Что такое приемник тока
Приемники электрической энергии
Приемником электрической энергии (электроприемником) называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии. К электроприемникам (ЭП) относятся электродвигатели, осветительные приборы, электросварочные машины и установки, электрические печи, зарядные станции, установки электролиза, кондиционеры воздуха, ЭВМ и др.
Электроприемники или группы электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории, называются потребителями электрической энергии.
Электроприемники классифицируются по напряжению, роду тока и его частоте, единичной мощности, надежности электроснабжения, режиму работы, технологическому назначению, производственным связям, территориальному размещению.
По напряжению ЭП разделяются на две группы — до 1 кВ и выше 1 кВ; по роду тока — на потребляющие ток частоты 50 Гц, постоянный ток и переменный ток частотой ниже или выше 50 Гц.
Единичная мощность отдельных ЭП находится в пределах от нескольких ватт до нескольких десятков мегаватт. Предприятия — потребители электрической энергии принято разделять на небольшие (с установленной мощностью до 5 МВт), средние (с установленной мощностью 5—-75 МВт) и крупные (75—1000 МВт).
В соответствии с Правилами устройства электроустановок по степени бесперебойности электроснабжения различают три категории надежности ЭП.
Первая категория объединяет ЭП, перерыв в электроснабжении которых связан с опасностью для жизни людей, нанесением значительного ущерба народному хозяйству и т. д. и допускается только на время автоматического ввода резервного питания (не более0,2 с). Из приемников первой категории выделяется «особая» группа, не допускающая перерыва питания.
Ко второй категории надежности относятся ЭП, перерыв в электроснабжении которых может привести к массовому недоотпуску продукции, простою технологических механизмов, рабочих и т. д. и допускается на время, необходимое для включения резервного питания силами эксплуатационного персонала.
Третья категория ЭП — это приемники, не подходящие под определение первой и второй категорий.
По режиму работы бывают потребители с мало изменяющейся во времени, повторно-кратковременной и кратковременной нагрузками.
По назначению выделяют пять групп ЭП: силовые общепромышленные установки (компрессоры, вентиляторы, насосы, подъемно-транс- портные установки); осветительные установки; электропривод производственных механизмов; электрические печи и электротермические установки; преобразовательные установки.
Электроприемники переменного тока бывают однофазные (несимметричные) и трехфазные (симметричные), что приходится учитывать при проектировании и выполнении схем электроснабжения.
Разнотипные ЭП по условиям построения схем электроснабжения объединяются в группы, образуя узлы комплексной нагрузки. В таких узлах (например, шины 0,4 кВ ТП) потребители включены параллельно, и поэтому их режимы работы оказываются взаимно зависимыми. Состав и характеристики узлов комплексной нагрузки в значительной степени определяют требования к качеству электрической энергии в сети и надежности электроснабжения, а также влияют на нормальный и аварийный режимы работы электросети.
Приемники электрической энергии
Приемником электрической энергии (электроприемником) называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии (в том числе электрическую, по с другими параметрами) для ее использования.
По технологическому назначению их классифицируют в зависимости от вида энергии, в который данный приемник преобразует электрическую энергию, в частности:
механизмы приводов машин и механизмов;
электротермические и электросиловые установки;
установки электроде астения;
установки электростатического и электромагнитного поля,
установки искровой обработки;
электронные и вычислительные машины;
устройства контроля и испытания изделий.
Потребителем электрической энергии называется электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.
Федеральный закон «Об энергетике» называет потребителем электрической и тепловой энергии лицо, приобретающее ее для собственных бытовых или производственных нужд, а субъектами электроэнергетики — «лиц, осуществляющих деятельность в сфере электроэнергетики, в том числе производство электрической и тепловой энергии, энергоснабжение потребителей» предоставление уснут по передаче электроэнергии, оперативно-диспетчерскому управлению в электроэнергетике, сбыт электроэнергии, организацию купли-продажи электроэнергии».
Классификация электроприемников по обеспечению надежности электроснабжения
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории:
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.
Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.
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 III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий. Это приемники вспомогательных цехов, несерийного производства продукции и т.п.
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. Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.
Классификация приемников электротехнической энергии
Потребители электрической энергии характеризуются по:
1. суммарной установленной мощности электроприёмников;
2. по принадлежности к отрасли промышленности (например сельское хозяйство);
3. по тарифной группе;
4. по категории энергетической службы.
Электротехнические установки, производящие, преобразующие, распределяющие и потребляющие электроэнергию, по уровню напряжения подразделяются на электроустановки напряжением выше 1 кВ и до 1 кВ (для электроустановок постоянного тока – до 1,5 кВ). Электроустановки напряжением до 1 кВ переменного тока выполняются с глухозаземленной нейтралью, а в условиях с повышенными требованиями к безопасности – с изолированной нейтралью (торфяные разработки, угольные шахты, передвижные электроустановки и т.п.).
Установки выше 1 кВ подразделяются на установки:
1) с изолированной нейтралью (напряжением 35 кВ и ниже);
2) с компенсированной нейтралью (включенной на землю через индуктивное сопротивление для компенсации емкостных токов), применяются для сетей напряжением до 35 кВ и редко 110 кВ;
3) с глухозаземленной нейтралью (напряжением 110 кВ и выше).
По роду тока все электроприемники, работающие от сети, можно разделить на электроприемники переменного тока промышленной частоты 50 Гц (в ряде стран используют 60 Гц), переменного тока повышенной или пониженной частоты, постоянного тока.
Большинство электроприемников промышленных потребителей электроэнергии работает на переменном трехфазном токе частотой 50 Гц.
Установки повышенной частоты применяют:
Для получения частоты до 10 000 Гц применяют тиристорные преобразователи, для частоты свыше 10 000 Гц используют электронные генераторы.
Электроприемники пониженной частоты используются в транспортных устройствах, например для прокатных станов (f =16,6 Гц), в установках для перемешивания металла в печах (f = 0…25 Гц). Кроме того, пониженную частоту напряжения используют в индукционных нагревательных устройствах.
Опыт применения промышленной (50 Гц) и повышенной (60 Гц) частот подтвердил экономическую целесообразность частоты 60 Гц, а технико-экономические расчеты показали, что оптимальной следует считать частоту 100 Гц.
Характерные приёмники электроэнергии
Все приёмники электроэнергии характеризуются различными параметрами. При этом режимы их работы описываются ГЭН, поэтому с целью анализа режимов электропотребления используют характерные приёмники электроэнергии, представляющие собой группы электроприёмников, схожих по режимам работы и основным параметрам.
К характерным электроприёмникам относят следующие группы:
Электроприемники постоянного тока
Постоянный ток применяют в гальваническом производстве (хромирование, никелирование и т.д.), для сварки на постоянном токе, для питания двигателей постоянного тока и т.п.
Исходя из перечисленных выше классификаций, наиболее сложную совокупность электроприемников представляет собой электропривод. Самым распространенным является асинхронный электропривод, характеризующийся значительным потреблением реактивной мощности, большими пусковыми токами и существенной чувствительностью к отклонениям напряжения сети от номинального.
В установках, не требующих регулирования скорости в процессе работы, применяются электроприводы переменного тока (асинхронные и синхронные двигатели). Нерегулируемые электродвигатели переменного тока – основной вид электроприемников в промышленности, на долю которых приходится около 70% суммарной мощности.
При выборе типа электродвигателя для нерегулируемого электропривода переменного тока часто руководствуются следующими соображениями:
Асинхронные двигатели с фазным ротором применяются в мощных приводах с тяжелыми условиями пуска (в шахтных подъемниках и др.).
Электродвигатели таких общепромышленных установок как компрессоры, вентиляторы, насосы и подъемно-транспортные устройства в зависимости от номинальной мощности имеют напряжение питания 0,22 – 10 кВ. Номинальная мощность электродвигателей этих установок изменяется от долей киловатт до 800 кВт и более. Названные электроприемники относят, как правило, к I категории надежности электроснабжения. Например, отключение вентиляции в цехах химических производств требует эвакуации людей из помещений и, следовательно, остановки производства.
Преобразование электроэнергии переменного тока в постоянный требует затрат на установку преобразовательных агрегатов и аппаратуры управления, на строительство помещений для них, а также эксплуатационных расходов на их обслуживание и на потери электроэнергии. Поэтому стоимость системы электроснабжения и удельная стоимость электроэнергии на постоянном токе выше, чем на переменном. Двигатели постоянного тока стоят дороже, чем асинхронные и синхронные двигатели. Регулируемые приводы постоянного тока применяются в тех случаях, когда требуется быстрое, широкое и (или) плавное изменение частоты вращения.
Коэффициент мощности электроприемников
Важной характеристикой электроприемника является коэффициент мощности cos(φн). Коэффициент мощности является паспортной характеристикой, отражающей долю потребляемой активной мощности при номинальных нагрузке и напряжении. Номинальное значение cosφ электродвигателя зависит от его типа, номинальной мощности, частоты вращения и других характеристик. При эксплуатации электродвигателей их cosφ в основном зависит от загрузки.
Для электропривода крупных насосов, компрессоров и вентиляторов часто применяют синхронные двигатели, которые используются как дополнительные источники реактивной мощности в системе электроснабжения.
Из электротехнологических устройств наибольшие проблемы вызывают дуговые сталеплавильные печи из-за следующих причин:
Аналогичные с дуговыми сталеплавильными печами проблемы имеют электросварочные установки переменного тока. Особенно низкий у них cosφ.
Электрическое освещение также вызывает некоторые электросетевые проблемы, а именно: применяемые вместо ламп накаливания высокоэкономные разрядные лампы имеют нелинейную характеристику и чувствительны к кратковременным (доли секунд) перерывам электроснабжения. Однако эти проблемы в настоящее время решаемы за счет перевода ламп на высокочастотное питание через индивидуальные преобразователи частоты, что улучшает не только их светотехнические, но и энергетические параметры.
Источники света (лампы накаливания, люминесцентные, дуговые, ртутные, натриевые и др.) являются однофазными электроприемниками и для снижения несимметрии равномерно распределяются по фазам. Для ламп накаливания cosφ = 1, а для газоразрядных соsφ = 0,6.
К электроснабжению устройств управления и обработки информации предъявляются повышенные требования в отношении надежности и качества электроэнергии, поэтому они питаются, как правило, от источников гарантированного бесперебойного электроснабжения.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Электроприемник: что это такое, определение, примеры
Электроприемник (current-using equipment) — это электрическое оборудование, предназначенное для преобразования электрической энергии в другой вид энергии (согласно ГОСТ 30331.1-2013 [1]). В некоторой нормативной документации вместо термина «электроприёмник» используют аналогичный по значению термин «приёмник электрической энергии».
Обратимся к книге [2], в которой Ю.В. Харечко приводит примеры электроприемников:
« Электроприёмники представляют собой преобладающую часть электрооборудования, которую применяют для преобразования электрической энергии в механическую, тепловую, световую и другие виды энергии. В качестве примера, к электроприёмникам относят такое электрооборудование как электродвигатели, электронагреватели, электрические светильники, подавляющую часть бытового электрооборудования: электрические плиты, фены, утюги, стиральные машины, пылесосы, холодильники и др. »
Также в книге [2] можно найти примеры электрооборудования, которое нельзя отнести к электроприемникам:
« Генераторы, преобразователи характеристик электроэнергии (например, частоты), трансформаторы, зажимы, штепсельные разъемы, шины, защитные устройства, измерительные приборы, распределительные устройства и, как правило, кабельная продукция не являются электроприемниками, так как их применяют для производства, изменения характеристик, передачи и распределения электрической энергии, а не для ее преобразования в другой вид энергии. »
Типы приемников электроэнергии, классификация приемников электроэнергии. Уровни (ступени) системы электроснабжения.
Приемники электрической энергии
Приемником электрической энергии (электроприемником) называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии. К электроприемникам (ЭП) относятся электродвигатели, осветительные приборы, электросварочные машины и установки, электрические печи, зарядные станции, установки электролиза, кондиционеры воздуха, ЭВМ и др.
Электроприемники или группы электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории, называются потребителями электрической энергии.
Электроприемники классифицируются по напряжению, роду тока и его частоте, единичной мощности, надежности электроснабжения, режиму работы, технологическому назначению, производственным связям, территориальному размещению.
По напряжению ЭП разделяются на две группы — до 1 кВ и выше 1 кВ; по роду тока — на потребляющие ток частоты 50 Гц, постоянный ток и переменный ток частотой ниже или выше 50 Гц.
Единичная мощность отдельных ЭП находится в пределах от нескольких ватт до нескольких десятков мегаватт. Предприятия — потребители электрической энергии принято разделять на небольшие (с установленной мощностью до 5 МВт), средние (с установленной мощностью 5—-75 МВт) и крупные (75—1000 МВт).
В соответствии с Правилами устройства электроустановок по степени бесперебойности электроснабжения различают три категории надежности ЭП.
Первая категория объединяет ЭП, перерыв в электроснабжении которых связан с опасностью для жизни людей, нанесением значительного ущерба народному хозяйству и т. д. и допускается только на время автоматического ввода резервного питания (не более0,2 с). Из приемников первой категории выделяется «особая» группа, не допускающая перерыва питания.
Ко второй категории надежности относятся ЭП, перерыв в электроснабжении которых может привести к массовому недоотпуску продукции, простою технологических механизмов, рабочих и т. д. и допускается на время, необходимое для включения резервного питания силами эксплуатационного персонала.
Третья категория ЭП — это приемники, не подходящие под определение первой и второй категорий.
По режиму работы бывают потребители с мало изменяющейся во времени, повторно-кратковременной и кратковременной нагрузками.
По назначению выделяют пять групп ЭП: силовые общепромышленные установки (компрессоры, вентиляторы, насосы, подъемно-транс- портные установки); осветительные установки; электропривод производственных механизмов; электрические печи и электротермические установки; преобразовательные установки.
Электроприемники переменного тока бывают однофазные (несимметричные) и трехфазные (симметричные), что приходится учитывать при проектировании и выполнении схем электроснабжения.
Разнотипные ЭП по условиям построения схем электроснабжения объединяются в группы, образуя узлы комплексной нагрузки. В таких узлах (например, шины 0,4 кВ ТП) потребители включены параллельно, и поэтому их режимы работы оказываются взаимно зависимыми. Состав и характеристики узлов комплексной нагрузки в значительной степени определяют требования к качеству электрической энергии в сети и надежности электроснабжения, а также влияют на нормальный и аварийный режимы работы электросети.
Приемники и потребители электроэнергии
⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒
Приемником электрической энергии (электроприемником)
называется аппарат, агрегат, механизм (электродвигатель, преобразователь, светильник и др.), предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии. (ПУЭ, п. 1.2.7)
Потребителем электрической энергии
(ПУЭ 1.2.8) называется электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.
С позиции структурной иерархии к потребителям может быть отнесена совокупность электрических приемников (дом, поселок, завод и др.), получающих электропитание с шин подстанций того или иного напряжения. В ряде случаев в качестве потребителей рассматривают подстанции, от которых осуществляется электроснабжение жилого района, промышленного предприятия и других объектов.
Основная доля всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии потребляется промышленными предприятиями. Приемники электроэнергии промышленных предприятий делятся на следующие группы:
1) приемники трехфазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц;
2) приемники трехфазного тока напряжением выше 1000 В, частотой 50 Гц;
3) приемники однофазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц;
4) приемники, работающие с частотой, отличной от 50 Гц, питаемые от преобразовательных подстанций и установок;
5) приемники постоянного тока.
Потребители (приемники) электрической энергии различаются по режиму работы, назначению, принципиальному исполнению, потребляемой мощности, частоте потребляемого тока, условиям работы, ответственности (категорийности), по требованиям к надежности электроснабжения.
Спрос потребителей характеризуется мощностью нагрузки (обычно применяется просто термин «нагрузка») и ее изменением во времени, т.е. графиками нагрузки потребителей P
(
t
)
.
Важной характеристикой является электропотребление на определенных интервалах времени (за сутки, месяц, год, несколько лет).
По режиму работы приемников электроэнергии обычно делят на три группы:
— приемники с неизменной (малоизменяющейся во времени) нагрузкой. В этом режиме электрическая машина или аппарат может работать продолжительное время без превышения температуры отдельных частей машин или аппарата выше допустимой. Примерами приемников, работающих в этом режиме, являются электродвигатели компрессоров, насосов, вентиляторов и т.п.;
— приемники, работающие с повторно-кратковременной (в том числе и с ударной) нагрузкой. В этом режиме кратковременные рабочие периодов машины или аппарата чередуются с кратковременными периодами отключения. В повторно-кратковременном режиме электрическая машина может работать с допустимой для них относительной продолжительностью включения неограниченное время, причем превышение температур отдельных частей машины или аппарата не выйдет за пределы допустимых значений. Примером этой группы приемников являются электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т.п.
— приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузкой. В этом режиме рабочий период машины или аппарата не на столько длителен, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла достигнуть установившегося значения. Период остановки настолько длителен, что машина успевает охладиться до температуры окружающей среды. Примерами данной группы приемников являются электродвигатели электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков, гидравлических затворов и т.п.
В действительности график нагрузки каждого приемника отличается от заданного при проектировании. На режим работы приемника влияют технологические особенности каждой отрасли промышленности. График нагрузки приемника является основным показателем, по которому его следует классифицировать.
Кроме разделения потребителей по режимам работы следует учитывать несимметричность нагрузки или неравномерность загрузки фаз. К симметричным нагрузкам относятся электродвигатели и трехфазные печи. К несимметричным нагрузкам (одно- и двухфазным) следует отнести электрическое освещение, однофазные и двухфазные печи, однофазные сварочные трансформаторы и т.п. в том случае, когда распределить их симметрично по фазам не удается.
По назначению приемники электроэнергии делят на пять групп:
1) Силовые общепромышленные установки. К этой группе приемников относятся компрессоры, вентиляторы, насосы и подъемно-транспортные устройства;
2) Электрические осветительные установки. Электрические светильники представляют собой однофазную нагрузку, однако благодаря незначительной мощности приемника в электрической сети при правильной группировке осветительных приборов можно достичь достаточно равномерной нагрузки по фазам;
3) Электропривод производственных механизмов. Этот вид приемников встречается на всех промышленных предприятиях. Для электропривода современных станков применяются все виды двигателей;
4) Электрические печи и электротермические установки по способу превращения электроэнергии в теплоту можно разделить на печи сопротивления; индукционные печи и установки; дуговые электрические печи, а также печи со смешанным нагревом;
5) Преобразовательные установки используются для преобразования трехфазного тока в постоянный или трехфазного тока промышленной частоты в трехфазный или однофазный ток пониженной, повышенной или высокой частоты.
Требования потребителей к СЭС
Электроприемники (потребители) определяют технические и экономические условия работы энергосистем. Известно, что в энергетике продукция не может складироваться. Режим производства и потребления совпадает по времени. Без информации о требованиях потребителей невозможно управлять технической деятельностью энергетических предприятий. Требуется глубокий экономический анализ потребителей для разработки продуктовой и ценовой стратегий на рынке электроэнергии и мощности. Только потребитель определяет, какой вид и объем продукции ему нужен и за что он готов платить. В коммерческих отношениях купли-продажи должны устанавливаться обоснованные тарифы на электрическую и тепловую энергии. Одной из важных составляющих задач управления режимами энергосистем является составление «досье» на потребителей. Информация из него позволит правильно определить товарно-денежные отношения.
Для правильного построения систем промышленного электроснабжения всех приемников необходимо учесть:
1) требования, предъявляемые действующими ПУЭ к надежности питания приемников;
2) данные о величине мощности и электроэнергии потребляемых приемниками;
3) режимы работы (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный);
4) требования к качеству электроэнергии;
5) места расположения приемников электроэнергии, необходимо также выяснить стационарные они или передвижные.
Потребители энергии предъявляют к энергоснабжению следующие основные требования:
— обеспечение качества электрической энергии;
— обеспечение экономичности энергоснабжения;
— возможность дальнейшего развития.
Требование экономичности состоит в том, что приведенные затраты на строительство и эксплуатацию элементов СЭС должны быть минимальными.
Экономичность энергоснабжения зависит от цены товара (энергии) на рынке, который является регулятором цен. Цены зависят от затрат на производство энергии. Если затраты минимальные, то они обеспечивают предприятию-продавцу конкурентные преимущества по цене. При управлении режимами должны минимизироваться удельные расходы топлива на производство энергии, расход электроэнергии на собственные нужды, электроэнергии, теряемой в сетях при ее транспорте.
Если станции работают в системе, то показатели экономичности должны определяться с позиции их совместной работы и они не равны показателям при изолированной работе. Правильная оценка экономичности требует решения ряда режимных задач на основе методов оптимизации.
Раздел 2. Приемники электроэнергии
Приемники электроэнергии
Основные группы электроприемников (ЭП): освещение, электроприводы, электротермические и электротехнологические установки.
Приемник электрической энергии (электроприемник) — аппарат, агрегат и др., предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.
Потребитель электрической энергии — электроприемник или группа электроприемников, объединен-ных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.
Нормальный режим потребителя электрической энергии — режим, при котором обеспечиваются за-данные значения параметров его работы.
Послеаварийный режим — режим, в котором находится потребитель электрической энергии в ре-зультате нарушения в системе его электроснабжения до установления нормального режима после локализации отказа [ПУЭ].
Классификация ЭП по требуемой надежности электроснабжения, требуемое количество источников и допустимые перерывы питания в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ).
Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта. Технологии различных производств описаны в [Мукосеев ЭПП].
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории.
Электроприемники первой категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.
Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвра-щения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.
Электроприемники второй категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промыш-ленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
Электроприемники третьей категории — все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.
Электроприемники первой категории в нормальных режимах 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.
Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.
Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.
Независимый источник питания — источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания.
К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:
1) каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;
2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.
Согласно ГОСТ 183-66 «Машины электрические» различают три основных режима работы электрических машин: продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный.
Под продолжительным режимом работы понимается режим, при котором электрические машины (ЭМ) могут длительно работать, причем температура отдельных частей машины не выходит за установленные ГОСТ пределы.
В этом режиме работает подавляющее большинство ЭД производственных агрегатов и механизмов: вентиляторов, компрессоров, насосов, преобразователей, механизмов непрерывного транспорта и др., работающих значительное время с постоянной или мало изменяющейся нагрузкой. К этой же группе ЭП относятся электропечи и другие электронагревательные аппараты; электрическое освещение.
В длительном режиме, но с переменной нагрузкой и кратковременными отключениями работают ЭД, обслуживающие: металлообрабатывающие и деревообрабатывающие станки, механизмы литейных цехов, молоты, прессы, ковочные машины и т. п., которые подразделяются на несколько однородных по режиму работы групп.
Под кратковременным режимомработы понимают режим, при котором рабочий период не настолько длителен, чтобы отдельные части машины могли достигнуть установившейся температуры; период же остановки машины настолько длителен, что машина успевает охладиться до температуры окружающей среды. В этом режиме работают почти все вспомогательные механизмы металлообрабатывающих станков, механизмы открывания фрамуг, различные затворы, заслонки, задвижки и т. п.
Повторно-кратковременным режимом работы является режим, при котором кратковременные рабочие периоды чередуются с кратковременными, но более длительными паузами, причем длительность всего цикла не превышает 10 мин. В этом режиме работают ЭД кранов, тельферов, подъемников и аналогичных установок, а также вспомогательные и некоторые главные приводы прокатных станов. К этой же группе следует относить сварочные аппараты, которые, кроме того, дают частые и значительные пиковые токи.
Показатели индивидуальных и групповых графиков нагрузки: коэффициенты включения, использования, загрузки, формы, максимума, спроса. Электрические нагрузки одного и группы ЭП.
Показатели индивидуальных и групповых графиков нагрузки позволяют определять расчетную электрическую нагрузку, потребление электроэнергии и т. п. Эти показатели длительное время накапливаются в процессе эксплуатации СЭС и публикуются в справочной литературе.
Рассмотрим эти показатели.
Литература:
16. Указания по определению электрических нагрузок в промышленных установках //Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок. – 1968. – № 6. – С. 3 – 17.
17. Фёдоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 472 с.
18. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети /Под общ. ред. А.А.Федорова и Г.В. Сербиновского. – М.: Энергия: 1980. – 576 с.
В [Ермаков В.Ф., Каждан А.Э., Романов А.М. Устройство для измерения максимума усредненной мощности нагрузки //Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в промышленности: Материалы конф. – М.: МДНТП, 1981. – С. 95 – 99; Ермаков В.Ф., Зайцева И.В., Горобец А.В. Комплексное исследование электрической нагрузки. – Ростов н/Д: ЗАО «Книга», 2015. – 176 с.] описано интеллектуальное устройство, которое позволяет автоматически измерять и регистрировать в памяти максимальное значение мощности нагрузки, усредненной на заданном перед измерениями интервале (10, 20, 30 мин и т. д.):
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
Электрические приемники: классификация, основные виды
1КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ И ИХ ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ2
1.1Надежность (бесперебойность) питания6
2ХАРАКТЕРНЫЕ ПРИЕМНИКИ электрической ЭНЕРГИИ6
2.1Силовые общепромышленные установки6
2.2Электрические осветительные установки7
2.4Электродвигатели производственных механизмов10
2.5Электрические печи и электротермические установки10
Около 70% всей вырабатываемой в нашей стране электрической энергии потребляется промышленными предприятиями.
Приемники электроэнергии промышленных предприятий делятся на следующие группы:
1. Приемники трехфазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц.
2. Приемники трехфазного тока напряжением выше 1000 В, частотой 50 Гц.
3. Приемники однофазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц.
4. Приемники, работающие с частотой, отличной от 50 Гц, питаемые от преобразовательных подстанций и установок.
5. Приемники постоянного тока, питаемые от преобразовательных подстанций и установок.
Для всех приемников перечисленных выше групп необходимо выяснить:
1) требования, предъявляемые действующими Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) к надежности питания приемников (1-я, 2-я и 3-я категории);
3) режим работы (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный); —
3) места расположения приемников электроэнергии и являются ли они стационарными или передвижными.
В настоящее время электроснабжение промышленных предприятий ведется на переменном трехфазном токе. Для питания групп приемников постоянного тока сооружаются преобразовательные подстанции, на которых устанавливаются преобразовательные агрегаты: полупроводниковые выпрямители, ртутные выпрямители, двигатели-генераторы и механические выпрямители.
Преобразовательные агрегаты питаются от сети трехфазного тока и являются поэтому приемниками трехфазного тока.
Приемники постоянного тока, имеющие индивидуальные преобразовательные агрегаты: электропривод по системе генератор-двигатель, ионный электропривод и т.п., являются с точки зрения электроснабжения приемниками трехфазного тока.
Часто встречающимися приемниками постоянного тока, требующими питания от преобразовательных подстанций, являются внутризаводской электрифицированный транспорт, некоторые установки, использующие явление электролиза, некоторые электродвигатели подъемно-транспортных и вспомогательных механизмов.
Согласно ПУЭ [37] электротехнические установки, производящие, преобразующие, распределяющие и потребляющие электроэнергию, подразделяются на электроустановки напряжением до 1000 В и электроустановки напряжением выше 1000 В.
Электротехнические установки напряжением до 1000 В выполняются как с глухо заземленной, так и с изолированной нейтралью, а установки постоянного тока с глухо заземленной и изолированной нулевой точкой.
Электрические установки с изолированной нейтралью следует применять при повышенных требованиях по безопасности (торфяные разработки, угольные шахты и т. п.) при условии, что в этом случае обеспечиваются контроль изоляции сети и целость пробивных предохранителей, быстрое обнаружение персоналом замыканий на землю и быстрая ликвидация их либо автоматическое отключение участков с замыканием на землю.
В четырехпроходных сетях переменного тока или трехпроходных сетях постоянного тока для установок без повышенной опасности глухое заземление нейтрали обязательно.
Электрические установки напряжением выше 1000 В делятся на установки:
1) с изолированной нейтралью (напряжения до 35 кВ);
2) с нейтралью, включенной на землю через индуктивное сопротивление для компенсации емкостных токов (напряжения до 35 кВ и редко 110 кВ);
3) с эффективно заземленной нейтралью (напряжения 110 — 150 кВ)
4) с глухо заземленной нейтралью (напряжение 220 кВ и выше).
Кроме того, все эти установки подразделяются на установки с малыми токами замыкания на землю (до 500 А) и установки с большими токами замыкания на землю (более 500 А).
По частоте тока приемники электроэнергии делятся на приемники промышленной частоты (50 Гц) и приемники с высокой (выше 10 кГц), повышенной (до 10 кГц) и пониженной (ниже 50 Гц) частотами.
Большинство приемников использует электрическую энергию нормальной промышленной частоты. Установки высокой и повышенной частоты применяются для нагрева под закалку, ковку и штамповку металлов, а также для плавки металлов. К приемникам с повышенной частотой относятся, например, электрические двигатели в текстильной промышленности при производстве искусственного шелка (частота 133 Гц).
Для преобразования переменного тока промышленной частоты в токи высокой и повышенной частоты служат двигатели-генерторы (электромашинные преобразователи), а также тиристорные или ионные преобразователи. Для получения повышенной частоты до 10 кГц применяют преимущественно тиристорные преобразователи (инверторы). Для получения частот 10 кГц и выше применяются ламповые генераторы. От ионных генераторов можно получать до 2800 Гц. К приемникам с пониженной частотой относятся коллекторные электродвигатели, применяемые для транспортных целей (16 2/3 Гц), перемешиватели жидкого металла (до 25 Гц) и индукционные нагревательные устройства для отливки крупных деталей. Переменный ток пониженной частоты в промышленных установках широкого применения не имеет.
Приемники электрической энергии могут быть подразделены на группы по сходству режимов, т.е. по сходству графиков нагрузки. Деление потребителей на группы позволяет более точно находить суммарную электрическую нагрузку.
Различают три характерные группы приемников:
1. Приемники, работающие в режиме с продолжительно неизменной или мало меняющейся нагрузкой. В этом режиме электрическая машина или аппарат может работать продолжительное время без повышения температуры отдельных частей машины или аппарата свыше допустимой. Примерами приемников, работающих в этом режиме, являются электродвигатели компрессоров, насосов, вентиляторов и т. п.
2. Приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки. В этом режиме рабочий период машины или аппарата не настолько длителен, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла достигнуть установившегося значения. Период остановки машины или аппарата настолько длителен, что машина практически успевает охладиться до температуры окружающей среды. Примерами данной группы приемников являются электродвигатели электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков (механизмы подъема поперечины, зажимы колонн, двигатели быстрого перемещения суппортов и др.), гидравлических затворов и т. п.
3. Приемники, работающие в режиме повторно-кратковременной нагрузки. В этом режиме кратковременные рабочие периоды машины или аппарата чередуются с кратковременными периодами отключения. Повторно-кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ) и длительностью цикла. В повторно-кратковременном режиме электрическая машина или аппарат может работать с допустимой для них относительной продолжительностью включения неограниченное время, причем превышение температур отдельных частей машины или аппарата не выйдет за пределы допустимых значений. Примером этой группы приемников являются электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т. п.
Для перечисленных выше режимов работы приемников в соответствии с ГОСТ 183-74 электропромышленность выпускает электродвигатели, рассчитанные на указанные условия работы.
В действительности график нагрузки каждого приемника отличается от заданного при проектировании. На режим работы приемника влияют технологические особенности каждой отрасли промышленности. График нагрузки приемника является основным показателем, по которому его следует классифицировать.
Кроме разделения потребителей по режимам работы следует учитывать несимметричность нагрузки или неравномерность загрузки фаз. К симметричным нагрузкам относятся электродвигатели и трехфазные печи. К несимметричным нагрузкам (одно- и двухфазным) следует отнести электрическое освещение, однофазные к двухфазные печи, однофазные сварочные трансформаторы и т. п. в том случае, когда распределить их симметрично по фазам не удается.
С точки зрения обеспечения надежного и бесперебойного питания, приемники электрической энергии делятся на четыре категории:
приемники, перерыв в электроснабжении которых недопустим.
приемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей или значительный материальный ущерб, связанный с повреждением оборудования, массовым браком продукции или длительным расстройством сложного технологического процесса производства.
приемники, перерыв в электроснабжении которых связан с существенным недоотпуском продукция, простоем людей, механизмов, промышленного транспорта.
приемники, не подходящие под определения 1-й и 2-й категорий (например, приемники второстепе