Основы электроснабжения - Учебное пособие

Учебное пособие по дисциплине «Электроснабжение» для студентов специальностей 100*** - «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов», 311400 - Электрификация и автоматизация сельского хозяйства дневной и заочной форм обучения Научный редактор - проф., доктор техн. наук З.Х.Ягубов ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ: Учебное пособие но дисциплине «Электроснабжение» / Ю.Я. Чукреев. Изложены разделы первой части дисциплины «Электроснабжение», приведены основные понятия и классификация приемников электрической энергии, а также основные подходы к определению нагрузок электроприемников. В пособии приведены разделы, в которых рассмотрены режимы работы нейтралей электрических сетей, маркировка и прокладка кабельных линий электропередачи.Настоящее пособие разработано в связи с постановкой дисциплины «Электроснабжение» для студентов, обучающихся по специальности: 100*** - «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» дневной и заочной форм обучения.Проблемы, связанные с электроснабжением потребителей электроэнергии, возникли в связи с широким применением электроэнергии как самой гибкой и удобной формы энергии [1], обеспечивающей работу различных механизмов и агрегатов производственного, сельскохозяйственного, транспортного, коммунально-бытового и других назначений. По виду графиков нагрузки электроприемники подразделяются на группы по сходству режимов работы: - приемники, работающие в режиме продолжительно неизменной или мало меняющейся нагрузки. В этом режиме электрическая машина или аппарат могут работать продолжительное время без повышения установившейся температуры отдельных частей выше допустимой (электродвигатели насосов, вентиляторов, компрессоров и т.п.) (рис. Потребители первой категории - приемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей или большой материальный ущерб, связанный с повреждением оборудования, длительным расстройством сложного технологического процесса. При этом следует учитывать, что у различных ЭП номинальная мощность понимается по-разному: а) у электродвигателей номинальная мощность равна мощности на валу при номинальной продолжительности включения; б) у электротехнологических установок - равна полной мощности, потребляемой из сети; в) у ламп накаливания номинальная и потребляемая мощности совпадают; г) у светильников с разрядными лампами номинальная мощность равна мощности ламп без учета потерь мощности в пускорегули-рующих устройствах.Для выбора рациональной схемы электроснабжения и ее элементов, обеспечивающих надежное, качественное и экономичное электроснабжение потребителей, необходимо правильно определить расчетные нагрузочные токи и мощности приемников электрической энергии [2].Соответственно этим двум эффектам нагрева проводника различают: а) расчетную нагрузку по максимальной температуре нагрева, т.е. такую неизменную во времени нагрузку РРІ, которая вызывает в проводнике тот же самый Максимальные нагрузки максимальный перегрев над окружающей температурой, что и заданная перемен-различной длительности б) расчетную нагрузку по тепловому износу изоляции, т.е. такую неизменную ная нагрузка Р(t): во времени нагрузку РРІІ, которая вызывает в проводнике тот же тепловой износ изоляции, что и заданная переменная нагрузка Р(t). Нагрев проводника является результатом воздействия на него нагрузки за некоторый период времени, поэтому средняя нагрузка за интервал времени Т более точно характеризует нагрев проводника, чем наибольшая (пиковая) нагрузка в том же интервале. Коэффициенты графиков нагрузок определяются для индивидуального и группового графиков активной и реактивной нагрузок или тока.Вид связи нейтралей машин и трансформаторов с землей в значительной степени определяет уровень изоляции электроустановок и выбор коммутационной аппаратуры, величину перенапряжений и способы их ограничения, токи при однофазных коротких замыканиях на землю, условия работы релейной защиты, безопасность в электрических сетях, электромагнитное влияние на линии связи и т.д. 2) сети с резонансно-заземленными (компенсированными) нейтралями; 3) сети с эффективно-заземленными нейтралями; Режим нейтрали определяет ток однофазного короткого замыкания, и в зависимости от его величины сети делятся на сети с малыми токами замыкания на землю (менее 500 А), в основном это сети 1-й и 2-й групп, и сети с большими токами замыкания на землю (более 500 А). При отсутствии данных о длине и емкостной проводимости каждой линии сети для расчета зарядного тока обычно пользуются усредненными коэффициентами емкостной проводимости: Із = Uном (bklk bвlв ), где Із - зарядный ток, А; Uном - номинальное фазное напряжение сети, КВ; bk-средний коэффициент емкостной проводимости кабельных линий, См/км; lk - суммарная эквивалентная длина кабельных линий сети, км; bв - средний коэффициент емкостной проводимости воздушных линий, См/км; lв - суммарная эквивалентная длина воздушных линий, км.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение........................................................................................... 4 1 Электроприемники и режимы их работы.................................... 5

1.1. Основные понятия и классификация электроприемников...... 5 1.2. Основные электроприемники и особенности режимов их работы.......................................................................................... 8 2 Расчет электрических нагрузок..................................................... 12

2.1. Характеристики электрическихиапэузок.................................. 12 2.2. Показатели графиков нагрузок приемников электрической энергии.................... ................................................................…. 15

2.3. Методы расчета нагрузок........................................................... 19 2.4. Определение расчетной нагрузки по методу упорядоченных диаграмм........................................................... 21 2.5. Определение электрических нагрузок однофазных электроприемников..................................................................... 28

3 Режимы работы нейтралей электрических сетей....................... 33 3.1. Работа сети с изолированной нейтралью.................................. 33 3.2. Режим работы сети с резонансно-заземленными нейтралями 36

3.3. Режимы работы сети с глухозаземленными и эффективно заземленными нейтралями......................................................... 38

3.4. Способы заземления оборудования........trial.............................. 39 3.5. Заземляющие устройства и меры электробеtrialности ......... 41

4 Кабельные линии в системах электроснабжения....................... 50 4.1. Маркировка кабелей................................................................... 50 4.2. Элементы конструкции кабелей................................................ 52 4.3. Прокладка кабелей............... ....................................................... 56 4.4. Защита от коррозии и заземление кабелей................................ 68 4.5. Обслуживание кабельных линий............................................... 71 4.6. Маркировка и области применения установочных проводов 73 Библиографический список...............................................................… 75 Приложение 1 Пример определения расчетной нагрузки.................. 76

Приложение 2 Задание на курсовой проект по электроснабжению промышленных предприятий................................….. 92