Технологический учебник "Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий" по специальности 270843 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий (стр. 6 )

3.2. Характеристика приемников электроэнергии

По режиму работы:

Приемники электроэнергии могут быть подразделены на группу по сходству режимов, т. е. по сходству графиков нагрузки. Деление потребителей на группы позволяет более точно находить суммарную электрическую нагрузку.

Различают 3 характерные группы приемников:

1.Приемники, работающие в режиме с продолжительно неизменной или мало меняющейся нагрузкой. В этом режиме электромашина или аппарат может работать продолжительное время без повышения температуры отдельных частей машины или аппарата свыше допустимой (вентилятор, насос).

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 допустить установившегося значения. Период установки машины или аппарата настолько длителен, что машина практически успевает охладиться до температуры определенной среды.

3.Приемники, работающие в режиме повторно – кратковременной нагрузки. В этом режиме кратко – временной работе периоды машины или аппарата чередуются с кратко – временными периодами отключения. Повторно – кратко – временный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ) и длительностью цикла. В повторно – кратко – временном режиме электромашина или аппарат может работать с допустимой для них относительной продолжительностью включения неограниченного времени, при чем повышение температуры отдельных частей машины или аппарата не выйдет за пределы допустимых значений. Примером этой группы приемников являются электродвигатели кранов, сварочных аппаратов.

Кроме разделения потребителей по режимам работы следует учитывать не симметричность нагрузки или неравномерность загрузки фаз. К симметричным нагрузкам относятся электродвигатели и 3–х фазные печи. К несимметричным (одно – двухфазным) следует отнести электроосвещение, однофазные и двухфазные печи, однофазные сварочные трансформаторы и т. п. в этом случае, когда распределить их симметрично по фазам не удается.

Силовые общепромышленные установки.

К этой группе приемников относятся:

1.Компрессоры

2.Вентиляторы

3.Насосы и подъемно – транспортные устройства

Двигатели компрессоров, вентиляторов, насосов работают примерно в одинаковом режиме, и в зависимости от мощности снабжаются электроэнергией на напряжение от 0,22 до 10 Кв. Питание двигателей производится током промышленной частоты 50 Гц. Перерыв в электроснабжении чаще всего не допустим и может повлечь за собой опасность для жизни людей или повреждения оборудования. Коэффициент мощности достаточно стабилен и обычно имеет значение 0,8 – 0,85.Для электропривода крупных насосов, компрессоров и вентиляторов чаще всего применяют синхронные двигатели, работающие с опережающим коэффициентом мощности.

Подъемно – транспортные устройства.

Работают в повторно – кратко – временном режиме. Для этих устройств характерны частые толчки нагрузки. В подъемно – транспортных устройствах применяются как переменный (50 Гц), так и постоянный ток.

Электрические осветительные установки.

Представляют собой однофазную нагрузку, однако благодаря незначительной мощности приемника (не более 2 кВ) в электрической сети при правильной группировке осветительных приборов можно достичь, достаточно равномерной нагрузки по фазам (с не симметрией не более 5-10%). Характер нагрузки равномерный, без толчков, но ее значение изменяется в зависимости от времени суток, года и географического положения. Коэффициент мощности для ламп накаливания равен 1, для газоразрядных ламп 0,6. Продолжительные перерывы в питании для некоторых видов производства недопустимы. В таких случаях применяется резервирование, питание от второго источника тока. Для осветительных установок промышленных предприятий применяется напряжение от 6 до 220 В.

Преобразовательные установки.

Для преобразования трехфазного тока в постоянный или трехфазного тока промышленной частоты 50 Гц в трех фазный или однофазный ток пониженной, повышенной или высокой частоты на территории промышленного предприятия, сооружаются преобразовательные установки.

В зависимости от типа тока преобразовательные установки делятся на:

1.Полупроводниковые преобразовательные установки

2. Преобразовательные установки с ртутными выпрямителями

3.Преобразовательные установки с двигателями – генераторами

4.Преобразовательные установки с мех. выпрямителями

По своему назначению преобразовательные установки служат для питания:

1.Двигателей ряда машин и механизмов.

2.Электролизных ванн.

3.Внутризаводского электротранспорта.

4.Электрофильтров.

5.Сварочных установок постоянного тока.

Преобразовательные установки для питания электрофильтров до 100 – 200 кВт имеют широкое применение для очистки газов. Питаются эти установки переменным током промышленной частоты от специальных трансформаторов, имеющих на первичной обмотке напряжение 6 – 10 кВ, а на вторичной до 110 кВ, коэффициент мощности равен 0,7 – 0,8.

Преобразовательные установки для внутрипромышленного электротранспорта по мощности относительно не велики (от сотен до 2000 – 3000 кВт). Коэффициент мощности колеблется от 0,7 – 0,8.

Электродвигатели производственных механизмов

Мощность двигателей разнообразна и изменяется от долей до сотен киловатт и больше. Напряжение сети 660 – 380/220 В с частотой 60 Гц.

Электрические печи и электротермические установки.

По способу превращения электрической энергии тепловую можно разделить на:

1.Печи сопротивления.

2.Индукционные печи и установки.

3.Дуговые электрические печи.

4.Печи со смешанным нагревом.

1.Печи сопротивления по способу нагрева подразделяются на печи косвенного действия и печи прямого действия. Печи одной и трехфазной мощностью от единиц до нескольких тысяч киловатт. Печи выполняются одной и трехфазной мощностью до 3000 кВт; питание осуществляется током промышленной частоты 50 Гц от сетей 380/220 В.

2.Печи и установки индукционного и диэлектрического нагрева подразделяются на плавильные печи и установки и установки для закалки и сквозные нагрева диэлектриков. Плавильные печи изготавливаются со стальным сердечником и без него. Питание печей осуществляется током напряжением 380 В. В установках для нагрева диэлектриков нагреваемый материал помещается в электрическом поле конденсатора и нагрев происходит за счет токов смещения.

3.Дуговые электрические печи по способу нагрева разделяются на печи прямого и косвенного действия. В печах прямого действия нагрев и расплавление металла осуществляется теплом, выделяемым электрической дугой, горящей между электродом и расплавленным металлом.

Электросварочные агрегаты постоянного тока.

Состоят из двигателя переменного тока сварочного генератора постоянного тока. Коэффициент мощности таких установок при номинальном режиме составляет 0,7 – 0,8, при холостом ходе коэффициент мощности снижается до 0,4. Электросварочные установки переменного тока работают на промышленной частоте переменного тока 50 Гц. Представляют собой 1 – фазную нагрузку в виде сварочного трансформаторов для дуговой аварии. Сборка на переменном токе дает 1 – фазную нагрузку с повторно – кратко – временном режимом работы, не равномерной нагрузкой фаз и питания U 220 В.

Тема № 4. КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В.

4.1.Назначение электрических сетей

Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители элект­роэнергии присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пус­ковых аппаратов.

Электрические сети промышленных предприятий выполня­ются внутренними (цеховыми) и наружными. Наружные сети напряжением до 1 кВ имеют весьма ограниченное распространение, так как на современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от внутрицеховых встроенных или пристроенных трансфо­рматорных подстанций.

4.2.Выбор электрических сетей.

Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными проводни­ками. Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и незащищенными. В защищенных проводниках поверх электрической изоляции наложена металли­ческая и другая оболочка, прекращающая допуск механических повреждений. Незащищенные проводники таких оболочек не имеют. Неизолированные проводники — это алюминие­вые, медные, стальные шины и голые провода.

Дли защиты от механических повреждений кабели внутри зданий прокладывают в каналах и крепят скобами по стенам к потолку. При прокладке в каналах необходимая защита от механических повреждений обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами. Если число кабелей, прокладываемых в одном направлении, невелико, то их либо протягивают через трубы, либо прикрывают швеллерным или уголковым железом.

Кабельные линии больших сечений предназначаются для питания крупных приемников, распределительных щитов или шкафов, а также электроприемников, установленных в среде с особыми условиями, где ограничена прокладка проводов в трубах.

Питание осветительных нагрузок должно быть таким, чтобы колебания напряжения у ламп рабочего освещения, повторяю­щиеся более 10 раз/ч, не превосходили 4% номинального напряжения ламп. Это требование легко выполняется при питании осветительных нагрузок от отдельных трансформаторов, т. е. если на цеховой подстанции устанавливать два трансформа­тора— для питания силовой и осветительной нагрузок.

Наиболее экономичным является питание силовой и освети­тельной нагрузок от одного трансформатора, так как удешевля­ются электрическая и строительная части подстанции. Однако при пуске двигателей в питающей сети происходят кратковре­менные снижения напряжения, что приводит к частому миганию ламп и, следовательно, к снижению производительности труда. Поэтому при решении вопроса о совместном питании освеще­ния и силовой нагрузки в сетях 380—220 В необходимо разделить питающие линии на силовые и осветительные магистрали, присоединенные к однотрансформаторной под­станции.

Электропроводкой называется совокупность проводов и ка­белей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями, установленными в соот­ветствии с ПУЭ.