9. Совместное питание осветительной и силовой нагрузок.

Питание осветительных нагрузок должно быть таким, чтобы отклонения и колебания напряжения у ламп рабочего освещения не превосходили допустимого значения (см. § 5-2, 5-3). Это требование легко выполняется при питании осветительных нагрузок от соб­ственных трансформаторов, т. е. если на цеховой подстанции уста­навливаются два отдельных трансформатора — для питания силовой и осветительной нагрузок. Возможно также применение тиристорных стабилизаторов для питания освещения, если это окажется более экономичным и удобным. Питание силовой и осветительной нагрузок от одного трансформатора удешевляет электрическую и строительную части подстанции. Однако при пуске двигателей в питающей сети происходят кратковременные снижения напряже­ния, что приводит к частому миганию ламп, а последнее в свою очередь снижает производительность труда. Поэтому при решении вопроса о совместном питании освещения и силовой нагрузки в сетях 380—200 В необходимо делать проверочные расчеты по определению колебаний напряжения при пуске двигателей. Пита­ние освещения от силовой сети напряжением 660 В осуществляется через понизительные трансформаторы 660/220 В. В этом случае также надо делать проверку на колебания напряжения при пуске двигателей. Для уменьшения колебаний напряжения при пуске двигателей при совместном питании силовой и осветительной нагрузок иногда целесообразно увеличить мощность трансформа­тора, если это окажется экономичнее и удобнее применения тиристорных стабилизаторов напряжения.

10. Выбор напряжения для питания электроприемников в цехах.

11. Расчёт токов короткого замыкания в установках напряжением до 1000 в.

Активное сопротивление линий, индуктивное сопротивление трансф тока, катушек автоматов, контакторов оказывают влияние на токи (к. з)

Активное сопротивление цепи оказывает большое влияние на апериодическую составляющую тока к. з., которая затухает очень быстро. Пром. предпр. получают пита­ние от мощных энергетических систем, => напряжение на ши­нах высшего напряжения ГПП пром предпр можно считать постоянным. Это способствует тому, что периодическая составляющая тока к. з. практически не изменяется во времени и остается постоянной от начала до отключения к.з

Сопротивление системы, отнесенное к ее мощности, складывается из следующих составляющих:

1) сопротивления генераторов (x_г >= 0,125);

2) сопротивления повышающих трансформаторов (х_пов._т >=0,106);

3) сопротивления линий электропередачи (х_л >= 0,05);

4) сопротивления понижающих трансформаторов районных подстанций или предприятий (х_пон.т >= 0,105).

Т.о. результирующее сопротивление энергосистемы в относительных единицах будет не менее х_с=х_г+х_пон.т+х_л+х_пон.т=0,125+0,105+0,05+0,105=0,4

Индуктивное сопротивление трансф 1000 кВ·А, уста­новленного на цеховой подстанции, отнесенное к мощности системы, будет равно:

х_г=(u_к%/100)·(S_c/S_т)

Если предположить, что суммарное сопротивление цепи тока к. з. более 3, то получим: х_с+х_г>3

На цеховых подстанциях трансф работают раз­дельно. Если они включены параллельно, то при двух работающих трансф по 1000 кВ·А необходимое значение S_c повысится примерно до 100 000 кВ·А.

12. Расчётная схема и определение сопротивлений цепи короткого замыкания

13.Вычисление токов короткого замыкания.

14. Расчет токов короткого замыкания в установках постоянного тока

15. Защита цеховых сетей. Плавкие предохранители. Выбор плавких предохранителей

16. Защита цеховых сетей автоматическими выключателями

17. Электрические сети осветительных установок. Виды освещения.

18. Расчет электрических сетей осветительных установок.

19. Защита электрических сетей осветительных установок.

20. Несинусоидальность формы кривой напряжения и тока.

21. Основные источники высших гармоник.

22. Влияние несинусоидальности формы кривой напряжения на работу электроприемников.

23. Методы и средства уменьшения несинусоидальности напряжения в электрических сетях.

24. Контроль несинусоидальности напряжения.

25. Влияние отклонений напряжения на работу приемников электрической энергии

26. Способы и средства повышения качества напряжения в системах электроснабжения

27. Несимметрия напряжения. Причины и источники появления несимметрии напряжений и токов

28. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

29. Шкала стандартных мощностей силовых трансформаторов.

30. Выбор рациональных напряжений для схемы питания электроприемников предприятий

31. Компенсация реактивной мощности. Общие положения и задачи.

32. Потребители и источники реактивной мощности. Пути снижения потребления реактивных нагрузок.

Мероприятия по уменьшению потребления приемниками реактив­ной мощности должны рассматриваться в первую очередь, так как для их осуществления, как правило, не требуется значительных капитальных затрат.

Поскольку основными потребителями реактивной мощности яв­ляются асинхронные двигатели (60-65% общего её потребления), трансформаторы (20-25%) и вентильные преобразователи (10%), то предметом всестороннего анализа должны быть следующие вопросы:

1) замена мало загруженных асинхронных двигателей двига­телями меньшей мощности;

2) понижение напряжения у двигателей, систематически ра­ботающих с малой загрузкой;

3) ограничение холостого хода двигателей и сварочных трансформаторов;

4) применение синхронных двигателей вместо асинхронных в случае, когда это возможно по условиям технологического про­цесса;

5) применение наиболее целесообразной силовой схемы вентиль­ного преобразователя.

Замена мало загруженных двигателей двигателями меньшей мощности. Реактивная мощность, потребляемая асинхронным дви­гателем, зависит от коэффициента загрузки и его технических данных. При номинальной загрузке и номинальном напряжении асинхронный двигатель потребляет реактивную мощность:

где К_п,_д — коэффициент полезного действия двигателя при пол­ной загрузке.

Реактивная мощность, потребляемая двигателем из сети на холостом ходу, может быть найдена из выражения:

где I_х — ток х. х. асинхронного двигателя.

Увеличение потребления реактивной мощности при полной загрузке, двигателя по сравнению с потреблением на холостом ходу:

При нагрузках асинхронного двигателя, меньших номиналь­ной, прирост потребления реактивной мощности по сравнению с холостым ходом пропорционален квадрату коэффициента загрузки двигателя: где К_з = Р/Р_ном — коэффициент загрузки двигателя.

Таким образом, реактивная мощность, потребляемая двигателем при произвольной загрузке, составляет:

Коэффициент мощности асинхронного двигателя при произволь­ной загрузке Р= К_з · Р_ном находят по выражению:

Как следует из этой формулы, коэффициент мощности дви­гателя уменьшается при уменьшении его загрузки. Отсюда следует, что замена систематически мало загруженных дви­гателей двигателями меньшей мощности способствует повышению мощности промышленных электроустановок.

Ряд работ, проведенных в Госзнергонадзоре, показал, что если средняя загрузка двигателя составляет менее 45% номинального значения его мощности, то замена двигателя менее мощным всегда целесообразна и проверка расчетами не требуется. При загрузке двигателя более 70% номинальной мощности можно считать, что замена его в общем случае нецелесообразна. При загрузке двигате­лей в пределах от 45 до 70% целесообразность замены их должна быть подтверждена достаточным уменьшением суммарных потерь активной мощности в электрической системе и двигателе.

Применение наиболее целесообразной силовой схемы вентиль­ного преобразователя. Вентильный преобразователь постоянного тока является потребителем реактивной мощности, так как основ­ная, гармоника тока отстает от напряжения. Угол сдвига φ₁ между основными гармониками напряжения и тока определяется в ос­новном глубиной регулирования выпрямленного напряжения; с до­статочной степенью точности можно считать, что φ₁ ≈ arccos U_в /U_{в, 0} , где U_в — среднее значение выпрямленного напряжения; U_{в, 0} — выпрямленное напряжение идеального холостого хода, определя­ется силовой схемой преобразователя.

Основной причиной потребления реак­тивной мощности преобразователем является глубокое регулиро­вание выпрямленного напряжения.