Основные характеристики потребителей и приемников электроэнергии

Проектирование и оптимизация сэс

Основные характеристики потребителей и приемников электроэнергии

Потребитель - предприятие, организация, территориально обособленный цех, строительная площадка, квартира, у которых приемники электроэнергии присоединены к электрической сети и используют электрическую энергию.

Приемником электроэнергии называют устройство (аппарат, агрегат, механизм), в котором происходит преобразование электрической энергии в другой вид энергии для ее использования. По технологическому назначению приемники электроэнергии классифицируются в зависимости от вида энергии, в который данный приемник преобразует электрическую энергию, в частности: электродвигатели приводов машин и механизмов, электротермические и электросиловые установки, установки электроосвещения, установки электростатического и электромагнитного поля, электрофильтры, установки искровой обработки, электронные и вычислительные машины, устройства контроля и испытания изделий.

Электроприемники характеризуются следующими характеристиками:

По роду тока приемники электроэнергии делятся на группы, использующие:

− постоянный ток;− переменный ток;− импульсный ток.

По номинальному напряжению ЭП делятся на:

− приемники напряжением до 1000 В; − приемники напряжением выше 1000 В.

По режиму нейтрали:

− с глухозаземленной нейтралью;− с эффективно заземленной через активное сопротивление нейтралью;− с компенсированной индуктивностью нейтралью;− с изолированной нейтралью. По величине токов замыкания на землю:− с малыми токами (до 500 А); − с большими токами (более 500 А).

По частоте ЭП делятся на группы, использующие:

− промышленную частоту (50 Гц);− повышенную частоту (от 50 Гц до 10 кГц);− пониженную частоту (до 50 Гц}; − высокую частоту (более 10 кГц).

По виду графиков нагрузки электроприемники подразделяются на группы по сходству режимов работы:

− приемники, работающие в режиме продолжительно неизменной или мало меняющейся нагрузки. В этом режиме электрическая машина или аппарат могут работать продолжительное время без повышения установившейся

температуры отдельных частей выше допустимой (электродвигатели насосов, вентиляторов, компрессоров и т.п.);

− приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки. В этом режиме рабочий период электрической машины или аппарата не настолько длителен, чтобы Температура отдельных частей могла достигнуть установившегося значения. Период остановки настолько длителен, что машина или аппарат практически успевают охладиться до температуры окружающей среды (электродвигатели электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков, гидравлических затворов и т.п.)

− приемники, работающие в режиме повторно-кратковременной нагрузки. В этом режиме кратковременные периоды работы чередуются с кратковременными периодами отключения. Повторно-кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ) и длительностью цикла tц. В таком режиме электрическая машина или аппарат могут работать с допустимой для них продолжительностью включения неограниченное время без повышения температуры отдельных частей выше допустимой (электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т.п.).

По степени симметрии нагрузка ЭП электроэнергии может быть трехфазной симметричной (двигатели, трехфазные печи) и несимметричной однофазной или двухфазной, если ее не удается распределить между фазами

равномерно (освещение, однофазные сварочные трансформаторы).

По надежности и бесперебойности питания потребители электроэнергии делятся на три категории.

1. Потребители первой категории − приемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей или большой материальный ущерб, связанный с повреждением оборудования, длительным расстройством сложного технологического процесса.

2. Потребители второй категории − приемники, перерыв в электроснабжении которых связан с существенным недоотпуском продукции, простоем людей и оборудования.

3. Потребители третьей категории − приемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь материальный ущерб, сопоставимый по величине со стоимостью сооружения резервных источников питания.

4. Особая группа потребителей − сверхответственные; для них обязателен независимый источник питания.

По величине пусковых токов различают ЭП с существенными и несущественными пусковыми токами.

Пусковые токи ЭП и их длительность следует считать существенными, когда их учет приводит к коррекции параметров элементов системы электроснабжения, выбранных по токам нормального режима, и несущественными, когда их учет не приводит к такой коррекции.

Существенными чаще всего оказываются пусковые токи асинхронных короткозамкнутых двигателей, превышающие номинальные в 4-7 раз и длящиеся от допей секунды до нескольких секунд. Существенными могут оказаться и регулируемые пусковые токи других двигателей и токи, возникающие в процессе зажигания разрядных ламп (1,5-2 номинальных в течение нескольких минут). Кроме того, значительными являются пусковые токи преобразователей.

Несущественными, благодаря малой длительности (несколько миллисекунд) и, несмотря на большую их кратность пи отношению к номинальным токам, оказываются пусковые токи ламп накаливания (кратностью до 6), конденсаторных установок (кратностью до 20).

Установленная мощность является одной из важнейших характеристик ЭП и определяется как сумма номинальных мощностей однородных приемников. При этом следует учитывать, что у различных ЭП номинальная мощность понимается по-разному: а) у электродвигателей номинальная мощность равна мощности на валу при номинальной продолжительности включения; б) у электротехнологических установок − равна полной мощности, потребляемой из сети; в) у ламп накаливания номинальная и потребляемая мощности совпадают; г) у светильников с разрядными лампами номинальная мощность равна мощности ламп без учета потерь мощности в пускорегулирующих устройствах.

В связи с этим при определении установленной мощности ЭП номинальные мощности разнохарактерных потребителей суммируются только после приведения их к одинаковым условиям определения.

Коэффициент мощности является отношением активной мощности к полной и характеризует потребление реактивной мощности. При расчетах по электроснабжению для получения коэффициента мощности используются усредненные значения мощностей, полученные на основе данных электросчетчиков за определенное время (15 или 30 минут, иногда смена).