1.1 Основные характеристики потребителей электроэнергии.

Системы эл. снабжения – это совокупность эл. установок предназначенных для обеспечения эл. энергией потребителей.

Электроустановка – это совокупность машин, аппаратов, вспомогательного оборудования вместе с помещениями и сооружениями, предназначенные для выработки, распределения, передачи и преобразования эл. энергии. Передача и распределение энергии происходит через эл. сети, основными элементами которых являются трансформаторы и ЛЭП. Преобразование осуществляется потребителями.

В зависимости от величины потребляемой мощности пром. предприятия делятся на большие (75-100 МВт), средние (5-75 МВт), малые (до 5 МВт).

При проектировании системы эл. снабжения предъявляются требования:

а) Возможность роста нагрузок без существенных реконструкций и модернизаций.

б) Элементы системы эл. снабжения должны находиться постоянно под нагрузкой.

в) Элементы системы эл. снабжения должны принимать на себя нагрузку вышедшей из строя части системы.

г) Должна быть решена проблема экономии эл. энергии.

д) Должно быть обеспечено высокое качество энергии.

К особенностям эл. системы пром предприятий относят одновременность процессов производства, распределения и потребления эл. энергии. Для надежной работы требуется правильный выбор и настройка автоматических устройств.

Приёмником эл. энергии называют аппарат, агрегат, механизм предназначенный для преобразования эл. энергии в другой вид энергии.

Потребителем эл. энергии называют эл. приёмник или их группу объединенных технологическим процессом и размещённых на определённой территории.

Потребители классифицируются по следующим признакам: по производственному режиму работы, по мощности и напряжению, по роду тока, по категории надежности, по территориальному распределению.

По режиму работы: а) Длительный (режим с постоянной нагрузкой, когда определённые части механизма достигают установившегося теплового состояния – близкого или равного допустимому. Например, вентиляторы, компрессоры, термическое оборудование)

б) Кратковременный (определённые части механизма не достигают установившегося теплового состояния, а после отключения возвращаются в исходное тепловое состояние – вспомогательные механизмы)

Время простоя много больше времени работы.

в) повторнократковременный (Рабочие режимы чередуются с нагрузками. Определённые части механизма достигают температуры не превышающей допустимой, а после отключения не возвращаются в исходное тепловое состояние – сварка, мостовые краны, кран-балки).

По роду тока и частоте: Делятся на потребителей до 1000 В и выше 1000В.

Приёмники делятся на:

а) Трёхфазного тока напряжением до 1000В, 50 Гц (синхронные двигатели)

б) Трёхфазного тока напряжением выше 1000В, 50 Гц.

в) Однофазного тока до 1000В, 50 Гц.

г) Переменного тока работающие с частотой отличной от 50 Гц

д) Постоянного тока работающие от преобразовательных установок или подстанций.

Постоянный ток до 1000В имеет классы напряжения: 6,12,27,48,60,110,220, 440 В.

Переменный однофазный ток до 1000В имеет классы напряжения: 6,12,27,40,60,110,220 В.

Трёхфазный ток до 1000В имеет напряжения: 40,60,220,380,660.

660 используется если 1) Основная часть эл. приёмников состоит из низковольтных нерегулируемых двигателей, работающих на переменном токе до 5 кВт.

2) Длины питающих линий весьма значительны.

3) Комплектующие от заводов предоставляются на 660 В.

Для постоянного тока до 1000В классы напряжений 6,12,27,48,60,110,220,440 В.

По категориям надёжности:

1) Перерыв в электроснабжении приводит к человеческим жертвам или приносит значительный ущерб. Перерыв в электроснабжении равен срабатыванию АВР. Питание должно осуществляться не менее чем от 2 независимых источников, но возможно и питание от 3 источников.

Независимым источником называется секция или системы шин станции или подстанции, отвечающие следующим требованиям:

• Каждая секция или система шин питается от независимого источника питания.

• Каждая секция или система шин не имеют связи между собой или имеют связь, но автоматически нарушаемую в аварийной ситуации.

• Аккумуляторная батарея или дизель-генератор.

2) Перерыв в электроснабжении приводит к массовому недоотпуску продукции, нарушению деятельности значительного числа городских и сельских жителей.

Перерыв допускается не более чем на время ручного ввода резерва. Это время не должно превышать 0,5 часа. Питание должно осуществляться от 2 независимых источников. Допустимо питание от 1 источника при наличие резерва.

3) Все оставшиеся потребители не попавшие под определение 1 и 2 категорий. Перерыв допускается не более суток. Питание от 1 источника.

Для характеристики потребляемой электроприемниками мощности пользуются следующими понятиями.

1. Номинальная активная мощность приемника электроэнергии - это мощность, указанная на заводской табличке или в паспорте приемника электроэнергии (для источника света - на колбе или цоколе) при номинальном напряжении и частоте сети.

Применительно к многодвигательным приводам, исключая крановые установки, под термином «приемник электроэнергии» следует понимать весь агрегат в целом, а под его номинальной мощностью - сумму номинальных мощностей всех его электродвигателей.

2. Под номинальной реактивной мощностью приемника электроэнергии понимают реактивную мощность, потребляемую им из сети (знак плюс) или отдаваемую в сеть (знак минус) при номинальной активной мощности и номинальном напряжении.

Для синхронных двигателей дополнительно к указанным выше условиям задается номинальный ток возбуждения или номинальный коэффициент мощности.

З. Номинальную мощность группы приемников (активную и реактивную) определяют как алгебраическую сумму номинальных мощностей отдельных приемников, приведенных к ПВ=1.

4. Для характеристики переменной нагрузки приемников электроэнергии за рассматриваемый интервал времени определяют средние нагрузки. Средние активная и реактивная мощности приемника за интервал времени (определяют из выражений):

Средняя (активная или реактивная) мощность группы приемников представляет собой алгебраическую сумму средних мощностей отдельных приемников, входящих в данную группу:

5. В определенные моменты времени значения активной, реактивной, полной мощности или тока представляют собой наибольшее из соответствующих средних значений. Такие нагрузки называют максимальными. Различают максимальные кратковременные нагрузки - пиковые и максимальные длительные нагрузки. Пиковые нагрузки определяют для проверки сетей по условиям самозапуска электродвигателей, выбора защитных аппаратов, для оценки потерь напряжения в контактных сетях и расчета колебаний напряжения в цеховых сетях.

В цеховых сетях расчетные нагрузки делят на нагрузки силовых потребителей и нагрузки осветительных установок.

К силовым потребителям относят электродвигатели, сварочные агрегаты, термические установки и др., т. е. такие потребители, которые участвуют в производственном процессе.