2.2. Классификация приемников электрической энергии
Приемник электрической энергии (ЭП) – электротехническое устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в другой вид энергии (или электрическую энергию, но с другими параметрами).
Специфика технологических процессов различных производств предъявляет определенные требования к характеристикам и конструктивному исполнению электроприемников и, как следствие, большому их разнообразию.
Все ЭП классифицируются по различным показателям:
— электротехническим показателям;
— режиму работы;
— надежности электроснабжения;
— исполнению защит от воздействия окружающей среды.
Рассмотрим более подробно классификацию электроприемников по их показателям.
Электротехнические показатели
— ЭП трехфазного тока напряжением выше 1 кВ, частотой 50 Гц;
— ЭП трехфазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц;
— ЭП однофазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц;
— ЭП, работающие с частотой, отличной от 50 Гц;
— ЭП постоянного тока.
Показатели по режиму работы
Продолжительный режим работы
Электроприемники, работающие в номинальном режиме с продолжительно неизменной или малоизменяющейся нагрузкой. В этом режиме электрический аппарат (машина) может работать длительное время, температура его частей может достигать установившихся значений, без превышения температуры свыше допустимой. Пример: электрические двигатели насосов, компрессоров, вентиляторов и т.п.
Кратковременный режим работы
Кратковременный режим работы электроприемника (электродвигателя) характеризуется тем, что ЭП работает при номинальной мощности в течение времени, когда его температура не успевает достичь установившегося значения. При отключении (ЭП не работает) его температура успевает снижаться до температуры окружающей среды. Пример: электродвигатели вспомогательных механизмов, гидрозатворов и т.п.
Повторно-кратковременный режим работы
При повторно-кратковременном режиме работы (ПКР) электроприемника кратковременные рабочие периоды с определенной нагрузкой чередуются с паузами (ЭП отключен). Продолжительность рабочих периодов и пауз не настолько велика, чтобы нагрев отдельных частей ЭП при неизменной температуре окружающей среды мог достигнуть установившихся значений.
Повторно-кратковременный
режим работы характеризуется относительной
продолжительностью включения (ПВ, % –
паспортная величина) или коэффициентом
включения (kв).
Коэффициент включения рассчитывается
по графику нагрузки ЭП как отношение
времени включения 
: 
,
(2.1)
где 
время включения (время работы), с, мин,
ч;время полного цикла, с, мин, ч;
время паузы, с, мин, ч.
Пример: электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т.п.
Показатели по надежности электроснабжения
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники подразделяются на следующие три категории [1].
Электроприемники I категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого, взаимно резервирующего источника питания для безаварийной остановки технологического процесса.
Электроприемники II категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Электроприемники II категории в нормальном режиме должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых, взаимно резервирующих источников питания. Перерыв электроснабжения электроприемников II категории допускается на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала.
Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подпадающие под определения I и II категорий. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают одни сутки.
Источник питания считается одним источником, если питается по одной двухцепной линии, и двумя источниками, если питается по двум одноцепным линиям или по двум кабельным линиям, проложенным по разным трассам [2].
Независимые источники питания – источники, схема и конструктивное исполнение которых и питающих их электрических сетей таковы, что при отказе одного из них снижение качества электроэнергии на другом не превышает установленных пределов в любой момент времени, включая время аварийного режима.
studfiles.net
ПРИЕМНИКИ И ПОТРЕБИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Северный арктический федеральный университет имени М.В. Ломоносова» Институт энергетики и транспорта
Карманова Т.Е.
ПРИЕМНИКИ И ПОТРЕБИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ЭНЕРГИИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Учебное пособие
Архангельск
2015
1
УДК 621.31
Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией института энергетики и транспорта САФУ им. М.В. Ломоносова (протокол №9 от 17 декабря .2015 г.)
Составитель: Карманова Татьяна Евгеньевна, к.т.н, ст.преподаватель каф. ЭПП
Рецензенты:
Технический директор ГУ ОАО ТГК-2, ТЭЦ, г. Архангельск, Пальмин Л.И; Начальник электроцеха ГУ ОАО ТГК-2, ТЭЦ, г. Архангельск, А.В. Грязнов
Карманова , Т. Е.
Приемники и потребители электрической энергии систем электроснабжения: учебное пособие / Т.Е. Карманова. – Архангельск: САФУ имени М.В. Ломо-
носова, 2015. – 120 с.
Содержит краткие сведения по электрооборудованию, электропотреблению и режимам работы различных потребителей и приемников электроэнергии. В нем изложены способы расчета электрических нагрузок. Приведены основные положения метода упорядоченных диаграмм, расчет с использованием коэффициентов спроса и равномерности максимумов нагрузок. Теоретические основы расчета сопровождаются рассмотрением примеров. Для закрепления изложенного материала по каждому раздела приведены контрольные вопросы.
Пособие подготовлено на кафедре «Электроснабжения промышленных предприятий» САФУ имени М.В. Ломоносова, предназначено для студентов направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» дневной и заочной форм обучения.
©Карманова Т.Е., 2015
©Учреждение образования «Северный Арктический федеральный университет имени М.В. Ломоносова», 2015
2
Содержание |
|
Введение | 5 |
Тема 1. Основные понятия о приемниках и |
|
потребителях электроэнергии | 6 |
Классификация электроприемников | 6 |
Классификация потребителей электрической энергии | 12 |
Характеристики электроприемников | 13 |
Контрольные вопросы | 15 |
16 | |
Общие сведения о графиках нагрузки | 16 |
Индивидуальные графики нагрузки | 17 |
Графики групповой нагрузки | 19 |
Показатели графиков нагрузки | 23 |
Коэффициенты, характеризующие графики нагрузки | 29 |
Контрольные вопросы | 34 |
Тема 3. Характерные приемники электроэнергии | 35 |
Электродвигатели силовых и общепромышленных установок | 35 |
Электродвигатели производственных станков | 36 |
Осветительные электроустановки | 37 |
Электрические печи и электротермические установки | 39 |
Выпрямительные и преобразовательные установки | 46 |
Коммунально-бытовые приемники и потребители электроэнергии | 48 |
Сельскохозяйственные потребители электроэнергии | 49 |
Контрольные вопросы | 51 |
Тема 4. Методы определения расчетной электрической нагрузки | 52 |
Статистический метод определения расчетной нагрузки | 53 |
Метод упорядоченных диаграмм | 55 |
Определение расчетной нагрузки для группы из трех или мене |
|
электроприемников | 60 |
Вспомогательные методы определения расчетной нагрузки | 61 |
3 |
|
Определение расчетной нагрузки потребителей на напряжении |
|
6–10 кВ | 63 |
Определение расчетной нагрузки при наличии однофазных |
|
электроприемников в группе | 66 |
Уточнение метода упорядоченных диаграмм | 70 |
Учет нагрузочной способности элементов системы электроснабже |
|
ния при определении расчетной нагрузки статистическим методом | 71 |
Учет реальной постоянной времени нагрева при определении |
|
расчетной нагрузки методом упорядоченных диаграмм | 71 |
Пиковая нагрузка приемников и потребителей электроэнергии | 72 |
Контрольные вопросы | 74 |
Тема 5. Определение расхода и потерь электроэнергии потребителей | 76 |
Определение расхода активной энергии | 76 |
Определение расхода реактивной энергии | 80 |
Определение потерь мощности и энергии в системах |
|
Электроснабжения | 80 |
Пути снижения потерь мощности и энергии в элементах систем |
|
электроснабжения потребителя | 83 |
Контрольные вопросы | 90 |
Тема 6. Влияние качества электроэнергии на работу электроприемника | 91 |
Влияние отклонений напряжения | 91 |
Влияние колебаний напряжения | 95 |
Влияние несимметрии напряжений | 96 |
Влияние отклонения частоты | 97 |
Контрольные вопросы | 98 |
Тема 7. Взаимоотношения потребителей с энергоснабжающей органи- |
|
зацией, взаимодействие с органами Госэнергонадзора, региональными |
|
энергетическими комиссиями и другими организациями | 99 |
Контрольные вопросы | 107 |
Примеры заданий для проведения практических работ | 108 |
Список источников | 119 |
4
ВВЕДЕНИЕ
Электрическая энергия оказывает значительное влияние на все отрасли народного хозяйства, а также на уровень развития и технический прогресс любого государства. Поэтому электроэнергетика наиболее объективно опре-
деляет уровень экономического развития страны. Проектирование систем электроснабжения требует комплексного подхода к выбору и оптимизации схем электрических сетей, техническому обоснованию решений, определя-
ющих состав, структуру, внешние и внутренние связи, динамику развития и надежность работы системы в целом и ее отдельных элементов.
Цель изучения данной дисциплины состоит в получении теоретических знаний и практических навыков по электрооборудованию, электропотребле-
нию и режимам работы различных потребителей, а также по формированию и влиянию электрических нагрузок на элементы системы электроснабжения.
Задачами дисциплины являются: изучение классификации и характери-
стик электроприемников и потребителей электроэнергии, характерных групп электроприемников и особенностей их режимов работы, графиков электри-
ческих нагрузок и их показателей; освоение методов определения расчет-
ных электрических нагрузок, расхода электроэнергии, потерь мощности и энергии потребителей; ознакомление с путями повышения эффективности электропотребления; оценка влияния качества электроэнергии на работу электроприемника; знакомство с взаимоотношением потребителей с энерго-
снабжающей организацией и взаимодействиями с органами Госэнергонадзо-
ра, региональными энергетическими комиссиями и другими организациями.
Предлагаемое пособие предназначено для студентов электроэнергети-
ческих специальностей. В нем изложены способы расчета электрических нагрузок. Приведены основные положения метода упорядоченных диаграмм,
расчет с использованием коэффициентов спроса и равномерности максиму-
мов нагрузок. Теоретические основы расчета сопровождаются рассмотрени-
ем примеров. Для закрепления изложенного материала по каждому раздела
приведены контрольные вопросы.
5
ТЕМА 1
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ПРИЕМНИКАХ
И ПОТРЕБИТЕЛЯХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Электроприемник – устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другие виды энергии для ее использования (освети-
тельные лампы, двигатели и т. д.).
Электроприемник или группа электроприемников, связанных техноло-
гическим процессом и размещенных на определенной территории, называет-
ся потребителем электрической энергии (станок, цех, завод и т. д.).
Классификация электроприемников
Электроприемники в практике электроснабжения удобно классифици-
ровать по следующим признакам:
–по надежности электроснабжения;
–по роду тока;
–по напряжению;
–по режиму работы.
1. По степени надежности электроснабжения электроприемники делят-
ся на следующие три категории:
– электроприемники I категории – электроприемники, перерыв элек-
троснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей
(например, система вентиляции кислотного цеха, операционная), значитель-
ный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологи-
ческого процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Приемники электроэнергии I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирую-
щих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении
6
электроснабжения от одного источника питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа,
бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова про-
изводства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования (например, непре-
рывная работа насоса по циркуляции воды необходима для охлаждения сте-
нок сталеплавильной печи). Для электроснабжения особой группы приемни-
ков электроэнергии I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника пита-
ния. Независимым источником питания приемника электроэнергии или группы приемников электроэнергии называют источник питания, на котором сохраняется напряжение в пределах, регламентированных ПУЭ для после-
аварийного режима, при исчезновении его на другом или других источниках питания этих приемников.
К числу независимых источников питания относят две секции или си-
стемы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновремен-
ном соблюдении следующих двух условий:
1)каждая секция или система шин в свою очередь имеет питание от не зависимого источника питания;
2)секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, ав-
томатически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной секции (системы) шин.
В качестве третьего независимого источника питания для особой груп-
пы приемников электроэнергии и в качестве второго независимого источника питания для остальных приемников I категории используют местные элек-
тростанции, электростанции энергосистем, специальные агрегаты беспере-
бойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимую непрерывность техноло-
7
гического процесса или если резервирование электроснабжения экономиче-
ски нецелесообразно, осуществляют технологическое резервирование.
Электроснабжение приемников электроэнергии I категории с особо сложным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление рабочего режима, при наличии технико-экономических обоснований осуществляют от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляют дополнительные требования,
определяемые особенностями технологического процесса.
– электроприемники II категории – электроприемники, перерыв элек-
троснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, мас-
совым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нару-
шению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Приемники электроэнергии II категории обеспечивают электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для приемников электроэнергии II категории при нарушении элек-
троснабжения от одного источника питания допустимы перерывы электро-
снабжения на время, необходимое для включения резервного питания дей-
ствиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
– электроприемники III категории – все остальные электроприемники,
не подходящие под определения I и II категорий. Это приемники вспомога-
тельных цехов, несерийного производства продукции и т. п. Для приемников электроэнергии III категории электроснабжение выполняют от одного источ-
ника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабже-
ния, не превышают 1 суток.
В зависимости от категории надежности, к которой относится тот или иной электроприемник, устанавливаются требования к системам электро-
снабжения.
2. По роду тока различают следующие электроприемники:
8
–электроприемники, работающие от сети промышленной частоты (50, 60 Гц) – большинство электроприемников;
–электроприемники, работающие от сети повышенной (пониженной)
частоты;
– электроприемники, работающие от сети постоянного тока.
Установки повышенной частоты применяются, например, для нагрева диэлектриков. Повышение частоты используется также в технологиях, тре-
бующих высокие скорости вращения (n = 20000 об/мин; f = 133–400 МГц).
Пониженная частота используется в металлургии. Постоянный ток использу-
ется в транспорте, для электролиза и др.
3. По напряжению электроприемники классифицируют следующим об-
разом:
–до 1 кВ и выше 1 кВ – переменный ток.
–до 1,5 кВ и выше 1,5 кВ – постоянный ток.
Номинальное напряжение электроприемника определяет величину его мощности. Мощные электрические двигатели используются для привода насосных, компрессорных агрегатов. При выборе типа электрического двига-
теля большое значение имеет мощность и напряжение:
– при напряжении до 1 кВ и мощности до 100 кВт экономичнее исполь-
зовать асинхронные двигатели;
–свыше 100 кВт – синхронные двигатели;
–при напряжении 6 кВ и мощности до 300 кВт – асинхронные двигате-
ли;
– при напряжении 6 кВ и мощности больше 300 кВт – синхронные дви-
гатели.
В настоящее время на практике чаще всего используются асинхронные электродвигатели.
4. По режиму работы в соответствии с ГОСТ 183–74 электроприемники классифицируют на 8 режимов. Но для решения практических задач по опре-
9
делению электрических нагрузок, как правило, используют 3 следующих ха-
рактерных режима работы электроприемников:
– продолжительный режим работы электроприемника соответствует номинальной неизменной нагрузке, продолжающейся столь долго, что тем-
пература τ его частей достигает установившихся значений (рисунок 1.1, а).
Установившейся температурой считается температура, изменение которой в течение 1 ч не превышает 1 °С;
– кратковременный режим работы электроприемника (рисунок 1.1, б)
характеризуется тем, что он работает при номинальной мощности в течение времени, за которое его температура не успевает достичь установившейся.
При отключении электроприемник длительно не работает, и его температура снижается до температуры окружающей среды;
– повторно-кратковременный режим работы электроприемника – ре-
жим, при котором кратковременные рабочие периоды номинальной нагрузки чередуются с паузами (рисунок 1.1, в). Продолжительность рабочих перио-
дов и пауз не настолько велика, чтобы перегревы отдельных частей электро-
приемника при неизменной температуре окружающей среды могли достиг-
нуть установившихся значений. При повторно-кратковременном режиме ра-
боты электроприемник можно сильнее нагружать, чем при продолжительном номинальном режиме.
Повторно-кратковременный режим работы характеризуется продолжи-
тельностью включения (ПВ), равной отношению времени включения tв ко времени всего цикла tц:
ПВ = | в | 100 = | в | 100 | (1.1) | |
+ в | ц | |||||
|
|
|
|
где tо – продолжительность отключения (паузы).
Значение tц при ПКР не должно превышать 10 минут
10
studfiles.net
📌 Приемник электрической энергии — это… 🎓 Что такое Приемник электрической энергии?
- Приемник электрической энергии
40. Приемник электрической энергии
D. Elektrocnergieanwendungsanlage
Устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования
3.3.3 приемник электрической энергии (электроприемник): Аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.
[ title=»Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей»] [3]
Приемник электрической энергии
По ГОСТ 19431
Смотри также родственные термины:
11.1. Приемник электрической энергии (электроприемник)
Устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования
3.17 приемник электрической энергии (электроприемник):
Устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования.
3.2 приемник электрической энергии (электроприемник): Аппарат, агрегат и др., предназначенные для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.
3.2 приемник электрической энергии (электроприемник) : Аппарат, агрегат и др., предназначенные для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.
Приемник электрической энергии (электроприемник)
Устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования
Приемник электрической энергии (электроприемник)
Устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
- Приемник частотного телеграфирования
- Приемник электрической энергии (электроприемник)
Смотреть что такое «Приемник электрической энергии» в других словарях:
приемник электрической энергии — Устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования. [ГОСТ 19431 84] приемник электрической энергии электроприемник Аппарат, агрегат и др., предназначенный для преобразования… … Справочник технического переводчика
Приемник электрической энергии — English: Receiver Устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования (по ГОСТ 19431 84) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник приемник электрической энергии… … Строительный словарь
Приемник электрической энергии — – устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования. ГОСТ 19431 84 … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
Приемник электрической энергии (электроприемник) — 11.1. Приемник электрической энергии (электроприемник) Устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования Источник: ТСН 23 306 99: Теплозащита и энергопотребление жилых и общественных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Приемник электрической энергии (Электроприемник) — English: Receiver Аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии (по ПУЭ) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник … Строительный словарь
Потребитель электрической энергии — 11.2. Потребитель электрической энергии Квартира, жилой дом, общественное здание, в которых приемники электрической энергии присоединены к электрической сети и используют электрическую энергию Источник: ТСН 23 306 99: Теплозащита и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 13109-87: Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения — Терминология ГОСТ 13109 87: Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения оригинал документа: Амплитуда импульса пряжения импульса Разность между импульсным напряжени Определения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
приемник — 3.5.8 приемник (receiver): Конструктивно законченное устройство, содержащее приемник оптического излучения, а также, при необходимости, связанные с ним оптические и электрические компоненты. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Искажающий электроприемник — – приемник электрической энергии с нелинейной электрической характеристикой или с несимметричным или колебательным режимом работы, подключение которого к сети приводит или может привести к несинусоидальности, колебаниям напряжения или несимметрии … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
электроприемник — приемник электрической энергии (электроприемник) устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования. (Смотри: МГСН 2.01 99. Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и… … Строительный словарь
normative_reference_dictionary.academic.ru
Характеристика приемников электрической энергии
Все электроприемники имеют ряд характерных показателей:
— номинальное напряжение;
— установленная мощность;
— номинальная активная мощность;
— номинальная реактивная мощность;
— номинальная полная мощность;
— номинальный ток;
— номинальный коэффициент мощности.
Условились, что все показатели, характеризующие индивидуальный приемник электроэнергии, обозначать строчными буквами (p,q,s,i).
Режимы работы ЭП разнообразны и изменяются во времени. Для характеристики пользуются следующими понятиями.
Номинальное напряжение (Uном) — напряжение элемента электрической сети, при котором обеспечивается длительный режим его работы с наиболее оптимальными технико-экономическими показателями.
Установленная мощностьиндивидуального электроприемника (руст) – его мощность указанная на табличке завода изготовителя или в паспорте ЭП (рпас). При указанной мощности ЭП должен работать при номинальной нагрузке и номинальном напряжении длительное время в установившемся режиме без превышения допустимой температуры. Будем считать установленным любой ЭП, подключенный к электрической сети (работающий или не работающий), но который можно включить в любое время по требованию технологии.
Номинальная активная мощность ЭП (pн)– это мощность, потребляемая из сети при номинальной нагрузке ЭП, при которой он должен работать длительное время в установившемся режиме без превышения допустимой температуры.
Для длительного режима работы ЭП номинальная мощность равна паспортной величине (pпас)
. (2)
Для приемников работающих в повторно-кратковременном режиме номинальную мощность определяют по паспортной мощности путем приведения ее к длительному режиму работы (ПВ=1) в соответствии с формулами:
, или, (3)
где 
паспортная величина, о.е.; кв—
коэффициент включения рассчитывается
по графику нагрузки ЭП, см. формулу
(2.1).
Для
электродвигателей мощность, потребляемая
из сети, называется присоединенной
мощностью (
)
и определяется по выражению
,
(4)
где 
— номинальная мощность, развиваемая на
валу двигателя, кВт;
— номинальный КПД электродвигателя,
о.е.
Номинальная
реактивная мощность ЭП(
)
– реактивная мощность, потребляемая
им из сети при номинальной активной
мощности и номинальном напряжении.
Для ЭП,
работающего в длительном режиме, величина 
вычисляется
по формуле
, (5)
где 
— соответствует номинальному
ЭП (
— паспортная величина).
Для ЭП,
работающего в повторно-кратковременном
режиме, величина 
вычисляется по формуле
. (6)
Номинальная полная мощность ЭП (sн)
. (7)
Номинальный
ток ЭП(
)
.
(8)
Номинальный
коэффициент активной мощности (
)
. (9)
studfiles.net
1. Классификация приемников электрической энергии.
Приемник электрической энергии (ЭП) – электротехническое устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в другой вид энергии (или электрическую энергию, но с другими параметрами).
Специфика технологических процессов различных производств предъявляет определенные требования к характеристикам и конструктивному исполнению электроприемников и, как следствие, большому их разнообразию.
Все ЭП классифицируются по различным показателям:
— электротехническим показателям;
— режиму работы;
— надежности электроснабжения;
— исполнению защит от воздействия окружающей среды.
Рассмотрим более подробно классификацию электроприемников по их показателям.
Электротехнические показатели
Из всего многообразия электроприемники силовых общепромышленных электроустановок можно разделить следующим образом:
— ЭП трехфазного тока напряжением выше 1 кВ, частотой 50 Гц;
— ЭП трехфазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц;
— ЭП однофазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц;
— ЭП, работающие с частотой, отличной от 50 Гц;
— ЭП постоянного тока.
Показатели по режиму работы
Продолжительный режим работы
Электроприемники, работающие в номинальном режиме с продолжительно неизменной или малоизменяющейся нагрузкой. В этом режиме электрический аппарат (машина) может работать длительное время, температура его частей может достигать установившихся значений, без превышения температуры свыше допустимой. Пример: электрические двигатели насосов, компрессоров, вентиляторов и т.п.
Кратковременный режим работы
Кратковременный режим работы электроприемника (электродвигателя) характеризуется тем, что ЭП работает при номинальной мощности в течение времени, когда его температура может достичь установившегося значения. Но при отключении его температура успевает снижаться до температуры окружающей среды. Пример: электродвигатели вспомогательных механизмов, гидрозатворов и т.п.
Повторно-кратковременный режим работы
При повторно-кратковременном режиме работы (ПКР) электроприемника кратковременные рабочие периоды чередуются с паузами (ЭП отключен). Продолжительность рабочих периодов и пауз не настолько велика, чтобы нагрев отдельных частей ЭП при неизменной температуре окружающей среды мог достигнуть установившихся значений.
Повторно-кратковременный
режим работы характеризуется относительной
продолжительностью включения (ПВ, % –
паспортная величина) или коэффициентом
включения (kв).
Коэффициент включения рассчитывается
по графику нагрузки ЭП как отношение
времени включения 
к времени всего цикла
:
,
(2.1)
где 
время включения (время работы), с, мин,
ч;время полного цикла, с, мин, ч;
время паузы, с, мин, ч.
Пример: электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т.п.
Показатели по надежности электроснабжения
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники подразделяются на следующие три категории [1].
Электроприемники I категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого, взаимно резервирующего источника питания для безаварийной остановки технологического процесса.
Электроприемники II категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Электроприемники II категории в нормальном режиме должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых, взаимно резервирующих источников питания. Перерыв электроснабжения электроприемников II категории допускается на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала.
Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подпадающие под определения I и II категорий. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают одни сутки.
Независимые источники питания – источники, схема и конструктивное исполнение которых и питающих их электрических сетей таковы, что при отказе одного из них снижение качества электроэнергии на другом не превышает установленных пределов в любой момент времени, включая время аварийного режима.
studfiles.net
1.Элементы электрических цепей. Источники и приемники электрической энергии. Схемы замещения электротехнических устройств постоянного тока.
Эл. цепью называется совокупность устройств, образующих путь для Эл. тока. В общем случае Эл. цепь состоит из источников и приемников Эл. энергии, а также соединительных проводов. В источниках энергии (гальванические элементы, аккумуляторы, электромашинные генераторы) хим., мех., тепловая или энергия других видов превращается в Эл. энергию, а в приемниках (электроосветительные приборы, Эл. двигатели, резисторы) происходит обратное преобразование энергии в световую, мех.тепловую. При расчетах режимов работы Эл. цепей пользуются идеализированными моделями Эл. устройств, называемыми элементами цепи. Различают пассивные (сопротивление, индуктивность, емкость) и активные (источники ЭДС и тока) элементы цепи. Сопротивление R – идеализированный элемент цепи, приближенно заменяющий резистор, в котором происходит необратимый процесс преобразования Эл. энергии в теплоту. В цепях постоянного тока сопротивление определяется по з-ну Ома R=U/I, где U – падение напряжения на сопротивлении, I – ток, проходящий через него. Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью g=1/R (измеряется в См – сименс). Индуктивность L – идеализированный элемент цепи, приближающийся по свойствам к индуктивной катушке, в котором накапливается энергия магнитного поля. Емкость С — идеализированный элемент цепи, приближенно заменяющий конденсатор, в котором накапливается энергия Эл.поля. с=q/U, где q – заряд, U – напряжение. (измеряется A – фарад). Свойства источника электрической энергии описываются ВАХ (вольтамперная характеристика) , называемой внешней характеристикой источника. Далее в этом разделе для упрощения анализа и математического описания будут рассматриваться источники постоянного напряжения (тока). Однако все полученные при этом закономерности, понятия и эквивалентные схемы в полной мере распространяются на источники переменного тока. ВАХ источника может быть определена экспериментально на основе схемы, представленной на рис. 4,а. Здесь вольтметр V измеряет напряжение на зажимах 1-2 источника И, а амперметр А – потребляемый от него ток I, величина которого может изменяться с помощью переменного нагрузочного резистора (реостата) Rн.
Рис. 5 схема замещения для ЭДС
Р
ис.
6 схема замещения для источника тока
2.Источники эдс и тока, их свойства и хар-ки.
Источник Эл. энергии хар-ся ЭДС Е и внутренним сопротивлением Rв. Если через него под действием ЭДС Е протекает ток I, то напряжение на его зажимах U=E-IRв при увеличении I уменьшается. Зависимость напряжения Uна зажимах реального источника от тока I ( рис.1)Если у некоторого источника внутреннее сопротивление Rв=0, то вольт-амперная хар-ка его будет прямой линией (рис. 2).Такой хар-кой обладает идеализированный источник питания¸ называемый источником ЭДС. Следовательно, источник ЭДС представляет собой такой идеализированный источник питания, напряжение на зажимах которого постоянно (не зависит от тока I) и равно ЭДС Е, а внутреннее сопротивление равно нулю. Если у некоторого источника беспредельно увеличивать ЭДСЕ и внутренне сопротивление Rв, то точка С (рис. 2) отодвигается по оси абсцисс в бесконечность, а угол а стремится к 90º(рис.3). Такой источник питания называют источником тока. Источник тока представляет собой идеализированный источник питания, который создает ток I, не зависящий от сопротивления нагрузки, к которой присоединен, а его ЭДС Еит и сопротивление Rит равны бесконечности. Отношение Еит/Rит равно току I источника тока.
studfiles.net
1. Классификация приемников электрической энергии.
Приемник электрической энергии (ЭП) – электротехническое устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в другой вид энергии (или электрическую энергию, но с другими параметрами).
Специфика технологических процессов различных производств предъявляет определенные требования к характеристикам и конструктивному исполнению электроприемников и, как следствие, большому их разнообразию.
Все ЭП классифицируются по различным показателям:
— электротехническим показателям;
— режиму работы;
— надежности электроснабжения;
— исполнению защит от воздействия окружающей среды.
Рассмотрим более подробно классификацию электроприемников по их показателям.
Электротехнические показатели
Из всего многообразия электроприемники силовых общепромышленных электроустановок можно разделить следующим образом:
— ЭП трехфазного тока напряжением выше 1 кВ, частотой 50 Гц;
— ЭП трехфазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц;
— ЭП однофазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц;
— ЭП, работающие с частотой, отличной от 50 Гц;
— ЭП постоянного тока.
Показатели по режиму работы
Продолжительный режим работы
Электроприемники, работающие в номинальном режиме с продолжительно неизменной или малоизменяющейся нагрузкой. В этом режиме электрический аппарат (машина) может работать длительное время, температура его частей может достигать установившихся значений, без превышения температуры свыше допустимой. Пример: электрические двигатели насосов, компрессоров, вентиляторов и т.п.
Кратковременный режим работы
Кратковременный режим работы электроприемника (электродвигателя) характеризуется тем, что ЭП работает при номинальной мощности в течение времени, когда его температура может достичь установившегося значения. Но при отключении его температура успевает снижаться до температуры окружающей среды. Пример: электродвигатели вспомогательных механизмов, гидрозатворов и т.п.
Повторно-кратковременный режим работы
При повторно-кратковременном режиме работы (ПКР) электроприемника кратковременные рабочие периоды чередуются с паузами (ЭП отключен). Продолжительность рабочих периодов и пауз не настолько велика, чтобы нагрев отдельных частей ЭП при неизменной температуре окружающей среды мог достигнуть установившихся значений.
Повторно-кратковременный
режим работы характеризуется относительной
продолжительностью включения (ПВ, % –
паспортная величина) или коэффициентом
включения (kв).
Коэффициент включения рассчитывается
по графику нагрузки ЭП как отношение
времени включения 
к времени всего цикла
:
,
(2.1)
где 
время включения (время работы), с, мин,
ч;время полного цикла, с, мин, ч;
время паузы, с, мин, ч.
Пример: электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т.п.
Показатели по надежности электроснабжения
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники подразделяются на следующие три категории [1].
Электроприемники I категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого, взаимно резервирующего источника питания для безаварийной остановки технологического процесса.
Электроприемники II категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Электроприемники II категории в нормальном режиме должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых, взаимно резервирующих источников питания. Перерыв электроснабжения электроприемников II категории допускается на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала.
Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подпадающие под определения I и II категорий. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают одни сутки.
Независимые источники питания – источники, схема и конструктивное исполнение которых и питающих их электрических сетей таковы, что при отказе одного из них снижение качества электроэнергии на другом не превышает установленных пределов в любой момент времени, включая время аварийного режима.
studfiles.net