курсовая. курсач. Електропостачання
 Скачать 84.59 Kb.
|
|
Вступ.
 Електропостачання - це комплекс технічних засобів і організаційних заходів для забезпечення споживача електроенергією, надання електричної енергії споживачу за допомогою технічних засобів передачі та розподілу електричної енергії на підставі договору. Електроенергія - це вид енергії, що існує у вигляді потенціальної енергії електричного й магнітного полів та енергії електричного струму. Завдяки зручній технології виробництва, розподілу й споживання, електрична енергія займає чільне місце серед інших видів енергії, що їх споживає людство. Електричну енергію для виробничого і побутового споживання отримують шляхом перетворення інших видів енергії. Її джерелами може бути хімічна енергія, механічна енергія, наприклад, води чи вітру, ядерна енергія, теплова енергія, світлова енергія. При виробництві електричної енергії хімічна або ядерна енергія зазвичай спочатку перетворюються в теплову, а тільки потім у енергію електричного струму. До споживача електрична енергія поставляється через електромережу. Споживач використовує електричну енергію для виконання механічної роботи, опалення, освітлення, комунікації тощо. Електропостачання поділяють на зовнішнє і внутрішнє: Під зовнішнім електропостачанням розуміють комплекс споруд, що забезпечують передавання електроенергії від пункту приєднання енергосистеми до пункту приєднання споживача. Внутрішнє електропостачання – комплекс мереж і підстанцій, розташованих на території споживача. - Щодо надійності електропостачання споживачі електричної енергії діляться на три категорії:
- електроспоживачі I категорії – перерва в електропостачанні яких може призвести до небезпеки для життя людей, значні матеріальні втрати, пошкодження вартісного обладнання, масовий брак продукції, збій складного технологічного процесу, порушення функціонування особливо важливих елементів комунального господарства. Із складу I категорії виділяють особливу групу споживачів, безперебійна робота яких необхідна для попередження загрози для життя людей, вибухів та пожеж, пошкодження дорогоцінного обладнання. -Електроспоживачі II категорії – перерва в електропостачанні яких призводить до масового недовідпуску продукції, масовим простоєм робочих, механізмів та промислового транспорту, порушення життєдіяльності значної кількості міських та сільських жителів. -електроспоживачі III категорії – всі інші споживачі електроенергії, які не підпадають під визначення I та II категорій. Електропостачання приймачів III категорії надійності електропостачання може здійснюватись від одного джерела живлення за умови, що перерва в електропостачанні, яка необхідна для ремонту і заміни пошкодженого елемента системи електропостачання, не перевищує однієї доби. Електропостачання міст: Система електропостачання міста включає елементи енергетичної системи, що забезпечують розподіл електроенергії споживачам. До міських електричних мереж відносяться: - мережі електропостачання напругою 110 (35) кВ і вище, до складу яких входять кільцеві мережі зі знижуючими підстанціями (ПС), лінії і підстанції глибоких вводів (під підстанцією глибокого вводу розуміється закрита підстанція, яка розташована у житловій або промисловій зоні міста та живиться радіальною зарезервованою повітряною або кабельною лінією електропередачі); - розподільні мережі до 1000 В. Мережа електропостачання виконує дві основні функції: - здійснює паралельну роботу джерел живлення і розподіляє енергію серед районів міста. Подібні мережі виконують у вигляді кільця. Напруга кільцевої мережі визначається розмірами міста. Для великих і дуже великих міст вона виконується на напругу 110…220 кВ. Розподільні мережі залежно від рівня надійності споживачів поділяються на такі види: Прості радіальні мережі з мінімальною надійністю; Петельні схеми (які мають двобічне живлення) як найбільш розповсюджені для розподільних мереж міста;
-Петельні автоматизовані мережі. Автоматичне введення резерву застосоване для найбільш відповідальних споживачів. Характеристика споживачів електричної енергії механічного цеху (Відомість споживачів) До загальнопромислових установок відносяться вентилятори, насоси, компресори, і т.п. В них застосовуються асинхронні і синхронні двигуни трифазного змінного струму частотою 50 Гц, на напругах від 127 В до 10 кВ, а там, де потрібне регулювання продуктивності, - двигуни постійного струму. Діапазон їх потужностей різний – від декількох кіловат (електродвигуни засувок, затворів, насосів подачі мастила і т.п.) до десятків мегават (повітродувки доменних печей, кисневі турбокомпресори). Основним агрегатам (насоси, вентилятори і т.п) властивий тривалий режим. Електродвигуни засувок, затворів і т.п працюють в короткочасному режимі. Їх коефіцієнт потужності знаходиться в межах 0,8 – 0,85. Синхронні двигуни працюють в режимі перезбуджування. Дана група електроприймачів відноситься, як правило, до першої категорії Надійності, а на деяких виробництвах, особливо хімічної промисловості, - «до особливої» групи тієї ж категорії. Деякі вентиляційні і компресорні відносяться до другої категорії надійності. На промислових підприємствах переважає електропривод виробничих механізмів. Залежно від технологічних особливостей механізму або агрегату використовуються всі види двигунів змінного і постійного струму потужністю від декількох кіловат до декількох мегават, на номінальні напруги до 10 кВ. Регульований електропривод технологічних механізмів і двигуни верстатів з підвищеною швидкістю обертання одержують живлення від перетворювальних установок. Режими їх роботи різні і визначаються режимом механізму. Як правило, електропривод технологічних механізмів відноситься до другої категорії надійності. Виняток становлять ті механізми і установки, які по своїх показниках відносяться до першої категорії надійності (технологічне устаткування підприємств нафтохімічної промисловості, деякі унікальні металообробні верстати і т.п.). Перетворювальні установки на промислових підприємствах служать для живлення електроприймачів механізмів і установок, які через особливості технологічних режимів повинні працювати або на постійному, або на змінному струмі з частотою, відмінною від 50 Гц. Споживачами постійного струму є:
електропривод механізмів з широким регулюванням швидкості і реверсуванням, електрофільтри, електролізні установки, внутрішньозаводський електротранспорт.Перетворювачами струму служать двигуни-генератори, ртутні і напівпровід- никові випрямлячі, що живляться від трифазних мереж змінного струму промислової частоти на напругах до 110 кВ. Показники і характер роботи перетворювальних установок залежать від підключеного до них технологічного устаткування. Коефіцієнт потужності залежить від типу перетворювача і його призначення, він змінюється в межах 0,7 – 0,9. До електротехнологічних установок відносяться електронагрівальні і Електролізні установки, установки електрохімічної, електроіскрової і ультразвукової обробки металів, електромагнітні установки (сепаратори, муфти), устаткування електрозварювання. Електронагрівальні установки об’єднують електричні печі і електротермічні установки, які за способом перетворення електроенергії в теплову розділяються на печі опору, індукційні печі і установки, дугові електричні печі, печі конденсаторного нагріву. При опору одержують живлення від трифазних мереж змінного струму ча- стотою 50 Гц, в основному на напрузі 380/220 В, або на більш високій напрузі через знижуючі трансформатори. Випускаються печі в одно і трифазному виконанні, потужністю до декількох тисяч кіловат. Коефіцієнт потужності для печей прямої дії 0,7 – 0,9, для печей непрямої дії – 1.0. Індукційні плавильні печі випускаються зі сталевим осердям і без нього, потужністю до 4500 кВ А. Живлення індукційних печей і установок гартування і нагріву здійснюється від трифазних мереж змінного струму частотою 50 Гц, на напрузі 380/220 В і вище залежно від потужності. Індукційні плавильні печі без осердя і установки гартування і нагріву струмами високої частоти одержують живлення, змінним струмом частотою до 40 МГц від перетворювальних установок, які у свою чергу, живляться від мереж змінного струму промислової частоти. Печі зі сталевими осердями випускаються в одно-, двох- і трифазному вико- виконанні. Коефіцієнт потужності їх коливається в межах 0,2 – 0,8 ( у індукційних установок підвищеної частоти – від 0,06 до 0,25). Всі перераховані печі і установки індукційного нагріву відносяться до прий- мачів другої категорії надійності. Дугові електричні печі за способом нагріву розділяються на печі прямого, непрямого і змішаного нагріву. Потужність нинішніх дугових електропечей майже 100-125 МВ А. Коефіцієнт потужності 0,85 – 0,95. Відносно надійності електропостачання дугові печі відносяться до приймачів першої категорії. Вакуумні електричні печі для виплавки високоякісних сталей і спеціальних сплавів відносяться до приймачів особливої групи першої категорії, оскільки перерва в живленні вакуумних насосів приводить до дорогого браку. Електролізні установки відносяться до приймачів першої категорії надійності. Коефіцієнт потужності складає 0,8 – 0,9.
Електрозварювальне обладнання живиться напругою 380 або 220 В змінного струму промислової частоти. Електрозварювальне обладнання працює в повторно- короткочасному режимі. Коефіцієнт їх потужності коливається в межах 0,3 – 0,7. Зварювальні установки по ступеню надійности відносяться до другої категорії. Потужність електроприводів підйомно-транспортних пристроїв визначається умовами виробництва і коливається від декількох до сотень кіловат. Для їх живлення використовується змінний струм 380 і 660 В і постійний струм 220 і 440 В. Режим роботи повторно-короткочасний. Навантаження на стороні змінного трифазного струму – симетричне. Коефіцієнт потужності змінюється відповідно до навантаження в межах від 0,3 до 0,8. По надійності електропостачання підйомно-транспортне устаткування відноситься до першої або другої категорії (залежно від призначення і місця роботи). Електричні освітлювальні установки є в основному однофазними приймача- ми. Лампи світильників мають потужності від десятків ватів до декількох кіловатів і живляться на напругах до 380 В. Світильники місцевого освітлення з лампами розжарювання на 12 і 36 В живляться через знижуючі однофазні трансформатори. Характер навантаження – тривалий. Коефіцієнт потужності для світильників з лампами розжарювання – 1,0, з газорозрядними лампами - 0,96. Електроосвітлювальні установки відносяться до другої категорії надійності. |