Нагрузок - раздел Философия, КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ дисциплины Системы электроснабжения
Снижение Реактивных Нагрузок Потребителей Может Осуществлятьс...
Снижение реактивных нагрузок потребителей может осуществляться: выполнением мероприятий, не требующих установки компенсирующих устройств, снижающих реактивную мощность; установкой компенсирующих устройств для частичной или полной компенсации реактивной мощности.
Реактивная мощность потребляется как электроприемниками, так и элементами сети. Например, суммарная реактивная мощность, потребляемая трансформаторами энергосистемы, обычно превышает реактивную мощность, потребляемую всеми асинхронными двигателями, присоединенными к ее сетям. Потребление реактивной мощности, по существу, не связано с потреблением активной мощности и обусловлено параметрами сети переменного тока и режимами ее работы. Реактивная мощность потребляется любым элементом электрической сети, в которой ток отстает от приложенного напряжения. Реактивная мощность генераторов, даже в сумме с реактивной мощностью, генерируемой линиями передач, недостаточна для покрытия потребности в ней, особенно в режимах наибольших нагрузок.
Вследствие неэкономичности передачи реактивной мощности потребителям компенсирующие устройства устанавливают непосредственно в распределительных сетях. Они обеспечивают регулирование их мощности в соответствии с изменяющейся нагрузкой сети.
Для любой электрической сети должен существовать баланс полной мощности при соблюдении условий поддержания нормального режима с обеспечением необходимой пропускной способности сетей. При этом необходимо обеспечить баланс реактивной мощности как для системы в целом, так и для отдельных узлов витающей сети с наличием в них необходимого резерва реактивной мощности для возможности регулирования напряжения.
Баланс реактивной мощности следует предусматривать для каждого
характерного режима работы сети в отдельности. К этим режимам относятся:
а) наибольшая реактивная нагрузка при наибольшем потреблении реактивной мощности и наибольшей необходимой мощности компенсирующих устройств;
б) наибольшая активная нагрузка, связанная с наибольшей нагрузкой генераторов активной мощностью и наименьшей их реактивной мощностью;
в) наименьшая активная нагрузка, связанная с отключением части генераторов и невозможностью генерации ими заметного количества реактивной мощности;
г) режимы послеаварийные и ремонтные, связанные с наибольшими ограничениями на передачу реактивной мощности по сети.
Рассмотрим явления, влияющие на передачу реактивной мощности по электрической сети, и их воздействие на технико-экономические показатели системы электроснабжения.
Как следует из формулы, потери напряжения U = (Pr+Qx)/U. Таким образом, с увеличением реактивной мощности возрастают потери напряжения в сети и, следовательно, снижается активная мощность, что влечет за собой увеличение мощности оборудования электрических станций и тем самым дополнительные расходы на выработку электроэнергии. Увеличение передаваемой реактивной; мощности вызывает также рост потерь реактивной мощности и, следовательно, общее увеличение реактивной мощности в системе электроснабжения.
Следует также отметить и вторичное явление, связанное с увеличением потери напряжения из-за увеличения реактивной мощности, — снижение напряжения у электроприемников, что при неизменном значении их мощности приводит к увеличению токов и снижению пропускной способности всех элементов системы электроснабжения.
Учитывая, что снижение напряжения в сети обычно связано с недостатком реактивной мощности, а повышение напряжения — с ее избытком, в системе электроснабжения большинства промышленных предприятий рекомендуется применять при изменяющейся во времени нагрузке автоматически управляемые батареи конденсаторов, чем можно обеспечить поддержание баланса реактивной мощности и устойчивого режима отдельных узлов нагрузки .
Потребители электроэнергии, например асинхронные двигатели, для нормальной работы нуждаются как в активной, так и в реактивной мощности. Оба вида мощности вырабатываются синхронными генераторами и передаются по системе электроснабжения трехфазного переменного тока от электростанции к потребителям.
В процессе передачи потребителям активной (Р) и реактивной (Q) . мощностей в сетях системы электроснабжения появляются потери активной мощности
Р = 3I2R = R =R = R + R = Ра + РР, (13.1)
где Ра и РР — потери соответственно активной и реактивной мощностей.
Коэффициент мощности cos = P/S = P/, откуда
Р2+ Q2= P2/cos2; (13.2.)
подставляя значение (13.2) в (13.1), находим
P = PД + Pp = P2R/(U2cos2). (13.3)
Следовательно, потери активной мощности обратно пропорциональны квадрату коэффициента мощности. Этим подтверждается значение коэффициента мощности при передаче электроэнергии от источников питания к потребителям.
Из (13.1) следует, что при снижении передаваемой реактивнойI мощности (Q) потеря активной мощности в сети снижается с величины Р1до Р2. Это может быть достигнуто применением компенсирующих устройств. Получаемое при этом снижение потерь активной мощности Р = Р1 — Р2 по отношению к передаваемой реактивной мощности Q называется коэффициентом снижения потерь или экономическим эквивалентом кЭК. Последний составляет 0,02—0,12 кВт/квар и зависит от cosсхемы электроснабжения предприятия и его удаленности от источника питания.
Реактивная мощность, потребляемая промышленными предприятиями, распределяется между отдельными видами электроприемников следующим образом: 65—70% приходится на асинхронные двигатели, 20—25% — на трансформаторы и около 10% — на воздушные электрические сети и другие электроприемники (люминесцентные лампы, реакторы, индуктивные приборы и т.п.); Увеличение потребления реактивной мощности электроустановкой вызывает рост тока в проводниках любого звена системы электроснабжения и снижение коэффициента мощности электроустановки cos . Повышение cos зависит от снижения потребления реактивной мощности. При снижении потребления реактивной мощности Q до Q — QКОМП, где QКОМП — мощность компенсирующего устройства, угол 1 также уменьшается до 2 (рис. 13.1) и, следовательно, коэффициент мощности увеличивается с cos 1 до cos 2.
Рис. 13.1. Векторная диаграмма компенсирующего устройства
Применение устройств, компенсирующих реактивную мощность, несколько удорожает эксплуатацию электрических установок. Кроме того, в них создаются некоторые дополнительные потери активной мощности РКОМП, которые, однако, значительно меньше потерь мощности Р.
В каждый момент времени текущее значение коэффициентов мощности промышленного предприятия
cos i = Pi/Si = Pi /; tg i = Qi/Pi, (13.4)
где Pi, Si и Qi — соответственно активная, кажущаяся и реактивная мощности в момент времени t, кВт, кВА, квар.
Предмет и задачи изучения дисциплины
Дисциплина «Электроснабжение промышленных предприятий и установок» (ЭППУ) для специализации 1804 является одной из основополагающих электроэнергетических дисциплин в подготовке инже
Современное состояние систем промышленного электроснабжения
1) питание промышленных предприятий от собственных электростанций промышленно-городского значения, когда предприятие строится в удалённых и малодоступных районах. Вв таком случае пр
ПРИВЕДЕННОЕ ЧИСЛО ПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Под приведенным (эффективным) числом приемников nЭ группы различных по номинальной мощности и режиму работы понимается такое число однородных по режиму работы прие
Понятие электрической нагрузки
Электрической нагрузкой в соответствии с ГОСТ 19431—84 [1.1] называют мощность, потребляемую электроустановкой в установленный момент времени. Так как в случае переменного то
Основные характеристики электрических нагрузок
Электрическая нагрузка характеризует потребление электроэнергии отдельными приёмниками, группой приёмников в цехе, цехом и заводом в целом.
Первым этапом проектирования СЭ
Показатели графиков электрических нагрузок
При расчётах и исследовании силовых электрических нагрузок применяют расчётные коэффициенты, характеризующие режимы работы ЭП, потребление энергии, мощности, времени и графиков нагр
Лекция № 5
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЁТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
План:
5.1. Расчётные электрические нагрузки.
Лекция № 6
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЁТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
План:
6.1. Определение расчётной электрической
И выбор местоположения подстанции
Проектирование системы электроснабжения предприятия предусматривает рациональное размещение на ее территории заводской и цеховых подстанций. Для нахождения места их размещения на ге
Выбор схемы замещения элемента системы электроснабжения
Расчёт потерь мощности в линиях, трансформаторах, и преобразователях при проектировании систем промышленного электроснабжения необходим в двух случаях:
1) для корректировки
Трансформаторов и преобразователей
Параметры схем замещения трансформаторов и преобразователей определяют по номинальным данным этих устройств. Так например, в случае трёхфазных двухобмоточных трансформаторов должны
Потери мощности в электродвигателях
Основные соотношения параметров для асинхронных двигателей можно получить из схемы замещения асинхронного двигателя, приведённой на рис. 8.3.
Определение основных данных мо
Отклонения напряжения.
Отклонением напряжения называется медленное его изменение, обусловленное изменениями режима напряжения центра питания (ЦП) и режимами нагрузки, когда скорость изменения напряжения менее 1% в 1с.
Основные требования к качеству электроэнергии
ГОСТ 13109-87 допускает отклонение напряжения:
- на зажимах электроосветительных приборов от -2,5 до +5%;
- на зажимах электродвигателей, станций их управления – о
РАСЧЕТЫ ПАДЕНИЯ И ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ
П а д е н и е н а п р я ж е н и я: геометрическая разность векторов напряжения в начале и в конце рассматриваемого элемента схемы; потеря напряжения ΔU- алгебраич
Потери электроэнергии в элементе системы электроснабжения
Передача электрической энергии от источника питания к потребителям связана с потерей части мощности и энергии в системе электроснабжения (трансформаторах, линиях, реакторах). Эти по
Потери электроэнергии в воздушных и кабельных линиях
Электрическая нагрузка, как правило, имеет переменный характер, поэтому потери мощности и электроэнергии в линиях зависят от изменения нагрузки. В зависимости от наличия данных по п
Регулирование графиков электрических нагрузок
Под регулированием электрических нагрузок понимают комплекс целенаправленных мероприятий по сокращению расхода электроэнергии (по экономии электроэнергии) и по выравниванию графиков
Общие положения
Расход электроэнергии в промышленных установках составляет 50 - 60% от общего расхода электроэнергии, и его сокращение может значительно снизить нагрузку потребителей. Для нагляднос
Потери электроэнергии в вентиляционных установках
Вентиляторные установки применяют как отпительно-вентиляционную
(приточно-вытяжная и циркулярно-калориферная вентиляция, тепловые завесы) и как производственную вен
Снижение расхода электроэнергии в насосных установках
Снижение расхода электроэнергии в насосных установках достигается способами:
1) регулирования производительности и давления насосных агрегатов;
2) сокращения расхода воды на произ
Экономия электрической энергии в машиностроении
Снижение потерь и экономия электрической энергии усовершенствованием технологического процесса.Экономия электрической энергии в машиностроении. Наибольшее количеств
Компенсирующих устройств
К мероприятиям для снижения реактивной мощности в этом случае относятся:
1) упорядочение технологического процесса, ведущее к улучшению энергетического режима оборудования,
Устройств
Технико-экономические расчеты при выборе компенсирующих устройств должны выполняться в соответствии с методикой ТЭР. Расчетные затраты на компенсацию при постоянных
Общие требования к выбору и прокладке электрических сетей
В соответствии с ПУЭ производственные помещения в зависимости от характера окружающей среды делят на сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, с химически активной средой, пожаро
Выбор электрических сетей
Линии электрических сетей по своему конструктивному исполнению должны
отвечать определенным требованиям надежности, экономичности, безопасности и
эксплуатационного удобства. Поэто
Выбор схемы распределительной сети предприятия
Внутризаводское распределение электроэнергии выполняют по магистральной, радиальной или смешанной схеме. Выбор схемы определяется категорией надежности ЭП, их территориальным размещ
Одиночные магистральные схемы
Магистральные схемы распределения электроэнергии применяют в том случае, когда потребителей много и радиальные схемы нецелесообразны.
Основное преим
Двойные сквозные магистрали
Схемы с двумя и более сквозными магистралями имеет высокую надежность и могут применяться для потребителей любой категории надежности.
Двойные сквозные магистрали целесообр
Выбор рационального напряжения распределительной сети
Выбор напряжения распределительной сети тесно связан с решением вопросов электроснабжения предприятия. Окончательное решение принимают в результате технико-экономического сравнения вариантов, учиты
Конструктивные исполнения токопроводов
В сетях 6-35 кВ промышленных предприятий распространение получила система канализации электроэнергии токопроводами. Фазы токопроводов образованы из пакетов жестких шин или пучков ги
Выбор и расчет токопроводов
Токопроводы по сравнению с линиями, выполненными из большого числа параллельно проложенных кабелей, имеют преимущества по надежности, перегрузочной способности и возможности индустр
U = (Pr+Qx)/U. Таким образом, с увеличением реактивной мощности возрастают потери напряжения в сети и, следовательно, снижается активная мощность, что влечет за собой увеличение мощности оборудования электрических станций и тем самым дополнительные расходы на выработку электроэнергии. Увеличение передаваемой реактивной; мощности вызывает также рост потерь реактивной мощности и, следовательно, общее увеличение реактивной мощности в системе электроснабжения.
R =
R = 
R + 
R = 
= P/S = P/
, откуда
; tg 
Новости и инфо для студентов