И. И. Чудинова потребители электрической энергии




НазваниеИ. И. Чудинова потребители электрической энергии
страница1/7
Дата03.02.2016
Размер22.1 Kb.
ТипЛекция
  1   2   3   4   5   6   7




ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

МЦЕНСКИЙ ФИЛИАЛ ГОУ ВПО

«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»





Кафедра металлургических и электротехнических дисциплин




И.И. Чудинова


потребители электрической энергии

Курс лекций


Специальность: 140613 «Техническая эксплуатация и обслуживание

электрического и электромеханического оборудования»


2006

Автор:

преподаватель электротехнических дисциплин ____________ И.И. Чудинова


Рецензент:

преподаватель спец. дисциплин______________________Ю.В. Великий


. Рассматривается классификация промышленных потребителей электрической энергии , характеристика типовых потребителей, их влияние на работу электрической сети, взаимоотношение потребителей и энергосистемы. Курс лекций рассчитан на студентов среднего профессионального образования электротехнических специальностей.


Курс лекций рассмотрен и одобрен:

На заседании кафедры металлургических и электротехнических дисциплин



«___» ______________200 г., протокол №________


Зав. кафедрой. _____________ И.И. Чудинова


На заседании УМСС факультета МЭи АП «__» _________200 г., протокол №___

Председатель УМСС ________________Т.А. Чумакова


Содержание


Введение

4

Лекция 1 Введение Общие требования к качеству эл. энергии

5

Раздел 1 Потребители электроэнергии и электроприемники.




Лекция 2. 1.1 Классификация потребителей электрической энергии

7

Лекция 3. Тема 1.2 характеристика типовых электроприводов

11

Лекция 4. Тема 1.3 ручной электроинструмент

14

Лекция 5 Тема 1.4 Характеристика установок электроосвещения

16

Лекция 6 Тема 1.5 Характеристика электротермических установок

19

Лекция 7 Тема 1.6 Характеристика установок электрической сварки

26







Лекция 8. Тема 1.7 Использование электрической энергии в электрохимическом производстве

30

Лекция 9. Тема 1.8 Применение электрических полей в технологических процессах

33

Лекция 10. Тема 1.9 установки для электроэрозионной обработки. Промышленные лазеры

40

Раздел 2 эксплуатация электроустановок потребителей




Лекция 11. Тема 2.1 Организация взаимоотношений между энергосистемой и потребителями

44

Лекция 12. Тема 2.2 общие требования к эксплуатации электроустановок

45

Лекция 13. Тема 2.3 Управление электроэнергетическими системами

49







Список литературы

51



ВВЕДЕНИЕ


Курс лекций составлен в соответствии с учебным планом специальности 140613 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования и рабочей программой курса «потребители электрической энергии» для студентов среднего профессионального образования.

Предметом изучения дисциплины «Потребители электроэнергии» является электрооборудование производственных объектов, их технических характеристик и методов их воздействия на электрическую сеть.

Современное электрооборудование - это совокупности миллионов электрических машин, аппаратов, преобразователей и других устройств, которые используются во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства, транспорте и в быту. Часто эти устройства связаны между собой электрически и механически таким образом, что они образуют сложнейшие электротехнические системы, в которых происходит преобразование энергии из одного вида в другие

Дисциплина базируется на знаниях, полученных студентами при изучении дисциплин:

    • электротехника ;

    • электроснабжение объектов;

    • Электрическое и электромеханическое оборудование и др.

знания, полученные в ходе изучения курса «Потребители электроэнергии» могут быть полезны при изучении специальных дисциплин «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования», «Энергосбережение и качество электроэнергии», а также при выполнении курсовых проектов по специальным дисциплинам и в ходе дипломного проектирования.

.

Целью преподавания дисциплины «Потребители электроэнергии» является формирование знаний о типовом электрооборудовании производственных объектов:

-изучение воздействия основного электрооборудования производственных объектов на электрическую сеть;

-требования к электроснабжению характерных электроприемников;

- построение взаимоотношений между энергоснабжающей организацией и потребителями.

Курс лекций может быть полезен и для других специальностей электротехнического направления.

Лекция 1: ВВедение

Общие требования к качеству эл. энергии

Современное развитие электрооборудова­ния промышленных предприятий отличается большим распространением электроприемни­ков с неблагоприятными с точки зрения ра­боты системы электроснабжения характерис­тиками. Это обусловливается возросшими требованиями в области совершенствования и рационализации технологических процессов в промышленности и ставит трудные задачи при построении рациональной системы элект­роснабжения.

При проектировании элект­роснабжения необходимо прорабатывать ме­роприятия по нормализации рабочих режи­мов электрических сетей, питающих злектроприемники, работа которых неблагоприятно отражается на качестве электроэнергии и на рациональных режимах работы ЭП, например электропе­чей. Это необходимо по условиям работы дру­гих электроприемников, присоединенных к электрическим сетям той же системы элект­роснабжения. Прогресс в технологических процес­сах требует соответствующего приспособле­ния систем электроснабжения к новым усло­виям их работы. Необходимо предусматривать мероприятия и устройства, обеспечивающие надлежащее качество элект­роэнергии, установленное соответствующими стандартами, правилами устройства и прави­лами эксплуатации.

Для систем трехфазного тока качество электро­энергии характеризуется:

-отклонениями и ко­лебаниями напряжения и частоты от установ­ленных норм,

-несинусоидальностью формы кривой напряжения,

- смещением нейтрали

- несимметрией напряжений основ­ной частоты.


Показатели качества электро­энергии во всем должны соответствовать тре­бованиям ГОСТ 13109—97 «Нормы качества электрической энергии у ее приемников, при­соединенных к электрическим сетям общего назначения», в котором подробно регламен­тированы нормативы качества и допустимые отступления. Мероприятия по обеспечению показателей качества электроэнергии, приве­денные в ГОСТ 13109—97, должны решать­ся комплексно при проектировании электро­снабжения, электропривода и электротермических установок. Они должны базироваться на

- рациональной технологии и режимах производства;

-правильном выборе типов и параметров электропривода и электропечей;

-на оптимальном решении системы электроснабежения в целом с учетом как энергетических, так и технологических факторов.


Энергоснабжающая организация обязана поставлять предприятию электроэнергию на нормированном уровне напряжения и часто­ты во всех ситуациях, предусмотренных ГОСТ 13109—97. Промышленное предприятие обя­зано принимать меры, чтобы такие показате­ли качества электроэнергии, как колебание напряжения, несинусоидальность формы кри­вой напряжения, несимметрия напряжений, были в пределах нормированных величин, так как ухудшение этих показателей качества вызывается работой определенных видов электроприемников и практически не зависит от энергосистемы.

Электропромышленность должна обеспечи­вать поставку электротехнического оборудо­вания, не ухудшающего показатели качества электроэнергии в системах электроснабжения против нормированных значений.

Для обеспечения надлежащего качества электроэнергии в проектах в первую очередь следует предусматривать использование уст­ройств, необходимых также и по другим усло­виям, например для компенсации реактивной мощности и др.

Для этой цели в проектах должны преду­сматриваться устройства и приборы, необхо­димые для контроля качества электроэнергии и соответствия ее показателям, приведенным в ГОСТ 13109—97*.




Раздел 1. Потребители электроэнергии

и электроприемники

Лекция 2. Тема 2.1 Классификация потребителей электрической энергии


1 Классификация

2 Графики электрических нагрузок, их классификация и формирование

3 Режимы работы потребителей электрической энергии и энергосилового оборудования промышленных предприятий


1 Классификация

Приемником электроэнергии — электроприемником, токопри­емником — называют электрическую часть производственной установки, получающую электроэнергию от источника и преобразующую ее в механическую, тепловую, химическую, световую энергию, а также в энергию электростатического или электромагнитного поля.

Приемники электрической энергии промышленных предпри­ятий классифицируют на следующие группы:

1. Приемники трехфазного тока напряжением до 1000 В, часто­той 50 Гц.

2. Приемники трехфазного тока напряжением выше 1000 В, частотой 50 Гц.

3. Приемники однофазного тока напряжением до 1000 В, часто­той 50 Гц.

4. Приемники, работающие с частотой, отличной от 50 Гц, пи­таемые от преобразовательных подстанций и установок.

5. Приемники постоянного тока, питаемые от преобразователь­ных подстанций и установок.


По мощности и напряжению все потребители электроэнергии можно разделить на две группы:

- потребители большой мощности (80-100 кВт и выше) на напряжение 3-6-10 кВ, получающие питание непосредственно от сети 3-6-10 кВ. К этой группе относятся мощные печи сопротивления и дуговые печи для плавки черных и цветных металлов, питаемые через собственные трансформаторы;

- потребители малой и средней мощности (ниже 80-100 кВт), питание которых возможно и экономически целесообразно только на напряжение 380-660 В.

По роду тока все потребители электроэнергии можно разделить на три группы:

- работающие от сети переменного тока нормальной промышленной частоты (50 Гц);

- работающие от сети переменного тока повышенной или пониженной частоты;

- работающие от сети постоянного тока.

Основной род тока, на котором работают электроустановки промышленных предприятий, - переменный трёхфазный ток частотой 50 Гц.

По режимам работы все потребители электроэнергии можно распределить на ряд групп, для которых предусматривается три режима работы:

- продолжительный;

- кратковременный;

- повторно-кратковременный.

По технологическому назначению приемники электро­энергии классифицируют в зависимости от вида энергии, в кото­рый данный приемник преобразует электрическую энергию: элек­тродвигатели приводов машин и механизмов; электротермичес­кие установки; электрохимические установки; установки электро­освещения; установки электростатического и электромагнитного поля, электрофильтры; устройства искровой обработки, устрой­ства контроля и испытания изделий (рентгеновские аппараты, установки ультразвука и т. д.).

Электропотребителем называют совокупность электропри­емников производственных установок цеха, корпуса, предпри­ятия, присоединенных с помощью электрических сетей к общему пункту электропитания.

Электромеханическое устройство, предназначенное для элект­рификации и автоматизации производственных процессов назы­вают электрическим приводом.

Одним из главных электрифицированных потребителей явля­ется электропривод металлообрабатывающих станков: токарные; сверлильные и расточные; шлифовальные и полировальные; комбинированные; зубо- и резьбообрабатывающие; фрезерные; строгальные, долбежные и протяжные; разрезные; разные.

К силовым установкам общепромышленного назначения отно­сят

-подъемно-транспортные устройства,

-компрессоры,

-вентиля­торы

-насосы.


Электротермические приемники промышленных предприятий в соответствии с методами нагрева делят на следующие группы:

дуговые электропечи для плавки черных и цветных ме­таллов;

установки индукционного нагрева для сварки и термооб­работки металлов и сплавов;

электрические печи сопротивления и электросварочные установки.




Рисунок 1- Методы электрического нагрева


Электрохимические и электролизные установки (электролити­ческие ванны для электролиза воды, растворов, расплавов цвет­ных металлов; установки электрохимических процессов в газе; ванны для гальванических покрытий: омеднения, никелирования, хромирования, оцинкования и т. п.) работают на постоянном токе, который получают от преобразовательных подстанций,! выпрямляющих трехфазный переменный ток.

Установки электростатического поля применяют для созда­ния направленного движения капель при выполнении, например, электроокраски, для улавливания твердых взвешенных частиц в газе с помощью электрофильтров (очистка дымовых газов), для разделения смесей жидкости и газа, различающихся по размерам и электропроводности.

Электросварочные установки. Технологически сварку делят на дуговую и контактную, по способу производства работ — на ручную и автоматическую.

Ручной электроинструмент. К этой группе приемников элект­роэнергии относят различные ручные механизированные элект­роинструменты: электродрели, электрогайковерты, электротру­борезы, электросверлилки, электрорубанки, ручные электропилы, электромолотки, глубинные вибраторы и др.


2 Графики электрических нагрузок, их классификация и формирование


Графиком суточной нагрузки (суточного напряжения) называется вычерченная на бумаге самопишущим измерительным прибором или персоналом по показаниям измерительных приборов линия, характеризующая потребление активной и реактивной мощности за выбранный интервал времени в течении суток.

Суточные графики нагрузок и напряжения позволяют произвести анализ режима работы электрооборудования и электрических сетей за истекшие сутки; расчет режима на предстоящие сутки; разработку мероприятий на будущее.

На суммарный график нагрузки энергосистемы оказывает влияние изменение длительности рабочего дня и рабочей недели. Энергосбыт своевременно извещает каждого потребителя и направляет ему бланки протоколов для записи показаний приборов.

Дежурный персонал электростанции в день составления суточных графиков производит запись: показаний активных и реактивных счетчиков установленных на линиях, питающих промышленные и коммунальные предприятия и организации; показания активных счетчиков, установленных на генераторах, связях, на собственных нуждах электростанций; активных и реактивных нагрузок по генераторам, токов статора и ротора; напряжений по отдельным системам шин и секциям генераторного напряжения, шин 35, 110, 220 кВ, а также шин от которых питаются линии потребителей; нагрузок в амперах, мегаваттах и мегаварах всех обмоток трансформаторов и т.д.

Электросетевые предприятия энергосистемы в день снятия суточных графиков производят записи: показаний активных и реактивных счетчиков, установленных на линиях, питающих промышленные и коммунальные предприятия и организации; показания активных счетчиков на линиях межсистемных связей, на хозяйственных нуждах подстанции; нагрузок линий всех обмоток трансформаторов, синхронных компенсаторов и линий межсистемных связей в амперах, мегаваттах и мегаварах, напряжений на шинах 35, 110, 220 кВ и выше, от которых питаются линии потребителей.

Суточные графики электрических нагрузок составляются в настоящее время, как правило, по разности показаний активных и реактивных электросчетчиков, записываемых ежечасно. Умножив разность последующего и предыдущего показаний на расчетный коэффициент счетчика, получают среднюю часовую нагрузку. Записывая показания счетчиков, необходимо отделять после запятой десятые и сотые доли и учитывать их при подсчете нагрузок. При наличии нескольких счетчиков предприятие заполняет суммарный протокол.


3 Режимы работы потребителей электрической энергии и энергосилового оборудования промышленных предприятий


По режимам работы все потребители электроэнергии можно распределить на ряд групп, для которых предусматриваются три режима работы:

-продолжительный, при котором электрические машины могут работать длительное время, причем превышение температуры отдельных частей машины не выходит за пределы, устанавливаемые стандартом;

-кратковременный, при котором рабочий период не настолько длителен, чтобы температуры отдельных частей машины могли достигнуть установившегося значения, период же остановки машины настолько длителен, что машина успевает охладиться до температуры окружающей среды;

-повторно-кратковременный, при котором рабочие периоды чередуются с периодами пауз, а длительность всего цикла не превышает 10 минут. При этом нагрев не превосходит допустимого, а охлаждение не достигает температуры окружающей среды.

В продолжительном режиме работает большинство электродвигателей, обслуживающих основные технологические агрегаты и механизмы. Длительно, без отключения, от нескольких часов до нескольких смен подряд, с достаточно высокой, неизменной или мало меняющейся нагрузкой работают электроприводы вентиляторов, насосов, компрессоров, преобразователей, механизмов непрерывного транспорта и т.п. Длительно с переменной нагрузкой и кратковременными отключениями, за время которых электродвигатель не успевает охладиться до температуры окружающей среды, а длительность циклов превышает 10 минут, работают электродвигатели, обслуживающие станки холодной обработки металлов, деревообрабатывающие станки, специальные механизмы литейных цехов, молоты, прессы и ковочные машины кузнечнопрессовых цехов.

В кратковременном режиме работает подавляющее большинство электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков, а также механизмов открывания фрамуг, гидравлических затворов, всякого рода заслонок и т.п.

В повторно-кратковременном режиме работают электродвигатели мостовых кранов, тельферов, подъёмников и аналогичных им установок, вспомогательных и некоторых главных приводов прокатных цехов. К этой группе относятся и сварочные аппараты, работающие с постоянными большими бросками мощности.

Самостоятельную группу электроприёмников составляют нагревательные аппараты и электропечи, работающие в продолжительном режиме с постоянной или мало меняющейся нагрузкой, и электрическое освещение, отличительной особенностью режима работы, которого является резкое изменение нагрузки почти от нуля до максимума в зависимости от времени суток и постоянство нагрузки во все время, когда освещение включено.

  1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

И. И. Чудинова потребители электрической энергии iconПотребители электрической энергии
Цель: ознакомить учащихся с историей светильников, видами соединений потребителей электрической энергии с применением компьютерных...
И. И. Чудинова потребители электрической энергии iconСписок аффилированных лиц открытое акционерное общество «Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях»
«Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях»
И. И. Чудинова потребители электрической энергии iconРабочая программа учебной дисциплины «расчеты на прочность в теплоэнергетике»
Магистерская программа: «Технология производства электрической и тепловой энергии»
И. И. Чудинова потребители электрической энергии iconМетодические указания по диагностике изоляции вращающихся машин классов напряжения 3,15-24 кв по характеристикам частичных разрядов
«Российский государственный концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях»
И. И. Чудинова потребители электрической энергии iconЦели урока: Образовательная
Образовательная: знакомство обучающихся со способами производства электрической энергии, изучение преимуществ и недостатков каждого...
И. И. Чудинова потребители электрической энергии iconПолучение и использование электрической энергии
Цели: Познавательные – выяснить условия возникновения электрического тока, рассмотреть значения изученного явления для развития техники....
И. И. Чудинова потребители электрической энергии iconРазработка урока физики "Виды соединений электрической цепи"
Цель: изучить параллельное и последовательное соединения проводников в электрической цепи
И. И. Чудинова потребители электрической энергии iconФизика 12 класс. Учебник: Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев «Физика-11»
Превращение энергии при электромагнитных колебаниях. Период свободных колебаний. Переменный электрический ток. Мощность в цепи переменного...
И. И. Чудинова потребители электрической энергии icon25 апреля 2013 8 я международная бизнес конференция Тепло из отходов 2013. Современные технологии использования биомассы для производства тепловой и электрической энергии ” Ожидаемая аудитория
...
И. И. Чудинова потребители электрической энергии iconДесять новых источников природной энергии
Новая технология алхимического толка позволяет использовать энергию вещества благодаря реализации фазового перехода высшего рода,...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница