 |
Электрическое хозяйство потребителей электроэнергии
|
|
|
|
Электроснабжение
Промышленных
Предприятий
Конспект лекций
для студентов направления
6.050702 «Электромеханика»
«Электромеханические системы автоматизации и электропривод»
дневной и заочной форм обучения
Керчь, 2012 г.
УДК 658.261/.262
Автор: Голиков С.П., к.т.н., доцент кафедры ЭСиАП КГМТУ.
Рецензент: Жук Д.А., к.т.н., доцент, заместитель директора Института автоматики и электротехники Национального университета кораблестроения им. адмирала Макарова
Конспект лекций рассмотрен и одобрен на заседании
кафедры ЭСиАП КГМТУ, протокол № 3 от 12.10.2012 г.
Конспект лекций утвержден и рекомендован к публикации на заседании
методической комиссии МФ КГМТУ,
протокол № 5 от 06.11.2012 г.
Ó Керченский государственный морской технологический университет, 2012 г.
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение | |
| 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ХОЗЯЙСТВО ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ | |
| 1.1 Электрика в системе электрических наук и практической деятельности | |
| 1.2 Термины и определения электрики | |
| 1.3 Промышленное электропотребление и количественное описание электрического хозяйства | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 2 УРОВНИ (СТУПЕНИ) СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ | |
| 2.1 Потребители электрической энергии. Группы потребителей. Уровни системы электроснабжения | |
| 2.2 Основные требования к системам электроснабжения | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 3 ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ | |
| 3.1 Характерные электроприемники | |
| 3.2 Параметры электропотребления и расчетные коэффициенты | |
| 3.3 Формализуемые методы расчета электрических нагрузок | |
| 3.4 Определение электрических нагрузок комплексным методом | |
| 3.5 Практика определения расчетного и договорного максимума | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 4 ВЫБОР СХЕМ, НАПРЯЖЕНИЙ И РЕЖИМОВ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ К СУБЪЕКТАМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ | |
| 4.1 Схемы присоединения и выбор питающих напряжений | |
| 4.2 Источники питания потребителей и построение схемы электроснабжения | |
| 4.3 Надежность электроснабжения потребителей | |
| 4.4 Выбор места расположения источников питания | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 5 СХЕМЫ И КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ГЛАВНЫХ ПОНИЗИТЕЛЬНЫХ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПОДСТАНЦИЙ | |
| 5.1 Исходные данные и выбор схемы ГПП | |
| 5.2 Выбор и использование силовых трансформаторов | |
| 5.3 Схемы блочных подстанций пятого уровня | |
| 5.4 Схемы специфических подстанций | |
| 5.5 Компоновки открытых и закрытых распределительных устройств (подстанций) | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 6 СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ В СЕТЯХ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 КВ ПЕРЕМЕННОГО И ДО 1,5 КВ ПОСТОЯННОГО ТОКА | |
| 6.1 Цеховые подстанции третьего уровня системы электроснабжения | |
| 6.2 Выбор трансформаторов для цеховых подстанций | |
| 6.3 Размещение и компоновка подстанций 3УР | |
| 6.4 Распределительные устройства 2УР | |
| 6.5 Преобразовательные установки и подстанции | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 7 ТРАНСПОРТ (КАНАЛИЗАЦИЯ) ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ | |
| 7.1 Общие сведения о способах передачи и распределения электроэнергии | |
| 7.2 Воздушные линии электропередач | |
| 7.3 Кабельные линии | |
| 7.4 Прокладка кабелей в траншеях | |
| 7.5 Прокладка кабелей в блоках | |
| 7.6 Прокладка кабелей в кабельных сооружениях | |
| 7.7 Токопроводы | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 8 ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ И ЖИЛ КАБЕЛЕЙ | |
| 8.1 Выбор сечений жил кабелей и проводов по экономическим соображениям | |
| 8.2 Выбор сечений жил кабелей и проводов воздушных линий по нагреву расчетным током | |
| 8.3 Выбор сечений жил кабелей по нагреву током короткого замыкания | |
| 8.4 Выбор сечений жил кабелей и проводов воздушных линий по потерям напряжения | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 9 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ | |
| 9.1 Короткое замыкание в симметричной трехфазной цепи промышленного предприятия | |
| 9.2 Определение значений токов короткого замыкания в электроустановках выше 1 кВ | |
| 9.3 Короткое замыкание в сетях напряжением до 1 кВ | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 10 ВЫБОР АППАРАТОВ И ТОКОВЕДУЩИХ УСТРОЙСТВ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ | |
| 10.1 Выбор аппаратов по номинальным параметрам | |
| 10.2 Выбор высоковольтных выключателей (ячеек) | |
| 10.3 Выбор разъединителей, отделителей, короткозамыкателей | |
| 10.4 Выбор выключателей нагрузки и предохранителей | |
| 10.5 Выбор реакторов | |
| 10.6 Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения | |
| 10.7 Проверка токоведущих устройств на термическую и динамическую стойкость | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 11 ШИНЫ И ШИНОПРОВОДЫ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ | |
| 11.1 Выбор жестких шин | |
| 11.2 Конструктивное выполнение цеховых сетей | |
| 11.3 Выбор комплектных шинопроводов на напряжение до 1000 В | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 12 УСТАНОВКИ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО ОСВЕЩЕНИЯ | |
| 12.1 Системы и виды освещения | |
| 12.2 Нормирование и устройство освещения | |
| 12.3 Расчет осветительной установки | |
| 12.4 Электроснабжение осветительных установок | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 13 ЗАЩИТНЫЕ МЕРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ И ЗАЗЕМЛЕНИЕ | |
| 13.1 Классификация электротехнических установок относительно мер электробезопасности | |
| 13.2 Заземляющие устройства | |
| 13.3 Расчет молниезащитных устройств зданий и сооружений | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 14 ПУСК И САМОЗАПУСК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ | |
| 14.1 Общая характеристика асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором и синхронных двигателей | |
| 14.2 Пуск и самозапуск асинхронных и синхронных двигателей | |
| 14.3 Несинусоидальность и несимметрия напряжения | |
| 14.4 Отклонения частоты, провал и импульс напряжения. Временное перенапряжение | |
| 14.5 Причины и источники нарушения показателей качества электрической энергии | |
| 14.6 Способы и технические средства повышения качества электроэнергии | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 15 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ | |
| 15.1 Нормы качества электрической энергии и область их применения в системах электроснабжения | |
| 15.2 Отклонения и колебания напряжения | |
| 15.3 Несинусоидальность и несимметрия напряжения | |
| 15.4 Отклонения частоты, провал и импульс напряжения. Временное перенапряжение | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 16 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ | |
| 16.1 Баланс активных и реактивных мощностей | |
| 16.2 Потребители реактивной мощности | |
| 16.3 Компенсирующие устройства | |
| 16.4 Выбор мощности компенсирующих устройств | |
| Вопросы для самопроверки | |
| 17 ОРГАНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ | |
| 17.1 Потребитель и электроснабжающая организация | |
| 17.2 Нормы расхода электроэнергии по уровням производства | |
| 17.3 Расчет норм расхода электроэнергии по уровням производства | |
| 17.4 Методы прогнозирования электропотребления | |
| 17.5 Вентильные разрядники | |
| Вопросы для самопроверки | |
| СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тематический план
| Тема | Количество часов |
| 1 Электрическое хозяйство потребителей электроэнергии | |
| 2 Уровни (ступени) системы электроснабжения | |
| 3 Потребление электроэнергии И электрические нагрузки | |
| 4 Выбор схем, напряжений и режимов присоединения промышленных предприятий к субъектам электроэнергетики | |
| 5 Схемы и конструктивное исполнение главных понизительных и распределительных подстанций | |
| 6 Схемы электроснабжения в сетях напряжением до 1 кв переменного и до 1,5 кВ постоянного тока | |
| 7 Транспорт (канализация) электрической энергии | |
| 8 Выбор сечений проводов и жил кабелей | |
| 9 Расчет токов короткого замыкания | |
| 10 Выбор аппаратов и токоведущих устройств в электротехнических установках | |
| 11 Шины и шинопроводы в системах электроснабжения | |
| 12 Установки наружного и внутреннего освещения | |
| 13 Защитные меры электробезопасности и заземление | |
| 14 Пуск и самозапуск электрических двигателей | |
| 15 Качество электрической энергии | |
| 16 Компенсация реактивной мощности | |
| 17 Организация электропотребления |
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Система электроснабжения является частью электроэнергетики промышленности, транспорта, агропромышленного комплекса и всех остальных составляющих, обеспечивающих жизнедеятельность граждан, может быть определена от границы раздела «предприятие – энергосистема» до каждого электроприемника.
Цель изучения любой дисциплины – видеть главное в задаче, переходить от простого к более сложному, использовать накопленную информацию, применять на практике полученные знания. Студент должен осознать особенности электрики как реальности и науки, понять основы электроснабжения, представить место изучаемого предмета в ряду других электротехнических дисциплин.
Знания инженера-электрика, специалиста по электроснабжению, определяются областью его деятельности и позволяют ему на производстве вырасти от молодого специалиста до главного электрика (руководителя) предприятия; в проектном, научно-исследовательском институте – от инженера до начальника отдела, лаборатории (главного специалиста, главного инженера проекта); в вузе – от ассистента до профессора.
На каждой ступени административно-профессионального роста специалисту приходится решать простые и сложные задачи: от выбора сечения проводов к приемнику 0,4 кВ до выбора оптимальной схемы электроснабжения крупного завода с учетом перспективы его развития.
В конспекте лекций рассматриваются классические свойства системы электроснабжения, обусловленные ценологическими свойствами электрического хозяйства промышленного предприятия, непрерывностью производства, распределения, потребления электроэнергии.
В современных условиях работа инженера, опирающегося на современные средства вычислительной техники, приобретает творческий характер, так как необходимо принимать принципиально неалгоритмизируемые решения. Наряду с обычными инженерными в конспекте лекций рассматриваются вопросы методологии принятия неформализуемых профессионально-логических решений по электрической части систем предприятия, цеха, отделения, участка, пускового комплекса или очереди строительства.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ХОЗЯЙСТВО ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
|
|
|
План лекции
1. Электрика в системе электрических наук и практической деятельности.
2. Термины и определения электрики.
3 Промышленное электропотребление и количественное описание электрического хозяйства.
|
|
|
