Электрика в системе электрических наук и практической деятельности

 

 

Наука «Электротехника» опирается на классические представления Ньютона – Максвелла – Лоренца и изучает процессы и системы (классические представления первой научной картины мира имеют соподчиненное значение).

На основе уравнений Максвелла (1864 г.), математических и других законов электротехники существуют различные научные направления и науки, подотрасли электротехнической промышленности, десятки вузовских специальностей, сотни профессий. Собрав воедино все законы электричества и магнетизма, Максвелл создал, как отмечается в Фейнмановских лекциях по физике, «прекрасное здание, которое держится само по себе».

 

 

Термины и определения электрики

 

 

Электрика – область народного хозяйства (и науки), решающая задачи построения, обеспечения функционирования и развития электрической части объектов промышленности, транспорта, организаций и учреждений, сельского хозяйства и населения от границы раздела потребитель – энергосистема до единичного электроприемника или комплекса, поставленного изготовителем.

Возникновение электрики как науки определилось наличием объекта исследования и управления (электрохозяйство потребителя); разработкой собственных методов расчета электротехнических и энергетических параметров объектов электрохозяйства; созданием адекватного объекту математического аппарата гиперболических Н-распределений; возникновением специфических задач и методов электроменеджмента, включая подходы к решению проблем нормирования и энергосбережения. Задача электрики – оптимизация (в широком смысле) формирования (из готовых изделий электротехники) и эксплуатации (с использованием готовой энергии электроэнергетики) электрохозяйства потребителя с учетом неизбежной техноэволюции.

Электроснабжением называют обеспечение потребителей электроэнергией, системой электроснабжения – совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электроэнергией.

Система электроснабжения может быть определена и как совокупность взаимосвязанных электроустановок, осуществляющих электроснабжение района, города, предприятия (организации).

Потребитель – предприятие, организация, территориально обособленный цех, строительная площадка, квартира, у которых приемники электроэнергии присоединены к электрической сети и используют электрическую энергию.

Приемник электроэнергии – устройство (аппарат, агрегат, установку, механизм), в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии (или в электрическую, но с другими параметрами) для ее использования.

Электроустановками называют совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, передачи, накопления, распределения электрической энергии и/или преобразования ее в другой вид энергии.

Электрическое хозяйство промышленных предприятий – совокупность генерирующих, преобразующих, передающих электроустановок, посредством которых осуществляется снабжение предприятия электроэнергией и эффективное использование ее в процессе технологического производства.

Энергетическая система (энергосистема) – совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электроэнергии и теплоты при общем управлении этим режимом.

Система электроснабжения общего назначения – совокупность электроустановок и электрических устройств энергоснабжающей организации, предназначенных для обеспечения электрической энергией различных потребителей.

 

 

Промышленное электропотребление и количественное описание электрического хозяйства

 

 

Можно выделить следующие конкретные группы потребителей:

-мини-потребитель, питающийся на низком напряжении (90 % всех потребителей) и не имеющий электрослужбы;

-мелкий потребитель, имеющий трансформаторные (один трансформатор или несколько) подстанции с высшим напряжением 10 (6) кВ (около 9 %);

-средний потребитель, имеющий распределительные подстанции и развитое электрохозяйство со своей электрослужбой (0,9 %);

-крупный потребитель, имеющий главную понизительную подстанцию (подстанции) с высшим напряжением 35–500 кВ и специализированные цехи (подразделения в составе электрослужб).

Система технико-экономических показателей определена основными электрическими показателями, которые описывают электрическое хозяйство по шести уровням системы электроснабжения.

Основные показатели функционально определяют ряд других показателей.

Основные показатели:

-получасовой максимум нагрузки Р_mах (МВт);

-коэффициент спроса K_с (отн. ед.);

-годовое число часов использования максимальной нагрузки Т_mах (ч);

-количество установленных электродвигателей Д (шт.);

-средняя мощность электродвигателя Р_ср (условный электродвигатель, кВт);

-электровооруженность труда А_т (МВт×ч/чел.);

-производительность труда электротехнического персонала А_э (МВт×ч/чел).

Определяемые показатели:

-общее электропотребление А (ГВт×ч);

-средняя потребляемая предприятием мощность Р_ср (МВт);

-установленная мощность электроприемников предприятия Р_у (МВт);

-мощность установленных вращающихся электрических машин (двигателей) P_дв (МВт).

Коэффициенты (отн. ед.):

-использования активной мощности предприятия K_и;

-максимума активной мощности K_м;

-заполнения графика нагрузки по активной мощности K_з;

-технологической нагрузки K_т.

Соотношения между показателями:

A=P_maxT_max P=P_дв/Д

P_c=A/8760 К_и=P_с/ P_y

K_c=P_max/P_y К_м= P_max/ P_с

К_з=T_max/8760= P_с/ P_max,К_т= P_y/ P_дв

Вопросы для самопроверки

1. Выделите электрику известных Вам объектов и оцените ее границы и относительную стоимость.

2. Укажите объективные стороны электрики, которые требуют решений, основанных на строгих законах электротехники, и творческих решений, опирающихся на интуицию, общую культуру и информационно-технические образы-знания.

3. Что такое электроприемник, потребитель, система электроснабжения?

4. Классифицируйте промышленные предприятия по величине электрической нагрузки и условиям подключения к соответствующему уровню системы электроснабжения.

5. Напишите формулы, определяющие основные и вспомогательные электрические показатели.

Литература: [11,26].

УРОВНИ (СТУПЕНИ) СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

 

 

План лекции

1. Потребители электрической энергии. Группы потребителей. Уровни системы электроснабжения.

2. Основные требования к системам электроснабжения.

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: