- •Потребители электрической энергии
- •Введение
- •Структура потребителей электрической энерии.
- •1.1 Общие сведения
- •1.2. Графики электрических нагрузок
- •1.3. Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок
- •1.4. Классификация потребителей электрической энергии по мощности и напряжению.
- •1.5. Классификация потребителей электрической энергии по роду тока.
- •1.6. Классификация потребителей электрической энергии по категориям и обеспечению надёжности электроснабжения.
- •2. Заземление и защитные меры электробезопасности
- •3. Режимы работы электроустановок
- •4. Группы приёмников электрической энергии
- •4.1. Силовые общепромышленные установки.
- •4.2. Преобразовательные установки.
- •Электродвигатели производственных механизмов.
- •4.4. Электрические печи и электротермические установки.
- •4.5. Принцип действия индукционной тигельной печи.
- •4.6. Установки для закалки и сквозного нагрева.
- •4.7. Дуговые электропечи.
- •Вакуумные дуговые печи.
- •4.9. Печи электрошлакового переплава.
- •4.10. Установки диэлектрического нагрева.
- •Электронные плавильные печи
- •Плазматроны
- •5. Электросварочные установки
- •5.1. Электросварочные установки переменного тока
- •5.2. Общее устройство однофазного сварочного трансформатора
- •5.3. Дуговая сварка
- •5.4. Электрические шлаковые сварки
- •5.5. Контактная сварка
- •6. Электролизные установки
- •Установки электролиза цветной металлургии
- •6.2. Установки электрохимии
- •6.3. Установки металлопокрытий
- •8. Осветительные утановки
- •9. Методика расчетов электрических нагрузок
- •9.1. Методика определение эффективного числа электроприемников цеха
- •9.2. Методика определения эквивалентной мощности на фазу при несимметрии однофазной нагрузки
- •9.3. Методика определения момента нагрузки.
- •9.4. Методика определения колебания напряжения при работе сварочной машины.
- •9.5. Методика расчета сварочных нагрузок по нагреву.
- •9.6. Методика расчета мощности индукционной тигельной печи.
- •. Методика расчета частоты источника питания индукционной тигельной печи
- •10. Пример выполнения задания по дисциплине
- •«Потребители электрической энергии»
- •Практическое задание №1
- •«Определение эффективного числа электроприемников цеха»
- •Практическое задание №2 «Определение мощности и потребляемого линейного тока однофазных сварочных трансформаторов»
- •Практическое задание №3 «Определение момента нагрузки»
- •Практическое задание № 4 «Определение колебания напряжения при работе сварочной машины»
- •Практическое задание №5 «Определение сварочных нагрузок по нагреву»
- •Практическое задание №6 «Расчет мощности индукционной тигельной печи»
- •Практическое задание №7 «Методика расчета частоты источника питания индукционной тигельной печи »
- •11. Числовые данные к практическим заданиям
- •Приложения п1. Краткий перечень терминов и определений, используемых при изучении дисциплины «потребители электрической энергии»
- •П2. Параметры, необходимые для расчетов электрических наргузок
- •Перечень электроприёмников
- •Значения коэффициентов расчетной нагрузки Кр
- •Технические характеристики трансформаторов серии тмпн в овальном баке с расширителем
- •Технические характеристики индукционных тигельных печей.
- •Технические данные некоторых индукционных тигельных печей
- •Библиографический список
4. Группы приёмников электрической энергии
К группам приёмников электрической энергии, обладающим близкими характерными свойствами относятся силовые общепромышленные установки, электроосветительные установки, преобразовательные установки, электродвигатели производственных механизмов, электрические печи и электротермические установки.
4.1. Силовые общепромышленные установки.
К этой группе приёмников электрической энергии относятся: компрессоры, вентиляторы, насосы и подъемно-транспортные механизмы. Двигателя компрессоров, насосов и вентиляторов работают в длительном режиме. В зависимости от мощности они питаются напряжением 0,22-10 кВ. Мощность таких установок изменяется от долей 1 до 1000 кВт. Питание двигателей осуществляется током промышленной частоты. Характер нагрузки равномерный, особенно для мощных установок.
Перерыв в электроснабжении, как правило, недопустим и может повлечь за собой опасность для жизни людей, существенное нарушение технологического процесса, брак или недоотпуск продукции, повреждения оборудования. Например, при прекращения питания компрессоров, прекратится подача сжатого воздуха на машиностроительном заводе, где режущий инструмент закрепляется при помощи пневматических устройств, что может вызвать ранение обслуживающего персонала. Прекращение электроснабжения насосной станции на металлургическом комбинате может вызвать выход из строя доменной печи и повлечёт за собой крупные убытки. На ряде производств, цехов отключение вентиляторов может привести к отравлению персонала.
В рассмотренных случаях электрические приёмники относятся к 1 категории или особой категории. Подобные электрические приёмники создают равномерную и симметричную по фазам. Толчки напряжения происходят только при пуске, коэффициент мощности обычно стабилен и составляет 0,8 – 0,85.
Для электропривода крупных насосов, компрессоров, вентиляторов как правило используют синхронные электродвигатели, работающие с опережающим коэффициентом мощности.
Подъёмно-транспортные устройства работают в повторно-кратковременном режиме, при этом характерны частые толчки нагрузки, коэффициент мощности изменяется в широких пределах 0,3 – 0,8 .
Подъёмно-крановые устройства являются потребителями 1 и 2 категорий, в зависимости от места работы и их установки. В подобных устройствах используется как переменный ток промышленной частоты, так и постоянный ток.
В большинстве случаев нагрузку от подъёмно-транспортных устройств на сторона переменного тока принимаем симметрию по фазам.
Электрические светильники являются однофазными нагрузками, но так как они незначительной мощности (мощность менее 2 кВт) при правильной группировке светильников можно добиться равномерной нагрузки по фазам с несимметрией не более S…10%. Характер нагрузки равномерный без скачков, но значение зависит от времени суток, времени года, географического положения. Частота питающего тока промышленная, коэффициент мощности для люминесцентных ламп =1, для газоразрядных ламп =0,6. Обратить внимание, что в проводах особенно нулевых при применении газоразрядных ламп появляются высшие гармоник тока.
Кратковременные перерывы питания допустимы. Продолжительные перерывы питания до минут и часов для некоторых приёмников недопустимы, то есть необходимо применять резервные источники питания. Если отключение освещения угрожает безопасности людей, применяют специальное аварийное освещение.