Мгновенный доклад. Электроприемники i категории
 Скачать 20.79 Kb.
|
|
Современное общество трудно представить без использования электрической энергии. Она применяется во всех отраслях народного хозяйства: в промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте, в строительстве, коммунальном хозяйстве и быту. Для нормального электроснабжения потребителей созданы объединенные электроэнергетические системы. К функционированию этой сложной электроэнергетической системы (ЭЭС) предъявляются высокие требования по надежности электроснабжения и качеству электрической энергии. Под качеством электроэнергии можно понимать совокупность ее параметров (свойств), обусловливающих пригодность электроэнергии удовлетворять потребности различных приемников электроэнергии в соответствии с их назначением. Обеспечение качества электроэнергии на необходимом уровне является одной из важнейших задач. В связи с неразрывностью производства и потребления электроэнергии ее качество определяется не только производителем (генерирующим, трансформирующим, передающим и распределяющим оборудованием), но и потребителем электроэнергии, характеристиками приемников электроэнергии. Поэтому вследствие разнообразия характеристик приемников электроэнергии ее качество в различных частях даже одной энергосистемы может быть разное. Категории электроприемников по надежности их электроснабжения в общем виде сформулированы в ПУЭ(Правила устройства электроустановок). Основным критерием, характеризующим надежность, является время перерывов электроснабжения. Ниже перечислены три категории электроприемников. Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух взаимно резервирующих независимых источников питания и допускают в аварийных режимах перерыв в электроснабжении на время автоматического восстановления питания. Электроприемники II категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух взаимно резервирующих независимых источников питания и допускают в аварийных режимах перерыв в электроснабжении на время восстановления питания обслуживающим персоналом (дежурный персонал или выездные оперативные бригады). Электроприемники III категории могут получать питание от одного источника при условии, что в случаях аварий и неисправностей время для их устранения не превышает 1 сут. Степень обеспечения надежности электроснабжения жилых зданий и отдельных потребителей определена в СП 31-110-2003. Активная реактивная мощность и их баланс Качество и надежность и их взаимосвязь Отклонение частоты Для того чтобы это избежать на станциях генерирования электроэнергии должны быть дополнительные источники активной мощности и запасы для компенсации просадки Высшие гармоники тока и напряжения вызывают дополнительные потери активной мощности во всех элементах системы электроснабжения: в линиях электропередачи, трансформаторах, электрических машинах, статических конденсаторах, так как сопротивления этих элементов зависят от частоты. В конденсаторах, предназначенных для компенсации реактивной мощности, даже небольшие напряжения высших гармоник могут вызвать значительные токи гармоник. На предприятиях с большим удельным весом нелинейных нагрузок батареи конденсаторов или отключаются защитой от перегрузки по току или за короткий срок выходят из строя из-за вспучивания банок. Высшие гармоники вызывают: — ускоренное старение изоляции электрических машин, трансформаторов, кабелей; — ухудшение коэффициента мощности ЭП; — ухудшение или нарушение работы устройств автоматики, телемеханики, компьютерной техники и других устройств с элементами электроники; — погрешности измерений индукционных счетчиков электроэнергии, которые приводят к неполному учету потребляемой электроэнергии; — нарушение работы самих вентильных преобразователей при высоком уровне высших гармонических составляющих. Колебания напряжения ФКУ или Силовые фильтры гармоник известные как пассивные фильтры гармоник, представляют собой особый тип конденсаторных установок, задачей которых является фильтрация гармоник совместно с компенсацией реактивной мощности. Фильтрокомпенсирующие устройства необходимы на предприятиях тяжелого машиностроения лио перерабатывающих производствах, где широко применяются дуговые плавильные печи, электролитические ванны высокого напряжения 6(10) кВ, а также другое энергоемкое оборудование с нелинейным характером потребления электроэнергии. Работа такого рода оборудования Запрещается без наличия силовых фильтров гармоник Несимметрия и несинусоидальность токов Несимметрия – это параметр режима, который, как все ПКЭ, влияет на состояние электрооборудования в том случае, если он превосходит установленные ГОСТ 32144-2013 значения. Несимметрия напряжений основной частоты оценивается, как и для всех нормируемых ПКЭ(Показатели качества электроэнергии) на суточном (как минимум) интервале времени, по соотношению напряжений обратной или нулевой последовательности к напряжению прямой последовательности. Коэффициент напряжения по обратной и нулевой последовательностям, установленный для сетей всех уровней напряжения, составляет 2-4%. Качество электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения обусловлено стандартом ГОСТ 32144-2013 «Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения». В число показателей качества электроэнергии, регламентируемых стандартом, входят показатели, связанные с несинусоидальностью и несимметрией токов и напряжений. Явления несинусоидальности и несимметрии токов и напряжений являются причиной появления дополнительных потерь мощности в линях и трансформаторах от протекания соответственно токов высших гармоник и токов обратной и нулевой последовательностей через элементы сети. В настоящее время на промышленных предприятиях эксплуатируются электроприёмники, являющиеся источниками искажений синусоидальности и симметрии токов и напряжений. Так, причиной возникновения несинусоидальности являются электроприёмники с нелинейной вольт-амперной характеристикой, например, дуговые и индукционные печи, сварочные установки, установки плазменной резки, преобразователи, незагруженные трансформаторы. Несинусоидальность напряжения неблагоприятно влияет на электрооборудование, средства автоматики и релейной защиты, системы учета электроэнергии. Данное влияние проявляется в виде дополнительных потерь мощности, затруднения компенсации реактивной мощности с помощью батарей конденсаторов, создания электромагнитных помех системам автоматики, защиты, связи. Несинусоидальность напряжения характеризуется значениями коэффициентов гармонических составляющих напряжения до 40-го порядка KU(n)в процентах напряжения основной гармонической составляющей U1 в точке передачи электрической энергии и значением суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения KU, % в точке передачи электрической энергии. Основной причиной несимметрии является неравномерная нагрузка по фазам, что имеет место при питании однофазных электроприёмников (индукционные печи, сварочные агрегаты, коммунально-бытовая нагрузка и др.). Несимметрия напряжений характеризуется коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U, % и коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности K0U,%. При отсутствии должного контроля и проведения соответствующих технических мероприятий отклонения значений показателей качества электроэнергии (ПКЭ) от стандарта приводят к сокращению срока службы электрических машин [2], а также к возникновению дополнительных потерь мощности в сетях и электрооборудовании. Для устранения нессиметрии можно использовать симметрирующий трансформатор В идеале напряжение в трехфазной сети между каждой из фаз и нулевым проводником равно 220 В. Но, при подключении к фазам сети разных потребителей, которые различаются по величине и характеру, появляется перекос фаз. Если бы при подключении нагрузок обеспечивалось равенство сопротивлений потребителей, то и проходящие через них токи были бы одинаковыми. В результате того, что токи на фазах не равны, в нулевом проводнике появляется уравнительный ток и напряжение смещения. Напряжения на фазах изменяются между собой, и возникает перекос фаз, следствием которого становится повышение расхода электрической энергии и неправильное функционирование потребителей, которое приводит к отказам, сбоям и быстрому износу изоляции. Для трехфазных автономных источников энергии перекос фаз может привести к разным неисправностям механизмов. В результате может возрасти расход топлива и масла на приводном двигателе, а также жидкости для охлаждения генератора. Эти неисправности приводят к повышению расходов на электричество, расходные материалы. Не всегда, получается, рассчитать токи потребителей на фазах, чтобы выровнять их напряжения. Поэтому для предотвращения отрицательных последствий используют симметрирующий трансформатор, который выравнивает напряжения на фазах. Устройство и принцип работыСимметрирующий трансформатор монтируется в стационарном исполнении. Выводы к нагрузке и сети обычно размещены на нижней панели. Для намотки катушек трансформатора используют только медные провода. Обмотки имеют гальваническую развязку, то есть, не имеют между собой электрического соединения. На входе в устройство устанавливается электрический автомат, позволяющий обеспечить защиту трансформатора от короткого замыкания и чрезмерных нагрузок. Трансформатор имеет индикаторы присутствия напряжения на выходе. |