з • промышленныекоторы и приравненные к ним потребители;

•производственные сельскохозяйственные потребители (колхозы, псовхозы, фермы, лесхозы, рыбхозы и т.п.);

• обобществленно-коммунальные потребители (непромышлен- , к м относятся государственные учреждения, детские

Рные)• оптовые потребители-перепродавцы.

сады, учебные заведения, вокзалы, кинотеатры и т.д.;

• бытовые потребители (квартиры, дома, дачи и т.п.);

В Республике Беларусь около 60% от общего объема потребляемой электроэнергии приходится на промышленные предприятия, остальная электроэнергия распределяется между потребителями примерно следующим образом: непромышленные потребители -

около 10%, сельскохозяйственные потребители - около 6%, население - 20%, железнодорожный и городской транспорт - 4%.

Литература [1, с. 10-12; 2, с. 13-14; 6, с. 26-32].

2.Основные характеристики приемников

ипотребителей электроэнергии

Режимы работы по нагреву: продолжительный, кратковремен-

У

ный, повторно-кратковременный. Номинальная (установленная)

мощность электроприемников. Номинальные напряжения. Род тока,

Т

частота тока. Категории электроприемников по надежности элек-

троснабжения. Стабильность расположения оборудования. Удель-

ный расход электроэнергии. Коэффициенты, характеризующиеН

ре-

жимы работы электроприемников и потребителейБэлектроэнергии: использования, включения, загрузки, максимума и спроса.

Методические

 

я

 

 

й

Для электродвигателей и трансформаторов по нагреву установ-

 

указани

 

лено три основных режима: продолжительный (S1), кратковремен-

ный (S2) и повторно-кратковременныйр

(S3). Режим S3 характеризу-

ется величиной продолжительности включения (ПВ) в процентах

о

 

 

 

или долях единицы. При продолжительности рабочего цикла более

10 мин и ПВ>60% режимработы считается продолжительным.

Номинальная мощность электродвигателя - это мощность, раз-

виваемая им на валуипр номинальном напряжении. Под номиналь-

потребляема

 

ной мощностьюздругих электроприемников понимается мощность,

е

я ими из сети при номинальном напряжении. При этом

паспортнаомощность электроприемников режима S3 приводится к

номинальной длительной мощности при ПВ=100%.

Р

 

Номинальное напряжение - это напряжение, на которое спроектирована сеть или оборудование и к которому относят их рабочие характеристики. Номинальное напряжение должно соответствовать действующим стандартам. Для трехфазных электрических сетей переменного тока следует принимать напряжения 230/400, 400/690 и 1000 В.

Основным током в электроустановках промышленных предприятий является переменный трехфазный ток. Электроприемники постоянного тока получают энергию от преобразователей. Стандартной частотой в странах Европы является частота 50 Гц. На про-

мышленных предприятиях применяются электроприемники, использующие пониженную (ниже 50 Гц), повышенную-среднююУ (до 30 кГц) и высокую (выше 30 кГц) частоты переменного тока, получаемые от преобразователей. Необходимо отметить,Тчто для систем электроснабжения все приемники с преобразователями являются потребителями переменного тока промышленной частоты.

выделяется особая группа электроприемников, бесперебойнаяН работа которых необходима для безаварийной остановки производства с

По надежности электроснабжения электроприемники делятся на три категории. Из состава электроприемников первой категории

целью предотвращения угрозы жизни

 

, взрывов, пожаров и

повреждения дорогостоящего основног

оборудования.Б

Удельный

расход электроэнергии используется в расчетах, связанных с опре-

делением электрических нагрузок и показателей электропотребле-

ния. Важной характеристикой

 

людей

 

 

 

й электроэнергии являет-

ся степень стабильности расположения технического оборудования,

 

 

 

 

 

 

потребителе

 

которое в процессе эксплуатации может перемещаться по площади

производственного здания илирзаменяться другим, более произво-

дительным. В таких случаях электрические сети должны быть при-

 

 

 

 

 

о

 

 

 

способлены к быстрому перестроению без существенного наруше-

ния производственноготпроцесса.

 

 

 

 

В данном разделе необходимо также изучить основные коэффи-

циенты,

 

и

 

 

 

 

 

 

 

е представлять режимы работы приемников и

 

 

 

й электроэнергии в аналитических расчетах: использо-

 

 

позволяющи

 

 

 

 

 

 

вания, включения, загрузки, максимума и спроса.

 

 

Правильноеоопределение характеристик электроприемников дает

возможность избежать ошибок при проектировании и является ос-

потребителе

 

 

 

 

 

 

 

новой

рационального построения систем электроснабжения про-

мышленных объектов.

 

 

 

 

 

Р

Литература [2, с. 14-18; 3, с. 23-33; 4, с. 13-14, 20-30].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература [4, с. 33-35; 11, с. 243-247].

3.Энергетические расходные характеристики приемников

ипотребителей электроэнергии

Определение абсолютного и удельного расхода энергии, потребляемой мощности и часовой производительности оборудования.

Расходные

характеристики промышленных

электроприемников.

Построение энергетических расходных характеристик.

 

У

 

 

 

 

Методические указания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Необходимо изучить, как определяется абсолютный (в кВт-ч) и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

удельный (в кВт-ч на единицу продукции или работ) расход элек-

троэнергии за определенный период расчетным путем, потребляе-

мая мощность и часовая производительность оборудования.Н

Рас-

ходные

энергетические характеристики отражают зависимость по-

требляемой мощности, абсолютного

или Будельного

расхода

электроэнергии от выпуска продукци

 

за календарный промежуток

времени или от часовой производительности агрегата, участка, цеха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

или предприятия. По потребляемой мощности различают следую-

щие основные формы

энергетических

расходных характеристик:

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

вогнутая, выпуклая, прямолинейная и анормальная. Подавляющее

большинство производственногроборудования в зоне рабочих на-

грузок

имеет

 

 

 

 

и прямолинейные расходные характери-

стики. Энергетически

 

о

 

 

 

 

 

 

 

расходные характеристики строят по при-

ближенным формулам,тполученными с определенными допуще-

ниями

в

отношени

 

физических закономерностей

исходных

расчетных

 

 

 

, либо на основе экспериментальных данных.

 

 

 

практическ

 

 

 

 

 

 

 

В

 

м случае уравнение расходной характеристики получают

 

 

показателей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

методами аппроксимации (сглаживания).

 

 

 

Энергетическиео

расходные характеристики

используются

для

последне потенциалустановления оптимальных технологических параметров оборудо-

Рвания, при нормировании расходов электроэнергии и выявлении а энергосбережения на промышленных предприятиях.

4. Электрические нагрузки потребителей электроэнергии

Основные понятия и определения: установленная мощность, средние, среднеквадратические, максимальные и расчетные электрические нагрузки. Вероятностный характер электрических нафузок. Методы определения нагрузок электроприемников: по коэффиУ- циенту расчетных нагрузок, по коэффициенту спроса и установленной мощности, по удельному расходу электроэнергии наТединицу продукции, по удельной нагрузке на единицу производственной площади. Статистический метод определения расчетных нагрузок. Методы, применяемые при определении электрических нагрузок силовых и осветительных электроприемников промышленных

предприятий. Расчет нагрузок однофазных электроприемников. Оп-

ределение электрических нафузок жилых и общественныхНзданий.

 

 

 

й

Расчет электрических нагрузок сельскохозяйственных потребите-

лей. Пиковые нагрузки.

 

 

Б

Установленная (суммарная

номинальная) мощность приемников

Методические указания

электроэнергии является

достаточн

о достоверной исходной инфор-

мацией для расчета электрическихрнафузок. Среднее значение из-

меняющейся электрической нагрузки является ее главной статисти-

ческой характеристикой. Расчет нафузок силовых электроприемни-

ков основными

методами ведется

с использованием средних

нагрузок за наиболее загруженную смену. Среднеквадратичные на-

грузки применяютсяипр оценке потерь электроэнергии в элементах

п

 

 

 

системы электроснабжения,з

а также при анализе фафиков нагрузки.

Максимальные нагрузки представляют собой наибольшие из соот-

осреднения

 

 

 

ветствующихосредних величин за некоторый промежуток времени.

Различают максимальные

длительные

нагрузки (при интервалах

 

, например, 10, 15, 30, 60, 120 мин) и максимальные

кратковременные (пиковые) нагрузки. Расчетная нагрузка по допус-

тимому нагреву - это такая длительная неизменная нагрузка эле-

мента системы электроснабжения (шинопровода, линии, трансфор-

Рматора и т.д.), которая эквивалентна ожидаемой изменяющейся на-

грузке

по наиболее

тяжелому

тепловому

воздействию: