- •Основные характеристики потребителей электроэнергии.
- •5) Режим работы.
- •7) Стабильность расположения электрооборудования.
- •Классификация электроприемников и потребителей электроэнергии на промышленных предприятиях.
- •Электрические нагрузки и графики потребления электрической энергии.
- •Графики индивидуальной нагрузки.
- •Групповые графики нагрузки.
- •Основные физические величины, используемые при расчете электрических нагрузок и выборе сечения проводников и мощности трансформаторов.
- •Показатели графиков нагрузки.
- •Точность расчета электрических нагрузок.
- •Анализ методов расчета электрических нагрузок. Аналитические методы
- •Аналитические методы расчета электрических нагрузок.
- •2. Статический метод
- •Эмпирические методы расчета электрических нагрузок.
- •Метод удельных расходов электроэнергии.
- •Метод коэффициента спроса.
- •Расчет нагрузок на эвм.
- •Расчет нагрузок электросварочных установок.
- •Расчет общезаводских нагрузок
- •Расчет пиковых нагрузок от потребителей с импульсным графиком.
- •Расчет пиковой нагрузки от электроприемников с резкопеременной нагрузкой.
- •Суточные и годовые графики нагрузки.
- •Определение годовых расходов и потерь электроэнергии.
- •Распределение электроэнергии при напряжении до 1000 в Классификация цеховых помещений по окружающей среде.
- •Схемы цеховых электрических сетей напряжением до 1000 в
- •Цеховые сети в помещениях неопасных по пожару и взрыву.
- •Многоамперные сети.
- •Многоамперные сети постоянного тока.
- •Сети для передвижных электроприемников.
- •Сети для установок повышенной частоты.
- •Электрооборудование и сети пожароопасных помещений.
- •Электрооборудование и сети взрывоопасных помещений.
- •Расчет сечений сетей, напряжением до 1000 в.
- •Расчет токов короткого замыкания в сетях до 1000 в
- •Защита сетей и электроприемников напряжением до 1000 в.
- •Построение карты селективности.
- •Цеховые трансформаторные подстанции (ктп).
- •Преобразовательные установки и подстанции.
- •Тиристорные преобразователи тпч, счи
- •Ламповые преобразователи.
- •Сети промышленных предприятий напряжением выше 1000 в. Общие принципы построения сетей напряжением выше 1000 в.
- •Схемы распределения электроэнергии на напряжение выше 1000 в.
- •Компоновки и схемы гпп и пгв
- •Выбор места и мощности гпп и рп.
- •Выбор сечения сетей напряжением выше 1000 в
- •Способы канализации сетей напряжением выше 1000 в.
- •Особенности электроснабжения предприятий с загрязненной средой и агрессивной средой (химические, нефтехимические, металлургические).
- •Особенности электроснабжения предприятий в условиях Крайнего Севера.
- •Агрегаты резервного питания в системе электроснабжения.
- •Показатели качества электроэнергии.
- •Нормирование показателей качества электроэнергии.
- •Влияние электроприемников на показатели качества электроэнергии.
- •Влияние показателей качества электроэнергии на электроприемники.
- •Расчет отклонения напряжения.
- •Средства регулирования напряжения на гпп.
- •II. Добавки напряжения:
- •III. Воздействие на потери напряжения
- •Расчёт колебания напряжения.
- •7) Применение сдвоенных реакторов
- •Несинусоидальность тока и напряжения.
- •Расчет несинусоидальности напряжения в сетях промышленного предприятия.
- •Несимметрия токов и напряжений
- •Расчёт ущербов от низкого качества электроэнергии
- •Электрические печи сопротивления
- •Дуговые печи
- •Электросварочные установки.
- •Металлорежущие станки
- •Осветительные установки
- •Компенсация реактивной мощности. Потребители реактивной мощности на промышленном предприятии.
- •Технические и технико-экономические условия компенсации реактивной мощности.
- •Компенсирующие устройства.
- •Общие принципы компенсации реактивной мощности на промышленных предприятиях.
- •Компенсация реактивной мощности в сетях до 1000 в.
- •Размещение конденсаторных установок в сетях до 1000 в
- •Компенсация реактивной мощности в сетях с нелинейными нагрузками
- •Применение многофункциональных устройств для повышения качества электроэнергии и компенсации реактивной мощности.
- •Надежность системы электроснабжения и ущербы при отключении системы электроснабжения. Основные определения.
- •Классификация отказов:
- •Определение ущерба от нарушения электроснабжения.
- •Оценка вероятного времени нарушения электроснабжения:
- •Оценка надежности системы электроснабжения.
- •Молниезащита промышленных зданий и сооружений.
- •Заземление и зануление цеховых электроустановок.
- •Для круглого
- •Особенности заземления и зануления электроустановок жилых и общественных зданий.
- •Самозапуск электродвигателей.
- •Расчет самозапуска асинхронных двигателей.
- •Расчет самозапуска синхронных двигателей.
- •Принципы построения взаимоотношений промышленного предприятия с энергосистемой.
- •Графики ограничения потребления и отключения электроэнергии при недостатке электроэнергии или мощности в энергосистеме.
- •Методы снижения максимумов нагрузки.
- •Принципы проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий.
- •Электромагнитные помехи. Электромагнитная совместимость электроприемников.
Расчет несинусоидальности напряжения в сетях промышленного предприятия.
Наиболее сложный расчет, когда надо расчитать несинусоидальность для всех точек сетей промышленного предприятия. Для упрощения, расчет производится отдельно для сети 0,4 кВ и сетей выше 1000 В. Для сетей 0,4 кВ составляется расчетная схема сети до шин 6(10) кВ источника питания (РП):
О т шин 0,4 кВ питается электроприемники с линейными харатеристикамии и источники, создающие гармоники (например электросварочные установки). На основе расчетной схемы составляется схема замещения, при составлении которой необходимо задаться источником несинусоидальности в виде источника тока.
Схема будет одинакова для всех гармоник. Электросварочные установки создают 3,5,7 гармоники. Определение сопротивлений отдельных элементов схемы:
для трансформатора
;
для питающей системы R принебрегаем
;
для высоковольтной кабельной линии пренебрегаем R:
;
для низковольтной сети:
;
для электродвигателей:
, где nД – количество ЭД;
суммарное сопротивление:
;
проводимость:
;
проводимость ветви на двигатель:
;
суммарная проводимость цепи:
;
напряжение n-ой гармоники
;
коэффициент несинусоидальности схемы на шинах 0,4 кВ ТП:
,
к - число гармоник для которой определяется Кu, в ГОСТ до 40, т.к. величина гармоник выше 13 мала, то суммируют меньшее число гармоник. Для сварочных машин 3,5,7. Для дуговых печей 3,5,7. Для преобразователей шестифазных 5,7,11,13, двенадцати фазных 11,13,23,25, двадцатичетырехфазных 23,25,47,49,
Если значения Кu не выходит за требования ГОСТа то расчет закончен, если превышает требования ГОСТа, необходимо применить методы уменьшения несинусоидальности напряжения:
1) разделение питания;
2) применение выпрямителей с большей фазностью выпрямления;
) применение фильтров высших гармоник.
1). Разделение питания.
П рименяется если на промышленном предприятии имеются источники, создающие несинусоидальность напряжения и есть потребители, чувствительные к этой несинусоидальности, тогда разделяют питание этих потребителей от разных трансформаторов.
2). Применение преобразователей с более высокой фазностью выпрямления. Существуют схемы 6,12,24 фазные. При переходе к более высокой схеме выпрямления исчезают низшие гармоники. Т.к токи гармоник зависят от номера гармоник, то увеличивая номер уменьшаем ток, т.е. уменьшаем несинусоидальность напряжения в сети.
Эти два способа позволяют снизить уровень гармоник, но не всегда позволяют достичь нужного коэффициента несинусоидальности, в этом случае применяют фильтры высших гармоник.
3
Включаем фильтр (ФКУ) ,настроенный к
примеру на пятую гармонику, тогда X
=X
,
пятая гармоника исчезает, остальные
гармоники остаются. Фильтры:1)последовательные 2)
параллельные
Последовательные фильтры: применяются в системах управления, не пропускают гармоники (только фильтрация).
В системе электроснабжения наиболее часто применяются параллельные фильтры (кроме фильтрации решается проблема компенсации реактивной мощности), более простые.
Параллельные фильтры делятся на: 1) настроенные
2) ненастроенные (широкополосные)
настроенный фильтр:
Имеет следующие характеристики: он настраивается на n-ую гармонику (например 5), по отношению частоты к частоте настройки Х =X . Если это сети высоого напряжения, то R- мала, если низкого, то R несолько больше.
Если Кu остается больше, чем он допускается, то помимо фильтра на пятую гармонику устанавливают фильтр на седьмую гармонику. Если же Кu вновь превышается, то ставят еще на одиннадцатую гармонику и т.д.
широкополосные фильтры. Т.к. Кu в ГОСТе нормируется различными величинами 0,4 кВ - 8%, 6(10)кВ –5%, то нет необходимости снижать все гармоники до нуля, а следует только снизить до величины нормируемой в ГОСТ13109-97.
Широкополосный фильтр снижает гармоники всего спектра, присутствующие в сети, но не до нуля, а до какой-то величины. Фильтры характеризуются:
добротностью
,
- индуктивное сопротивление фильтра при настройке на любые гармоники.
Если =30-50, то фильтр настраивается на одну гармонику.
Если начинает снижаться, то фильтр начинает пропускать другие гармоники.
Широкополосные фильтры имеют добротность =3-5 и они пропускают весь спектр.
Т ак как этот фильтр настраивается на гармоники 5,7,11 и.т.д, он будет пропускать все гармоники. Фильтр третьего порядка, наиболее оптимален, так как имеет малые потери на частоте 50 Гц за счет второго конденсатора.
При наличии высоковольтных потребителей применяются упрощенные методы расчёта коэффициента несинусоидальности. В сетях выше 1000 В. коэффициент несинусоидальности рассчитываются на тех шинах, где подключаются источники гармоник.
Один реверсивный преобразователь.
Источник гармоник при шестифазной схеме, коэффициент несинусоидальности определяется:
При двенадцатифазной схеме:
,
где - мощность преобразователя,
- мощность короткого замыкания на шинах, где установлены преобразователи.
Группа из n реверсивных преобразователей.
При шестифазной схеме:
При двенадцатитифазной:
Эти две формулы применяются в тех случаях, когда преобразователи включаются независимо друг от друга. Если преобразователи работают согласовано, то:
3) Дуговые печи:
где - расчётная мощность одной или группы дуговых печей.
Должны соблюдаться размерности:
и [кВА].
[МВА].