2. Характеристики основных промышленных потребителей.

При выполнении схем электроснабжения: выбора мест подключения к головным и распределительным подстанциям, линиям энергосистемы, выбора конфигурации сети, необходимо учитывать требования различных групп потребителей к бесперебойности и надёжности электроснабжения.

Электроснабжение предприятия должно обеспечивать:

• бесперебойность электроснабжения,

• качество электроэнергии,

• удобство и безопасность эксплуатации,

• экономичность,

• возможность изменение некоторых параметров сети при развитии предприятии без коренного переустройства сети.

Требования, предъявляемые к системе электроснабжения в отношении надёжности, зависят от характера электроприёмников потребителей и делятся на категории:

1. п е р в а я категория – электроприёмники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб хозяйству, повреждение оборудования, массовый брак продукции с большим экономическим ущербом. Такие электроприёмники должны иметь два независимых источника питания, а перерывы в электроснабжении допускаются лишь на время ввода резервного питания.

В этой категории выделяются объекты, требующие особо повышенной надёжности питания, перерывы электроснабжения которых угрожают жизни людей или могут приводить к взрывам и экологическим катастрофам. Для таких потребителей необходимо наличие трёх независимых источников питания.

2. в т о р а я категория – электроприёмники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой массовый недоотпуск продукции, простой рабочих, механизмов, нарушение нормальной деятельности значительного количества жителей. Для этой категории потребителей допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания действиями обслуживающего персонала, но не более 3,5 часа.

3. т р е т ь я категория – все остальные потребители: неответственные нагрузки, жилищный сектор, небольшие посёлки, мелкие предприятия и т. п. Для потребителей третьей категории допускаются перерывы в электроснабжении на время, необходимое для ремонта повреждённого элемента сети, но не более чем на 24 часа.

Приёмники электрической энергии по сходству графиков нагрузки можно разделить на три характерные группы: с продолжительной нагрузкой, с кратковременной нагрузкой, с повторно-кратковременной нагрузкой.

τ

а) б)

в)

Рис. 1.2 Графики основных режимов работы электроприёмников.

а – продолжительный режим, б – кратковременный режим, в – повторно-кратковременный режим.

Продолжительный режим (рис. 1.2а). Такой режим работы электроприёмника продолжается столь длительное время, что превышение температуры нагрева всех её частей над температурой окружающей среды достигает установившегося значения τ_уст.

После включения электроприёмника его температура начинает повышаться. Если бы отсутствовала отдача теплоты в окружающую среду, то температура непрерывно повышалась бы, и за время Т (постоянная времени нагрева) достигла бы максимального значения. При дальнейшей работе температура продолжала бы повышаться до разрушения оборудования. Но в результате, происходящего одновременно, процессу охлаждения оборудования наступает тепловое равновесие, при котором температура электроприёмника становится установившейся. Установившейся считается температура, изменение которой в течении одного часа не превышает 1^○С. При выборе установок по нагреву необходимо, чтобы установившееся значение превышения температуры над температурой окружающей среды не превышало допустимого значения.

Как правило, в продолжительном режиме работают электродвигатели вентиляторов, дымососов, большинства насосов и др.

Кратковременный режим (рис. 1.2 б) характеризуется небольшими по времени периодами работы оборудования, когда температура не успевает достичь установившейся, а перерыв в работе такой продолжительности, что температура приёмника снижается до температуры окружающей среды. В кратковременном режиме работают электроприводы различных задвижек, вспомогательные механизмы станков и др.

Повторно-кратковременный режим (рис. 1.2 в), при котором кратковременные режимы работы чередуются с паузами. При этом рабочие периоды не настолько длительные, чтобы оборудование нагрелось бы до установившегося значения, а во время пауз электроустановка не успевает остыть до температуры окружающей среды. В результате многократных циклов температура установки достигает некоторой псевдоустановившейся температуры, характерной именно для такого цикла. Следует отметить, что повторно-кратковременный режим может быть с неодинаковыми по длительности временами нагрева и остывания, так называемый плавающий цикл. Тогда псевдоустановившаяся температура может изменяться в достаточно широких пределах.

В таком режиме работают электроприводы подъёмно-транспортных механизмов, электросварка, некоторые электроприводы конвейеров и др.

Для оценки загрузки приёмников с повторно-кратковременным режимом используется формула относительной продолжительности включения:

, (1.1)

где t_в –длительность работы, t_о – длительность отключения (пауза).