- •Введение
- •Лекция №1 Системы электроснабжения промышленных предприятий (сэс пп). Характеристика сэс. Упрощенная структура сэс. Требования. Предъявляемые к сэс. Вопросы проектирования сэс.
- •1.1. Характеристика системы электроснабжения
- •1.2. Упрощенная структура систем электроснабжения
- •1.3. Основные требования, предъявляемые к сэс
- •Экономичность систем электроснабжения
- •Надежность электроснабжения потребителей
- •Выполнение своих функций при определенных условиях
- •Безопасность и удобство эксплуатации
- •Возможность дальнейшего развития
- •Понятие о многоступенчатой передаче электроэнергии.
- •1.4. Проектирование систем электроснабжения
- •Основные этапы разработки и построения сэс
- •Основные принципы проектирования и построения схемы сэс
- •Основные задачи, решаемые при проектировании сэс
- •Лекция №2 Классификация и характеристика электроустановок. Классификация электроприемников (эп). Характеристика эп. Краткая характеристика графиков нагрузок.
- •2.1. Классификация и характеристика электроустановок
- •2.2. Классификация приемников электрической энергии
- •По электротехническим показателям
- •По режиму работы
- •По надежности электроснабжения
- •По исполнению защит от воздействия окружающей среды
- •2.3. Характеристика приемников электрической энергии
- •2.4. Краткая характеристика графиков нагрузок
- •2.4.1. Графики нагрузок индивидуальных приемников
- •2.4.2. Групповые графики электрических нагрузок
- •3.1. Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок
- •Коэффициент включения
- •Коэффициент использования
- •Коэффициент загрузки
- •Коэффициент формы графика
- •Коэффициент спроса
- •Коэффициент максимума
- •Коэффициент одновременности максимумов нагрузки
- •Время использования максимальных нагрузок
- •3.2. Основные характеристики электрических нагрузок
- •3.2.1. Показатели нагрузок, характеризующие индивидуальные электроприемники
- •Установленная мощность
- •Номинальные нагрузки
- •Средние значения нагрузок
- •Среднеквадратичные значения нагрузок
- •Максимальные нагрузки
- •Расчётные электрические нагрузки
- •Потребляемая электрическая энергия
- •3.2.2. Показатели нагрузок, характеризующие группу электроприемников
- •Установленная мощность
- •Номинальные нагрузки
- •Средние нагрузки
- •Среднеквадратичные нагрузки
- •Максимальные нагрузки
- •Расчётные электрические нагрузки
- •Потребляемая электрическая энергия
- •3.3. Методы определения расчетных электрических нагрузок
- •3.3. Основные методы расчета электрических нагрузок
- •По номинальной мощности и коэффициенту использования
- •По номинальной мощности и коэффициенту спроса
- •По средней мощности и расчетному коэффициенту
- •По средней мощности и коэффициенту формы графика
- •3.3.1. Вспомогательные методы расчета электрических нагрузок
- •По удельному расходу электроэнергии на единицу продукции
- •По удельной мощности на единицу производственной площади
- •4.2. Определение пиковых нагрузок
- •4.3. Расчетные нагрузки осветительных электроустановок
- •4.4. Рекомендации по выбору метода расчета электрических нагрузок.
- •4.5. Компенсация реактивной мощности.
- •1. Коэффициент мощности.
- •Естественная компенсация реактивной мощности.
- •Компенсация реактивной мощности.
- •Выбор компенсирующих устройств.
- •5. Выбор местоположения компенсирующего устройства.
- •Продольная компенсация.
- •Вопросы для самопроверки.
- •Лекция № 5 Электрический баланс предприятия.
- •1. Составление электробаланса предприятия.
- •Определение потерь электроэнергии.
- •Дополнительные потери электроэнергии, обусловленные несинусоидальными токами.
- •Экономия электроэнергии на предприятии.
- •Література:
Продольная компенсация.
Продольной называется компенсация индуктивности линий, которая реализуется путём включения последовательно в линию ёмкостного сопротивления. Это сопротивление компенсирует индуктивное сопротивление линии, вследствие чего в ней уменьшаются потери напряжения.
Рассмотрим случай линии с нагрузкой (рис. 9.3). Продольная и поперечная составляющие падения напряжения для рассматриваемой линии определяются выражениями:
Uпрод. ф=I(Rcosφ+Xsinφ),
Uпоп. ф.=I(Xcosφ-Rsinφ). (9.14)
При заданном векторе фазного напряжения у потребителя U2ф напряжение на источнике питания определяется вектором U1ф (точка А). Если в линию включить последовательно конденсаторы с реактивным сопротивлением Хс , то падение напряжения в реактивном сопротивлении составит I(X-Xc) и составляющие падения напряжения будут равны:
U!прод. ф=I(Rcosφ+(X-Хс) sinφ),
U!поп. ф.=I((X-Хс) cosφ-Rsinφ). (9.15)
Рис. 9.3 Схема сети и векторная диаграмма с применением продольной компенсации реактивной мощности линии.
Требуемое напряжение на источнике питания теперь будет равно вектору U’1ф, определяемому при Хс<Х точкой А’. Его величина по сравнению с первоначальной уменьшилась, так как Uпрод. ф и Uпоп. ф снизились благодаря уменьшению реактивного сопротивления линии.
При полной компенсации (Хс=Х) падение напряжения будет определяться только активным сопротивлением линии R.
При перекомпенсации (Хс>Х) потеря напряжения будет близкой к нулю и U1ф=U2ф. Значение Хс при этом будет:
Хс=Х+Rctgφ (9.16)
Реактивное сопротивление конденсаторов в этом случае компенсирует не только индуктивное сопротивление линии, но и падение напряжения на активном сопротивлении.
Мощность конденсаторов определяют:
Qc2=3I2Xc, (9.17)
где I – максимальный ток линии.
Вопросы для самопроверки.
Для чего производится компенсация реактивной мощности на предприятии?
Перечислите методы естественной компенсации реактивной мощности.
Каким образом происходит искусственная компенсация реактивной мощности?
Укажите типы компенсирующих устройств. Отметьте достоинства и недостатки каждого вида.
Определите порядок выбора компенсирующего устройства.
Рассмотрим основные методы определения расчётных нагрузок.
Метод упорядоченных диаграмм.
Метод применим, когда известны номинальные данные всех электроприёмников предприятия с учётом их размещения на территории предприятия.
Определяют среднюю нагрузку групп приёмников за максимально загруженную смену Рсм и расчётный получасовой максимум Рр:
Рсм=kиРном. (1.17)
Расчётная максимальная нагрузка:
Рр=kмРсм, (1.18)
где kм – коэффициент максимума, в данном случае активной мощности, принимаемой по графикам, в зависимости от коэффициента использования и эффективного числа электроприёмников. Коэффициент максимума характеризует превышение максимальной нагрузки над средней за максимально загруженную смену. Величина, обратная коэффициенту максимума называется коэффициентом заполнения графика нагрузки kзап:
. (1.19)
Расчёты нагрузок проводят для активных и для реактивных мощностей.
Недостаток метода упорядоченных диаграмм в том, что он не содержит элемента прогнозирования нагрузок.
Порядок расчёта:
все электроприёмники разбиваются на однородные по режиму работы группы с одинаковыми значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности,
в каждой группе электроприёмников и по узлу в целом находят пределы их номинальных мощностей и приведённое число приёмников, при этом все электроприёмники приводятся к ПВ=100%,
подсчитывают номинальную мощность узла,
определяют для групп электроприёмников коэффициент использования и коэффициент мощности cosφ по справочным таблицам и по характеристикам оборудования,
определяют активную (по 1.17) и реактивную потребляемую мощность за наиболее загруженную смену:
Qсм=Рсмtgφ, (1.20)
определяют суммарную активную и реактивную нагрузку для узла для разнородных групп электроприёмников,
определяют средневзвешенное значение коэффициента использования узла и коэффициента мощности по tgφуз:
, (1.21)
, (1.22)
определяют эффективное приведённое число электроприёмников nп,
с учётом коэффициента максимума определяют расчётную максимальную нагрузку,
определяют полную мощность:
, (1.23)
и расчётный ток : (1.24)
Вопросы для самопроверки.
1. Указать категории приёмников электрической энергии и их режимы работы.
Что такое «график электрической нагрузки»? Для чего он строится?
Указать основные параметры графика электрических нагрузок. Пояснить их физический смысл.
Какие методы существуют для определения электропотребления предприятия? Указать порядок расчёта электрических нагрузок.