Классификация и характеристики электроустановок

Классификация приемников электрической энергии

 

Приемник электрической энергии (ЭП) – электротехническое устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в другой вид энергии (или электрическую энергию, но с другими параметрами).

Специфика технологических процессов различных производств предъявляет определенные требования к характеристикам и конструктивному исполнению электроприемников и, как следствие, большому их разнообразию.

Все ЭП классифицируются по различным показателям:

- электротехническим показателям;

- режиму работы;

- надежности электроснабжения;

- исполнению защит от воздействия окружающей среды.

Рассмотрим более подробно классификацию электроприемников по их показателям.

Электротехнические показатели

 

Из всего многообразия электроприемники силовых общепромышленных электроустановок можно разделить следующим образом:

- ЭП трехфазного тока напряжением выше 1 кВ, частотой 50 Гц;

- ЭП трехфазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц;

- ЭП однофазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц;

- ЭП, работающие с частотой, отличной от 50 Гц;

- ЭП постоянного тока.

 

Показатели по режиму работы

Продолжительный режим работы

Электроприемники, работающие в номинальном режиме с продолжительно неизменной или малоизменяющейся нагрузкой. В этом режиме электрический аппарат (машина) может работать длительное время, температура его частей может достигать установившихся значений, без превышения температуры свыше допустимой. Пример: электрические двигатели насосов, компрессоров, вентиляторов и т.п.

Кратковременный режим работы

Кратковременный режим работы электроприемника (электродвигателя) характеризуется тем, что ЭП работает при номинальной мощности в течение времени, когда его температура не успевает достичь установившегося значения. При отключении (ЭП не работает) его температура успевает снижаться до температуры окружающей среды. Пример: электродвигатели вспомогательных механизмов, гидрозатворов и т.п.

Показатели по исполнению защит от воздействия окружающей среды

 

Все электрооборудование классифицируется:

- по климатическому исполнению и категории размещения;

- по степени защиты от попадания влаги и твердых тел;

- по степени защиты при работе в пожароопасных зонах;

- по степени защиты при работе во взрывоопасных зонах.

Номинальный ток ЭП

.                                                (2.8)

Номинальный коэффициент активной мощности

.                                                      (2.9)

 

Классификация и характеристики электроустановок

 

Система электроснабжения связана с технологическим процессом производства через электроустановки и приемники электрической энергии.

Электрическая установка (ЭУ) – совокупность машин, аппаратов, линий электропередачи, вспомогательного оборудования, предназначенных для производства, преобразования, передачи, накопления, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.

Согласно ПУЭ все ЭУ подразделяются на ЭУ до и выше 1 кВ. ЭУ могут работать как с изолированной, так и с глухозаземленной нейтралью. ЭУ выше

1 кВ подразделяются на установки с малыми и большими токами замыкания на землю.

Укрупненно основную часть ЭУ можно разделить на следующие группы:

- силовые общепромышленные установки;

- преобразовательные установки;

- электротермические установки;

- электросварочные установки;

- осветительные установки.

Силовые общепромышленные ЭУ: компрессорные, вентиляционные, насосные и т.п. Потребители этой группы создают нагрузку равномерную и симметричную по всем трем фазам. Мощность их колеблется в широких пределах – от единиц до сотен киловатт. Коэффициент мощности достаточно стабилен в пределах 0,8 – 0,85. По надежности электроснабжения их следует отнести к электроприемникам 1-й категории.

Преобразовательные ЭУ предназначены для преобразования трехфазного переменного тока в постоянный, преобразования промышленной частоты 50 Гц в токи частотой, отличающейся от 50 Гц. Потребители этой группы создают нагрузку, на стороне первичного напряжения, по всем трем фазам симметричную и равномерную. Мощность их колеблется в широких пределах – от десятков до тысяч киловатт. Коэффициент мощности колеблется в пределах 0,6 – 0,8. Перерыв питания ЭУ в основном связан с недоотпуском продукции. Поэтому их следует отнести к потребителям 2-й категории.

Электротермические ЭУ – дуговые, индукционные и печи сопротивления.

- Дуговые печи (сталеплавильные, печи для плавки цветных металлов, руднотермические печи). Нагрузка на стороне первичного напряжения понижающего трансформатора симметричная и равномерная. Мощность их колеблется в широких пределах – от десятков до сотен тысяч киловатт. Коэффициент мощности колеблется в пределах 0,7 – 0,8. По надежности электроснабжения их следует отнести к электроприемникам 1-й категории.

- Индукционныеплавильные и закалочные печи (высокочастотные). Электроприемники этой группы представляют симметричную трехфазную нагрузку на стороне первичного напряжения силовых трансформаторов. Мощность их колеблется в широких пределах – от десятков до сотен киловатт. Коэффициент мощности колеблется в пределах 0,7 – 0,8. Перерыв электроснабжения ЭУ в основном связан с недоотпуском продукции. Поэтому по надежности электроснабжения их следует отнести  к электроприемникам 2-й категории.

- Печи сопротивления. Эти ЭП выполняются как трехфазными, так и однофазными. Трехфазныепечи сопротивления создают симметричную нагрузку по фазам, однофазные печи – несимметричную нагрузку. Мощность их колеблется от единиц до десятков киловатт. Коэффициент мощности практически можно принимать равным единице. По надежности электроснабжения их следует отнести к потребителям 2-й категории.

Электросварочные ЭУ работают как на переменном, так и на постоянном токе.

Электросварочные установки переменного тока могут быть трехфазными и однофазными. Режим работы повторно-кратковременный. Электросварочные установки постоянного тока состоят из преобразовательного агрегата, как правило, трехфазного. Нагрузка в питающей сети переменного тока распределяется по трем фазам равномерно, но сохраняет неравномерный график нагрузки. Коэффициент мощности электросварочных установок (для ручной сварки) колеблется в пределах 0,3 – 0,5. По надежности электроснабжения их следует отнести к электроприемникам 3-й категории.

Электроосветительные установки представляют однофазную нагрузку. Благодаря небольшой мощности электроприемника и при правильном распределении нагрузки по фазам можно считать нагрузку симметричной. Характер нагрузки равномерный. Коэффициент мощности зависит от типа источника света. В тех производствах, где отключение освещения угрожает безопасности людей, применяются специальные системы аварийного освещения.