 |
Основные требования к системам электроснабжения
|
|
|
|
Рационально выполненная современная система ЭСПП должна удовлетворять техническим и экономическим требованиям, а именно:
•обеспечение безопасности работ как для электротехнического персонала, так и для не электротехнического;
•надежность электроснабжения;
•качество электроэнергии, удовлетворяющее требованиям
•экономичность;
•возможность частых перестроек технологии производства и развития предприятия;
•отсутствие вредного влияния на окружающую среду.
Эти требования обеспечиваются при проектировании и эксплуатации систем ЭСПП.
Система ЭСПП - часть энергосистемы и в энергетическом плане более простая (более низкие напряжения, меньшая мощность и протяженность линий, отсутствие замкнутых контуров и др.) и более сложная в плане использования и преобразования электроэнергии в технологических целях промышленного производства. Электроприемники как электрическая часть технологических агрегатов входят неотъемлемыми элементами в систему ЭСПП и во многом определяют работу этой системы и ее параметры.
Эффективность работы электроприемников, т.е. процесс преобразования энергии из одного вида в другой, зависит от качества электроэнергии, поступающей из сети. В свою очередь, качество электроэнергии и эффективность работы промышленных электрических сетей зависят от работы ЭП. Поэтому в курсе электроснабжения ЭП и потребители электроэнергии рассматриваются с точки зрения их совместной работы с электрической сетью. Они являются неотъемлемыми элементами этой сети. С этих позиций принимают следующую классификацию электроприемников и потребителей электроэнергии:
-асинхронные двигатели;
-синхронные двигатели;
|
|
|
-вентильные преобразователи энергии переменного тока в энергию постоянного тока (неуправляемые и управляемые выпрямители);
-электротехнологические установки;
-установки электрического освещения.
Проектирование системы внутреннего электроснабжения основывается на общих принципах построения схем внутризаводского распределения электроэнергии. Характерной особенностью схем внутризаводского распределения электроэнергии является большая разветвленность сети и наличие большого количества коммутационно-защитной аппаратуры, что оказывает значительное влияние на технико-экономические показатели и на надежность системы электроснабжения.
Потребитель электрической энергии - электроприемники (ЭП) или группы ЭП объединенные единым технологическим процессом и размещенные на определенной территории.
Классификация электроприемников:
1 ЭП трехфазного тока напряжение до 1 кВ с частотой 50 Гц;
2 ЭП трехфазного тока напряжением выше 1 кВ с частотой 50 Гц;
3 ЭП трехфазного тока с частотой отличной от промышленной;
4 ЭП однофазного тока напряжением до 1 кВ с частотой 50 Гц;
5 ЭП постоянного тока напряжением до 1 кВ;
6 ЭП постоянного тока напряжением выше 1 кВ.
Систематизация потребителей электроэнергии осуществляется по техническим признакам: производственное назначение, производственные связи, режим работы, мощность, напряжение, род тока, территориальная размещенность, требования к надежности электроснабжения.
По степени надежности потребители электроэнергии разбиваются на три категории:
К первой категории относятся потребители перерыв в электроснабжении, которых, представляет опасность для жизни человека, значительный ущерб народному хозяйству, брак продукции, расстройству сложного технологического процесса, нарушение функций особо важных элементов коммунального хозяйства.
Особая группа выделяется с целью безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения основного дорогостоящего оборудования.
|
|
|
Ко второй категории относятся потребители, перерыв в электроснабжении которых, предполагает массовый недоотпуск продукции, массовый простой рабочих, механизмов и рабочего транспорта.
К третьей категории относятся все остальные потребители электрической энергии.
По режиму работы ЭП могут быть разделены на группы: по сходству режимов, то есть по сходству графиков электрических нагрузок. Деление потребителей на группы позволяет более точно определять электрическую нагрузку.
Различают три характерные группы ЭП:
1 ЭП в режиме продолжительной, неизменной или меняющейся нагрузки;
В этом режиме ЭП могут работать длительное время без превышения температуры отдельных частей электрической машины выше допустимой.
2 Кратковременная нагрузка - не настолько длительная, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла достигнуть установившегося значения. А период их остановки таков, что они успевают охладиться до температуры окружающей среды.
3 ЭП работающие в режиме повторно кратковременного включения, в этом случае кратковременная работа машины или аппарата чередуется с кратковременными периодами отключения, при этом нагрев не превосходит допустимого, а охлаждение не достигает температуры окружающей среды.
По условию окружающей среды производственные помещения классифицируются:
1 по температуре воздуха;
1.1 нормальные t<30 0С;
1.2 жаркие, длительно держится температура выше 30 0С;
2 по влажности среды;
2.1 сухие, относительная влажность меньше 60%;
2.2 влажные относительная влажность больше 60%, но меньше 75%;
2.3 сырые, относительная влажность больше 75%, но меньше 100%;
2.4 особо сырые, относительна явлажность равна 100%; ъ
3 по пыли;
3.1 нормальная среда;
3.2 пыльная среда,
4 по врыво и пожароопасности.
4.1 по пожару и взрыву помещения делятся на категории А и Б - врыво и пожароопасные помещения.
Определение электрических нагрузок в системе электроснабжения (СЭС) промышленного предприятия выполняют для характерных мест присоединения приёмников электроэнергии. При этом отдельно рассматривают сети напряжением до 1 кВ и выше.
|
|
|
Номинальную мощность (активную Pном и реактивную Qном) группы цехов определяют как алгебраическую сумму номинальных мощностей отдельных цехов.
Схему ГПП выбирают с учетом установленной мощности потребителей электроэнергии и категории их надежности, характера электрических нагрузок и размещения их на генеральном плане предприятия, а также производственных, архитектурно-строительных и эксплуатационных требований.
Для разработки экономически целесообразной системы электроснабжения необходимо ГПП установить в центре электрической нагрузки.
Электроснабжение завода осуществляется с шин районной подстанции, линия связи ГПП с подстанцией равны десяти км.
2. Влияние мощности короткого замыкания на показатели качества электроэнергии.
Колебания напряжения это быстро изменяющиеся отклонения напряжения длительностью до нескольких секунд.
Колебания напряжения согласно характеризуются двумя показателями:
- размахом изменения напряжения;
- дозой фликера.
Источниками колебаний напряжения являются потребители электроэнергии с импульсным, резкопеременным графиком потребления активной и реактивной мощности (особенно реактивной). К ним относятся: дуговые сталеплавильные печи, электросварка, поршневые компрессоры, электродвигатели при пуске и ряд других. Колебания напряжения происходят из-за резкого изменения нагрузки, например, включения асинхронного электродвигателя двигателя большой мощности, технологических установок с быстропеременным режимом работы, сопровождающимися толчками активной и реактивной нагрузки. При резком возрастании нагрузки происходит резкое увеличение потерь напряжения в ветвях сети, питающих эту нагрузку. В результате резко уменьшается напряжение на приемном узле ветви. При резком уменьшении нагрузки происходит уменьшение потерь напряжения и, следовательно, увеличение напряжения на приемном узле ветви.
Отмечается, что в электрических сетях распространение колебаний напряжения происходит в направлении к шинам низкого напряжения практически без затухания, а к шинам высокого напряжения - с затуханием по амплитуде. Этот эффект проявляется в зависимости от мощности короткого замыкания SК.3 системы. При распространении колебаний напряжения в любом направлении их частотный спектр сохраняется, а коэффициент затухания или усиления Кδut определяется соотношением
|
|
|
где Sкз.сист ~ мощность короткого замыкания ступени трансформации; Sнom.т - номинальная мощность трансформатора; uкзт - напряжение короткого замыкания трансформатора.
Таким образом, возникая в какой-либо точке электрической сети и распространяясь по ней, колебания напряжения оказывают отрицательное воздействие на чувствительные к ним электроприемники, в основном на осветительные.
Одно из мероприятий по снижению колебаний напряжения является:
Подключение к мощной системе электроснабжения (≡ ↑ Sкз)
Распространение колебаний напряжения в сторону системы электроснабжения происходит с затуханием колебаний по амплитуде. Причём, коэффициент затухания тем больше, чем мощнее система электроснабжения (↑ Sкз).
|
|
|
