Элетроснабжение

Позже, для оценки потребления реактивной мощности был введен коэффициент  реактивной мощности:

                                                    (1.41)

где Q_э - оптимальная реактивная нагрузка предприятия в часы максимума активной нагрузки в энергосистеме; Р_з - заявленная предприятием активная мощность, участвующая в максимуме энергосистеме.

В дальнейшем с 1982г, с целью более эффективного управления режимами реактивной мощности, энергосистемой для предприятий  устанавливаются экономически оптимальные  значения реактивной мощности, которая  может быть передана предприятию  в режимах наибольшей и наименьшей активной нагрузки энергосистемы, соответственно Q_э1 и Q_э2.

 Для промышленных предприятий  с присоединенной мощностью менее  750 кВ×А мощность компенсирующих устройств задается энергосистемой и является обязательной при выполнении проекта электроснабжения предприятия. Для жилых и общественных зданий компенсация реактивной нагрузки не предусматривается.

Существуют  два пути снижения реактивных нагрузок: а) снижение реактивной мощности без  применения средств компенсации, не требующее больших материальных затрат, которое должно проводиться  в первую очередь;  б) установка  специальных компенсирующих устройств.

К естественной компенсации относится следующее: а) создание рациональной схемы электроснабжения за счет уменьшения количества ступеней трансформации; б) выравнивание графика  нагрузки и улучшение энергетического  режима работы оборудования; в) замена, перестановка или отключение трансформаторов, загруженных в среднем менее 30 % от их номинальной мощности; г) правильный выбор электродвигателей по мощности и типу; д) замена малозагруженных  двигателей (менее 45 %) двигателями меньшей  мощности;   е) переключение статорных  обмоток асинхронных двигателей напряжением до 1 кВ с треугольника на звезду, если их нагрузка составляет менее   40 %;   ж) улучшение  качества ремонта электродвигателей; з) ограничение продолжительности  холостых ходов двигателей и сварочных  трансформаторов;   и) замена асинхронных  двигателей синхронными, где это  возможно по технико-экономическим  соображениям.

К специальным  компенсирующим устройствам относятся: а) синхронные компенсаторы (СК); б) конденсаторные батареи (КБ); в) статические источники  реактивной мощности (ИРМ).

Наибольшее  применение в сетях потребителей нашли КБ. В сетях с резкопеременной, ударной нагрузкой на напряжении 6-10 кВ рекомендуется применение статических  ИРМ. Для компенсации больших  реактивных нагрузок, чаще в энергосистемах, применяются СК.

В основе расчета  мощности компенсирующих устройств  при проектировании систем электроснабжения лежит критерий минимума приведенных  затрат на конденсаторные батареи до и выше 1 кВ, трансформаторные подстанции (ТП) и потери электроэнергии в питающих ТП электрических сетях [4].

В действующих  системах электроснабжения мощность компенсирующих устройств можно определить по следующему выражению:

Q_к = Р_р(tgj₁ - tgj₂),                                             (1.42)

где Р_р – расчетная активная нагрузка потребителя; tgj₁, tgj₂ – коэффициенты реактивной мощности  соответственно фактический и нормативный.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.Порядок  расчета средств компенсации  реактивной мощности при проектировании  систем электроснабжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19.Как  рассчитывается оптимальное значение  реактивной мощности, получаемой  из энергосистемы?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21. Как учитывается мощность  генерируемая синхрон. двигателями

 

 

 

 

 

 

22. Когда и как рассчитывается  мощность ККУ на напряжении  выше 1 кВ?

 

 

 

 

 

 

 

 

23.Как  распределяется мощность ККУ  в магистральных сетях напряжением  до 1 кВ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24. Как распределяется мощность  ККУ в радиально-магистральных  сетях напряжением до 1 кВ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.Автоматическое  регулирование мощности компенсирующих  устройств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28. Показатели качества  электроэнергии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29. Как влияют на экономичность  работы электроприемников и сетей  отклонения и колебания напряжения, несимметрия и несинусоидальность  формы кривой напряжения?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30 Какие технические  средства применяются для регулирования  напряжения в системах электроснабжения  промышленных предприятий?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31. Мероприятия по ограничению  колебаний напряжения в системах  электроснабжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.Мероприятия  по снижению несимметрии напряжения, снижению уровня высших гармоник  в сетях промышленных предприятий. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.Надежность  электроснабжения приемников промышленных  предприятий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34. Виды учета электроэнергии  на промышленных предприятиях  и как они 

выполняются

 

 

 

 

35. Какие приборы учета  и измерения электроэнергии 

устанавливаются в ТП, РП, ГПП?

Для обеспечения безаварийной и экономичной работы электроустановок требуется постоянный контроль параметров систем электроснабжения и электропотребления, показателей качества электроэнергии.

Для непрерывного контроля значения тока на вводах подстанций, РП

и отходящих линиях применяются  амперметры. При равномерной нагрузке устанавливается, как правило, по одному амперметру на присоединение,

а при неравномерной нагрузке и при необходимости контролировать ток

по фазам амперметры устанавливаются  в каждой фазе. Амперметры включаются через трансформаторы тока.

Контроль показателей  качества электроэнергии осуществляется с

помощью вольтметров, которые  устанавливаются на вводах в подстанцию, РП и на каждой секции шин всех напряжений. На шинах с напряжением 0,4 кВ напряжение измеряется вольтметрами прямого включения,

при более высоком напряжении – через трансформаторы напряжения. Для

измерения фазных и линейных напряжений одним вольтметром, применяются  переключатели цепи вольтметра. В  сетях с изолированной нейтралью

вольтметры также используют для контроля изоляции.

Измерение активной мощности, потребляемой из энергосистемы через  трансформатор ГПП, на линиях высоковольтных синхронных двигателей, а также на линиях, где необходимо контролировать перетоки мощности при питании от энергосистемы и собственной  электростанции. Для

этих целей применяют  ваттметры, а для измерения реактивной мощности – варметры.

Для расчета за потребленную (отпущенную) электроэнергию на под-

станциях и РП осуществляется учет активной и реактивной электроэнергии с помощью счетчиков активной и реактивной энергии. Счетчики

включаются через трансформаторы тока и напряжения.

Контрольно-измерительные  приборы устанавливаются на лицевой

панели распределительных  щитов или шкафов комплектных  распредели-

тельных устройств.

Схема включения приборов контроля и учета показана на рис. 1.15.

На ГПП для контроля температуры трансформаторного  масла при-

меняются термометры, устанавливаемые  в трансформаторе и замыкающие

контакты в цепи сигнализации. Сигнализация может быть световой и  звуковой

 

 

 

 

36Мероприятия по экономии электроэнергии в системах электроснабжения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.Графики электрических  нагрузок и их основные физические  величины.

График электрических  нагрузок – это кривая, показывающая изменение нагрузок за определенный промежуток времени. Изменения нагрузки могут записываться в виде кривой мгновенных значений или в виде ступенчатой  кривой, характеризующей нагрузку с  осреднением за время Δt. Чем меньше промежуток осреднения, тем ближе график нагрузки к действительному.

Различают следующие графики  активных и реактивных нагрузок: индивидуальные, групповые, суточные и годовые. Индивидуальные графики нагрузки отражают изменение  нагрузки отдельных электроприемников. Групповые графики описывают  изменение нагрузки группы электроприемников. Суточные графики могут быть построены  для отдельных звеньев системы  электроснабжения и  в целом для  предприятия.

Чтобы характеризовать работу отдельных установок и устройств  в течение года, необходимо иметь  основные суточные графики года –  зимний и летний.

Площадь, ограниченная суточным графиком, представляет собой количество электроэнергии (кВтч), выработанной или  потребляемой установкой за сутки.

Среднюю суточную мощность нагрузки Р_{ср. сут} определяют, зная количество электроэнергии W (кВтч), выработанной или потребленной за сутки

                                 Р_ср.сут = W/ t = W/24

Годовой график по продолжительности  показывает длительность работы электроустановки в течение года с различными нагрузками

Средняя годовая мощность нагрузки

                                Р_ср.год = W/ T = W/ 8760

Особенности суточных графиков промышленных, коммунально-бытовых  потребителей – в их неравномерности. Отмечают два явно выраженных максимума  нагрузки – утренний и вечерний. В ночной период нагрузка значительно  снижается.

Для промышленных предприятий  наибольший из двух максимумов – утренний, период прохождения его -  с 9 до 11 ч. Максимум нагрузки жилых домов  приходится на 19-21 час (вечерний максимум). Максимумы нагрузок коммунальных учреждений наступают в разное время.

 Стимулирующим фактором  выравнивания нагрузки является  оплата за электроэнергию по  двухставочному тарифу. Одна ставка, не зависящая от количества  израсходованной электроэнергии, составляет  плату за 1 кВт заявленной (договорной) максимальной мощности в часы  суточного максимума нагрузки  энергосистемы, а дополнительная  ставка – оплата за каждый  кВтч, учтенный счетчиком.

Графики нагрузки характеризуются  физическими величинами и безразмерными  показателями (коэффициентами).

Основными физическими  величинами являются: средние, среднеквадратичные, максимальные (длительные и кратковременные), расчетные нагрузки.

Средняя нагрузка – это постоянная, неизменная величина за любой рассматриваемый промежуток времени, которая вызывает такой же расход электроэнергии, как и изменяющаяся за это время нагрузка.

Среднеквадратичная  нагрузка – это постоянная, неизменная нагрузка за любой рассматриваемый промежуток времени, которая обуславливает такие же потери мощности в проводниках, как и изменяющаяся за это время нагрузка.

Максимальная  нагрузка представляет собой наибольшее значение из средних величин в течение рассматриваемого периода времени. Максимальные нагрузки характеризуются величиной и частотой появления за тот или иной период времени.

По продолжительности  различают два вида максимальных нагрузок:

 а) максимальные длительные  с продолжительностью от нескольких  до десятков минут, используемые  для выбора элементов систем  электроснабжения по нагреву  и расчета максимальных потерь  мощности в них; б) максимальные  кратковременные (пиковые), длительностью  от десятых долей до нескольких  секунд.

Расчетная нагрузка по допустимому нагреву представляет собой такую условную нагрузку, которая эквивалентна ожидаемой изменяющейся нагрузке по наиболее тяжелому тепловому воздействию: максимальной температуре нагрева проводника или тепловому износу его изоляции. Соответственно этим двум эффектам нагрева различают: а) расчетную нагрузку по максимальной температуре нагрева проводника – такую неизменную во времени нагрузку, которая вызывает в проводнике тот же максимальный перегрев над температурой окружающей среды, что и заданная переменная нагрузка; 

б) расчетную нагрузку по тепловому износу изоляции – такую неизменную  во времени нагрузку, которая вызывает в проводнике ту же величину теплового износа изоляции, что и заданная переменная нагрузка.