- •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:
4.5. Компенсация реактивной мощности.
Цель лекции:
ознакомление с понятием коэффициента мощности,
ознакомление с методами повышения коэффициента мощности и снижения потерь,
методика выбора компенсирующего устройства.
1. Коэффициент мощности.
Промышленное предприятие является потребителем активной и реактивной энергии. Основными потребителями реактивной энергии являются асинхронные двигатели, которые составляют подавляющее большинство потребителей на предприятии. Потребителями реактивной мощности являются так же трансформаторы, ВЛ. Электроприёмники, имеющие ёмкостной характер: статические конденсаторы, КЛ являются, в свою очередь, источниками реактивной энергии.
Отношение активной мощности Р ко всей потребляемой мощности предприятия S называется коэффициентом мощности cosφ:
(9.1)
Коэффициент мощности электротехнической установки без применения специальных средств к его повышению носит название естественного, и составляет для большинства предприятий 0,6-0,8.
Генераторы для обеспечения электроэнергией предприятия рассчитываются для работы с их номинальным коэффициентом мощности не ниже 0,8, при котором они способны выдавать номинальную активную мощность. Снижение коэффициента мощности у потребителей ниже этого значения может привести к тому, что выдаваемая генераторами мощность будет меньше номинальной при той же полной мощности. Поэтому, при низких коэффициентах мощности у потребителя для обеспечения передачи активной мощности необходимо сооружать либо более мощные электростанции, либо принимать меры для увеличения cosφ.
При протекании в электрических сетях реактивной мощности, последняя обуславливает добавочные потери активной мощности и дополнительные потери напряжения ∆U:
, (9.2)
где R и Х – активное и реактивное сопротивление сети.
Потери активной мощности при этом:
(9.3)
Для повышения напряжения у потребителя и уменьшения потерь следует стремиться к уменьшению передаваемой реактивной мощности. Это достигается повышением коэффициента мощности за счёт:
рационализации работы электрооборудования или естественная компенсация электроприёмников;
компенсация реактивной мощности.
Естественная компенсация реактивной мощности.
Естественная компенсация реактивной мощности не требует больших материальных затрат. Одним из основных условий рационального электроснабжения предприятия является соответствие мощностей электродвигателей и потребляемым мощностям механизмов, приводимых этими электродвигателями в движение.
К естественной компенсации реактивной мощности относятся:
упорядочение технологического процесса, ведущее к выравниванию графика нагрузок (равномерное распределение нагрузок по фазам, смещение обеденного времени для разных цехов и др.),
создание рациональной системы электроснабжения за счёт уменьшения количества ступеней трансформации,
замена трансформаторов старой конструкции на новую с меньшими потерями на перемагничивание,
замена малозагруженных трансформаторов и двигателей трансформаторами и двигателями меньшей мощности и их полная загрузка,
ограничение продолжительности режима холостого хода электродвигателей,
отключение части силовых трансформаторов при малой загрузке (например, в выходные дни),
замена асинхронных двигателей синхронными, поскольку синхронные двигатели при перевозбуждении могут работать с коэффициентом мощности, близким к единице, и даже выдавать реактивную мощность в сеть.