3. Режимы работы электроустановок
Режим работы электроустановки – характеристика энергетического процесса, протекающего в энергоустановке и определяемого значениями, изменяющихся во времени основных параметров этого процесса.
Возможные режимы работы:
- Длительный
- Кратковременный
- Повторно-кратковременный
Возможны более сложные случаи или сочетания. Обычно эти режимы условны, то есть, нерегулярны и зависят от длительности включенного состояния, от потребляемой мощности во время включенного состояния. Подобные режимы характерны некоторыми средними показателями. Режимы работы больших групп разнородных потребителей электрической энергии в целом характеризуются графиками нагрузки.
Под установленной мощностью потребителя электрической энергии – понимается сумма номинальных мощностей однородных электроприёмников.
Установленная мощность разнохарактерных групп потребителей электрической энергии определяется также суммированием, но после приведения их мощностей к неким базовым одинаковым условиям. Известны и используются ряд способов усреднения (приведения), то есть определения установленной мощности, которые будут рассмотрены далее.
Различие потребляемой по характеру мощности, в общем случае потребители или приёмники электрической энергии потребляют полную мощность, но в качестве номинальной мощности, например, для трансформаторов и дросселей принимается полная мощность, а для двигателей, ламп накаливания и электрических печей активная мощность (для двигателей мощность на валу). В свою очередь для батарей статических конденсаторов и синхронных компенсаторов принимают реактивную мощность.
Потребители электрической энергии и электрические приёмники по группам характеризуется коэффициентом мощности или cosφ или tgφ.
Обычно время усреднения выбирается 15 или 30 минут или длительность одной смены. Коэффициент мощности считается высоким если он больше 0,85, средним 0,65…0,85, низким 0,4…0,65, и особо низким меньше 0,4.
Величину и длительность пусковых токов необходимо знать для определения достаточности пропускной способности элементов электроснабжения и для расчётов колебания напряжения при включении потребителей электрической энергии или электрических приёмников. Пусковые токи считают существенными, когда их учёт приводит к необходимости изменения параметров элементов системы энергоснабжения, выбранного по токам номинального режима. Наиболее значительными в данном смысле являются приёмники электрической энергии – асинхронные электродвигатели, так как их пусковыё токи в 4-7 раз больше номинального, а длительность процесса пуска может достичь десятки секунд (при развороте мощных асинхронных двигателей).
В двигателях постоянного тока пусковые токи достигают 20 значений номинального, практически при прямом пуске увеличивают сопротивления якоря либо используют пусковую аппаратуру, что снижает уровни провала напряжения на первичной стороне преобразовательных подстанций или преобразовательных установок
Несущественными
могут считаться пусковые токи ламп
накаливания с кратностью менее 6∙
,
пусковые токи конденсаторных установок
с кратностью менее 20∙
.
Процесс торможения электрической машины с рекуперативным торможением предполагается наличие потребителей электрической энергии для утилизации появившейся электромагнитной постоянной мощности (электромагнитной волны). В противном случае наблюдаются дополнительные потери в линиях электропередач и элементах энергосистемы, появление стоячих волн в длинных линиях электропередач, отраженные и преломленные волны на шинах подстанций, что ухудшает качество электрической энергии и условия работы иных потребителей, подключенных к данной системе энергоснабжения.
Качество электрической энергии нормируется ГОСТом по следующим параметрам:
- отклонение напряжения,
- колебания напряжения,
- синусоидальность напряжения,
- несимметрия напряжения
- отклонение частоты питающего тока,
- провалы напряжения,
- импульс напряжения,
- временное перенапряжение.