1.4. Классификация потребителей электрической энергии по мощности и напряжению.
По мощности потребители электрической энергии – электрические приёмники можно разделить на 2 основные группы:
- большой мощности более 100 кВт и питание непосредственно от шин напряжение 3, 6, 10 кВ. Например: мощные печи сопротивления, дуговые печи для плавки чёрных и цветных металлов, синхронные и асинхронные приводы насосов и компрессоров питаемые через собственные трансформаторы.
- потребители малой и средней мощности до 100 кВт, питание которых возможно и экономически целесообразно на напряжение 380 – 660 В.
По напряжению согласно ПУЭ: производящие, преобразовывающие, производящие и потребляющие делятся на электроустановки до 1000 В, и электроустановки более 1000 В.
1.5. Классификация потребителей электрической энергии по роду тока.
По роду тока все потребители электрической энергии делятся на три группы:
- Работающие от сети переменного тока, промышленной частоты,
- Получающие питание от сети переменного тока повышенной частоты,
- От сети постоянного тока, а также от источников импульсного тока.
Основной род тока, на котором работают электроустановки промышленных предприятий, является трёхфазным переменным с частотой 50 Гц.
Преобразователь электрической энергии из переменного тока с частотой 50 Гц, в переменный ток с повышенной или пониженной частотой, или в постоянный ток, является потребителем электрической энергии трёхфазного переменного тока с частотой 50 Гц.
По числу фаз:
- Потребители электрической энергии чаще всего выполняются трёхфазными,
- По суммарной нагрузке – однофазные,
- С иным числом фаз, потребители получают питание от преобразователя числа фаз, то есть от трёхфазной сети.
По частоте питающего тока:
- Промышленной частоты 50 Гц,
- Пониженной частоты,
- Повышенной частоты до 10 кГц,
- Высокой частоты более 10 кГц.
Большинство потребителей электрической энергии получают питание от сети переменного тока с частотой 50 Гц.
К потребителям с пониженной частотой относятся коллекторные электродвигатели применяемые в передвижных потребителях электрической энергии для транспортных целей 16,5 Гц. Перемешиватели жидкого металла 25 Гц, индукционные нагревательные устройства для отливки крупных деталей. Пониженную частоту питающего тока применяют в ряде передвижных (сейсморазведка) и переносных (электроинструмент) потребителях электрической энергии.
К потребителям электрической энергии повышенной частоты относятся электродвигатели в текстильной промышленности для производства искусственного шелка 133 Гц, отдельные электрические инструменты, специальные станки в доках, ряд шлифовальных станков в подшипниковой промышленности, для питания высокоскоростных электродвигателей 180 – 400 Гц. Используется повышенная частота в основном 400 Гц в том числе применяются умножители частоты.
Потребители высокой частоты
До 20 кГц для нагрева, плавки металла, ковки, штамповки и заколки металла.
20 – 40 кГц для питания люминесцентных ламп.
До 100 кГц установки поверхностной заколки.
До 20 МГц для нагрева полупроводниковых и диэлектрических материалов.
Во всех описанных случаях потребители электрической энергии питаются через индивидуальные преобразователи частоты, или преобразовательные подстанции.
Для преобразования переменного тока частоты 50 Гц в переменный ток повышенной или высокой частоты используют: двигатель генератор (ЭМУ), а также электронные (тиристорные) или ионные преобразователи. Обычно для получения повышенной частоты до 140 кГц применяют тиристорные преобразователи, инверторы, а для частоты свыше 10 кГц ламповые преобразователи.
Свойства
преобразователя: относительно алая
область устойчивой работы, ограничена
на скорость изменения напряжения и тока
(
),
относительно сложная система распределения
напряжения и тока по элементам –
выравнивание для работы.
Целесообразно отметить, что для ряда производственных механизмов необходимо широкое регулирование скорости вращения, поддержание постоянства скорости технологического процесса, повышенный перегрузочный момент при ПВ работе, частое реверсирование, быстрые разгоны и торможения, что вызывает необходимость применять в качестве электроприводов двигатели постоянного тока. Кроме того в цехах электролиза, электролитического производства металла, гальванических цехов и некоторых видов электросварочного оборудования, также потребители постоянного тока - при построении схемы электроснабжения на промышленном предприятии необходимо считаться с наличием потребителей постоянного тока, пониженной или повышенной частоты и учитывать в схеме электроснабжения индивидуальные преобразовательные установки и преобразовательные подстанции.