Что такое экономическая плотность тока и какая ее роль в системе электроснабжения


СОДЕРЖАНИЕ:

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ ТОКА И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ИНТЕРВАЛЫ НАГРУЗКИ

Себестоимость передачи электрической энергии (годовые эксплуатационные расходы) складывается из следующих составляющих.

Стоимость потерь энергии в проводах электрических линий и трансформаторах. Она зависит от значения годовых потерь A W (см. 5.1.2) и стоимости единицы потерь электроэнергии р.

На значение потерь энергии влияет коэффициент мощности нагрузки. При той же активной мощности ток обратно пропорционален коэффициенту мощности, а потери мощности или энергии обратно пропорциональны квадрату коэффициента мощности:

Следовательно, для уменьшения потерь энергии стремятся повысить коэффициент мощности в сети. Для этого необходимо обеспечить полную загрузку трансформаторов и особенно электродвигателей. В ряде случаев целесообразно включать у потребителей конденсаторы параллельно нагрузке.

Отчисления на амортизацию установки. Они зависят от срока службы линии и ее первоначальной стоимости, т. е. первоначальных капитальных затрат. Отчисления на амортизацию, состоящие из отчислений на реновацию, т. е. полное возмещение основных фондов и капитальный ремонт рк в процентах от первоначальной стоимости линии должны быть таковы, чтобы к концу срока службы линии полностью была возвращена ее первоначальная стоимость. Отчисления на амортизацию в процентах от Кл составляют:

Расходы на текущий ремонт линии. Обычно они невелики и в сельских сетях составляют несколько процентов первоначальной стоимости.

Зарплата линейных обходчиков, дежурных на подстанциях, инженерно-технических и административно-хозяйственных работников и др. Обозначим эту составляющую через Зр. Очевидно, что годовые эксплуатационные расходы С на передачу всей электрической энергии W составят:

При проектировании линии важно обеспечить такие условия, чтобы расчетные приведенные затраты на передачу электроэнергии были наименьшими. В значительной степени это зависит от выбранного сечения проводов. Стоимость потерь энергии A W уменьшается с увеличением сечения проводов по закону гиперболы (рис. 5.1).

Первоначальная стоимость линии с увеличением сечения проводов возрастает приблизительно по закону прямой линии. Следовательно, по этому же закону увеличиваются отчисления от первоначальной стоимости (см. рис. 5.1).

Расходы Зр на обслуживание линии практически не зависят от сечения проводов, и поэтому их не рассматривают.

Таким образом, расчетные приведенные затраты на передачу электроэнергии без учета расходов на обслуживание (3—3р) выражают U-образной кривой, являющейся суммой кривой (см. рис. 5.1).

Минимум кривой 3—Зр соответствует наиболее выгодному, или, как его называют, экономическому, сечению проводов линии.

Если провода линии имеют экономическое сечение, то расчетные приведенные затраты на передачу электроэнергии наименьшие и, следовательно, линия спроектирована наиболее правильно.

Строго говоря, при расчете каждой линии нужно определять экономическое сечение проводов, проверяя различные варианты. Однако практически этого не делают. Дело в том, что на кривой З—Зр минимум неясно выражен, так как кривая обычно носит пологий характер. Кроме того, из соображений экономии проводникового металла всегда стремятся брать наименьшие сечения. Рекомендуемые Правилами устройства электроустановок экономические плотности тока для проводов из различных металлов при различном числе часов использования максимума нагрузки приведены в таблице 5.1. При заданной экономической плотности тока экономическое сечение

Таким образом выбирают сечения проводов для линий напряжением 35. 220 кВ. Очевидно, что в этом случае расчет проводов сводится к несложным операциям.

Если линия имеет несколько нагрузок (рис. 5.2), то определить сечение проводов по экономической плотности тока можно, приняв сечения по участкам линии различными либо одинаковыми. В первом случае сечение проводов каждого участка находят по предыдущей формуле для данной экономической плотности тока:

Сооружать линию с одним сечением удобнее, но потери мощности и расход металла в ней несколько больше, чем при ступенчатом изменении сечения.

Сечения проводов в сельских воздушных линиях напряжением 10 кВ можно выбрать одним из трех способов.

1. По экономической плотности тока в соответствии с уравнением (5.5).

2. В соответствии с магистральным принципом построения сетей напряжением 10 кВ, принятым в проектных организациях. При этом магистраль воздушной линии выполняют из сталеалю-миниевых проводов сечением не менее 70 мм2, а отпайки к трансформаторным подстанциям напряжением 10/0,4 кВ — сечением не менее АС35.

3. По экономическим интервалам (или по условию минимума приведенных затрат). Суть этого метода состоит в том, что каждому значению расчетной мощности или тока соответствует провод, имеющий минимальные приведенные затраты.

Зависимости суммарных приведенных затрат от расчетной мощности, нанесенные на одном графике для различных сечений, пересекаются, образуются границы интервалов экономических нагрузок, по которым и выбирают провод.

Провода, выбранные по одному из ранее приведенных способов, могут быть скорректированы затем по требованиям к механической прочности, в соответствии с которыми провода выбирают сталеалюминиевыми сечениями не менее 70 мм2 для магистрали и 35 мм2 для отпаек. Кроме того, в соответствии с требованием обеспечения нормируемых отклонений напряжения у потребителей потери в ВЛ 10 и 0,38 кВ не должны превышать допустимые значения.

В воздушных линиях напряжением 0,38 кВ провода выбирают по экономической плотности тока, равной для сельских электрических сетей 0,5. 0,7 А/мм2, и эквивалентному току, полученному по уравнению (5.5). Затем выбранные провода проверяют по допустимой потере напряжения. При этом все участки линий должны выполняться полнофазными с алюминиевыми проводами сечением не менее 50 мм2.

ПУЭ-7 п.1.3.25 ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ ПО ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ТОКА

Сечения проводников должны быть проверены по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение , мм , определяется из соотношения

где — расчетный ток в час максимума энергосистемы, А; — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм , для заданных условий работы, выбираемое по табл. 1.3.36.

Сечение, полученное в результате указанного расчета, округляется до ближайшего стандартного сечения. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т. е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается.

Экономика электроснабжения

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И

СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РУз.

ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Беруний.

Контрольная работа по предмету

»Задачи сбережения электроэнергии»

Выполнил: студент 5 го курса

Экономия электроэнергии по отраслям народного хозяйства.

Неравномерное распределение электрической нагрузки в течение суток характерно для всего машиностроения. Максимальное потребление электроэнергии приходится на часы пиковой нагрузки энергосистем. В связи с этим число часов использования максимума активной нагрузки по предприятиям за год колеблется от 3100 до 4550, коэффициент неравномерности графика нагрузки составляет 0,178-0,525. Подавляющее большинство предприятий имеет утренний максимум по абсолютной величине больше вечернего. Графики нагрузки предприятий по качеству пиковых и полупиковых зон в течении суток мало различается, что свидетельствует о связи их по режимам электропотребления.

На базе электрификации промышленности происходила концентрация не только энергетических, но и производственных мощностей промышленности. О степени концентрации промышленности можно судить по тому, что число крупных промышленных предприятий с годовым потреблением электроэнергии свыше 20 млн. кВтч составляет 14 % от общего числа предприятий, а потребляют они 68 % электроэнергии, в то же время предприятие с годовым потреблением до 2 млн. кВтч составляют 26 % от общего числа предприятий, а потребляют они всего 3% электроэнергии.

Доля участия электроэнергии в производственных процессах отрасли характеризуется следующим: электрификация силовых процессов к завершению (99,5%); лишь небольшая часть внутризаводского транспорта работает на дизельном топливе. Наряду с использованием электроэнергии для силовых процессов широкое распространение получает электротехнология – применение электроэнергии в процессах тепловой и химической обработки материалов. Увеличивается использование в технологических процессах токов высокой частоты. Начали широко новые технологические процессы с использованием ультразвука, плазмы, лазерного луча, сильного электрического поля. В увеличении доли технологического использования электроэнергии наглядно проявляются такие преимущества электроэнергии, как лёгкая регулируем ость процесса, точность поддержания режима, воспроизводимость результатов обработки, возможность защитить нагреваемые материалы от вредных воздействий среды, гигиеничность и безопасность обслуживания и как следствие этого – повышение качества продукции, обусловленное улучшением свойств термообработанных деталей. Наиболее перспективны современные электротехнологические процессы на базе порошковой металлургии. Приведём основные направления развития электрификации в машиностроении:

Создание более производительного оборудования;

Улучшение структуры оборудования, за счёт внедрения оборудования, резко повышающего коэффициент использования металла;

Механизм вспомогательных ручных работ, занимающий большой удельный вес в отрасли;

Широкое внедрение методов электроплавки, электронагрева и термообработки материалов, обеспечивающих экономию металла, повышение качества продукции, автоматизацию производства и улучшению условия труда работающих;

Освоение и внедрение принципиально новых физических и химических приёмов обработки материалов, особенно сверх твёрдых и со сложной конфигурацией.

Первые три направления будут определять в основном дальнейшую динамику потребления электроэнергии на силовые нужды в станкоинструментальной промышленности; остальные направления масштабы и структуру использования электроэнергии на технологические нужды. Потребление электроэнергии на силовые и технологические нужды на предприятиях находят расчётным путём из-за отсутствия соответствующих приборов учёта электроэнергии. Имеющиеся на большинстве предприятий счётчики электроэнергии учитывают на общее потребление электроэнергии по заводу, цеху, участку и, как исключение, по отдельной технологической установке. Сложность раздельного учёта потребления электроэнергии состоит в том, что, во-первых, невозможно установить счётчик электроэнергии у каждой электропотребляющей установки, и во-вторых, иногда даже один электротехнологический объект является потребителем и силовой технологической электроэнергии. Поэтому распределение общего производственного электропотребления на силовые и технологические производства пропорционально мощности установок и числу часов их фактической работы, что не исключает некоторого отклонения расчётных данных от фактического расхода по видам потребляемой электроэнергии.

Основными причинами, обуславливающими малое число часов использования установленных энергетических мощностей, является снижение коэффициента сменности работы оборудования; превышение установленных энергетических мощностей в ряде случаев над необходимыми по технологическим условиям; малое число использования части вновь вводимых электротехнологических установок.

Уровень потерь энергии в машиностроении определяется двумя группами факторов. К первой группе факторов относятся конструктивные особенности находящегося в эксплуатации оборудования, правильный разбор по мощности, производительности, типу; уровень потерь здесь зависит в основном от того, насколько оборудование отвечает современным требованиям и правильно ли оно выбрано. Ко второй группе относятся организационные факторы процессов производства и потребление различных видов энергии, загрузка оборудования.

Повышение производительности труда и внедрение новых технологических процессов и оборудования в большой мере зависят от обеспечения производства энергией, правильного выбора энергоносителей, степени их использования.

На многих предприятиях ещё практикуется разработка технологических режимов, не учитывающих альтернативные варианты с меньшими расходами энергоресурсов. Значительную экономию энергии можно получить в промышленности путём небольшого усовершенствования технологии и прежде всего на основе рациональных методов и режимов эксплуатации технологического оборудования. По экспертным оценкам, такая экономия практически без капитальных затрат может составить около 15 % от стоимости потребляемой энергии.

Эффективное использование энергии до настоящего времени не входило в число главных факторов при выборе основного технологического оборудования. Например станки выбирали, как правило, исходя из условий обработки деталей наибольших размеров. Это приводило к недогрузке станочного парка, повышению удельного веса потерь холостого хода и перерасходу энергии. Приведение мощности привода технологического оборудования в соответствие с его фактической загрузкой освобождает большие резервы экономии энергии.

Эффективность использования энергии на предприятии зависит от уровня механизации и автоматизации производственных процессов. Актуальной задачей в области экономии энергии на предприятии является осуществление комплексной механизации и автоматизации производства, создание автоматических линий, участков и автоматизированных предприятий.

Снижение удельных расходов энергии на предприятии достигается переворотом ряда процессов высокотемпературного нагрева за счёт электроэнергии, улучшением технико-экономических показателей агрегатов, потребляющих различные виды энергии и топлива, за счёт укрупнения их единственных мощностей, интенсификации процессов нагрева и горения, изменение структуры потребления топлива в технологических аппаратах и изменения технологии производства.

Одной из постоянно возникающих задач при этом является определение экономической эффективности замены устаревшего энергетического оборудования. Анализ показал, что наиболее эффективными являются такие виды энергетического оборудования, которые окупаются в нормативный срок за счёт экономии энергии и топлива, обеспечивают высокую надёжность энергосбережения и приводят к снижению себестоимости.

С энергетической точки зрения желательно, чтобы число преобразования энергии на предприятии было минимальным, т.т. всякое преобразование энергии связано с её потерями. Чем меньше преобразований претерпевает энергия на предприятии, тем выше общий КПД энергоиспользования предприятия.

В современных условиях всё возрастающий эффект экономии топливно-энергетических ресурсов достигается путём проведения различных экономико-организационных мероприятий на предприятиях.

Рассмотрим основные направления экономии электроэнергии на предприятиях машиностроения :

Совершенствование и рационализация технологических процессов. Потери электроэнергии, вызванные нерациональной технологией и организацией производства, в ряде случаев могут превышать потери энергетических процессов и даже полезный расход энергии. Так, применение на машиностроительных предприятиях индукционного способа термообработки деталей и закалки их токами высокой частоты вместо термообработки в печах сопротивления позволяет в 2-3 раза сократить расход электроэнергии.

Внедрение прогрессивных технологических режимов и методов работы оборудования. Сюда следует отнести повышение скорости резания на станочном оборудовании, сокращение числа припусков при прокате, введение оптимальных температурных режимов при электронагреве, термообработке металлов. Исследования показывают, что увеличение скорости резания на станках с 50 до 200 м/мин снижает расход электроэнергии на 17 %, а применение скоростных плавок при оптимальном режиме в сочетании с организационными мероприятиями на 20-30 % сокращает удельный расход электроэнергии.

Улучшение качественных характеристик используемого оборудования. Анализ энергобалансов электротермических печей, которые являются самыми энергоёмкими электроустановками показывает, что потери теплоты через поверхность составляют около 48 % от всей потребляемой электроэнергии. Соответственно резервы экономии здесь чрезвычайно велики.

Совершенствование конструкций промышленных зданий и сооружений. Опыт зарубежной энергетики показывает, что только за счёт применения таких очевидных мероприятий, как усиление теплоизоляции зданий, устройство уплотняющих окон и дверей, рациональное сокращение площади окон и т.д., можно значительно снизить (до 50%) потребление энергии на отопление и кондинцирования промышленных зданий и сооружений.

Внедрение прямого технологического использования электроэнергии.. Наибольший эффект от применения электроэнергии достигается в том случае, когда электроэнергия используется непосредственно на выполнение технологической операции.

Уменьшение объёма металла, спиленного при обработке. В результате замены механической обработки ковкой и штамповкой, а также точным литьём за счёт уменьшения обработки резанием удельный расход электроэнергии сокращается на 15-20%.

Согласования мощности двигателей станков только по их номинальным нагрузкам недостаточно. При согласовании необходимо учитывать режим работы и характеристики двигателя и привода.при уменьшения нагрузки снижается КПД электродвигателя и рабочей машины и увеличивается расход электроэнергии.

Замена асинхронных двигателей синхронными. Это мероприятие может осуществляться без предварительных технико-экономических расчётов. Основными достоинствами синхронных двигателей, кроме выдачи в сеть реактивной мощности, являются более высокий КПД (по сравнению с асинхронными) – на 1-3% выше и меньшая чувствительность к изменению напряжения в сети.

Установка ограничителей холостого хода на станках всегда оправдана экономией электроэнергии, если по технологической операции время составляет 10 с и более.

Рационализация структуры режимов и эксплуатации осветительных установок. Замена ламп накаливания люминесцентными и ртутными, содержание светильников в чистоте, автоматизация включения и отключения освещения могут принести ощутимую экономию электроэнергии, расходуемой на освещение, составляет на машиностроительном предприятии до 10%.

Практическая реализация перечисленных направлений экономии электроэнергии на предприятиях машиностроения возможна на основе полного внутриотраслевого хозрасчёта, способствующего личной заинтересованности технологов, экономистов, энергетиков и организаторов производства в их внедрении.

Цветная металлургия – одна из ведущих отраслей тяжёлой промышленности, характеризующаяся значительными затратами энергетических ресурсов. В настоящее время цветная металлургия потребляет около 15% от всей электроэнергии, расходуемой в промышленности. Причём 93% электроэнергии поступает от энергетических систем , а 7% от собственных источников.

Особенно энергоёмкими является производство аммония, магния, меди, никеля и цинка. На получение этих металлов расходуется 85% всех энергоресурсов, потребляемых цветной металлургией. Постоянный рост электропотребления связан с заменой процессов, основанных на прямом использовании топлива, электротехнологическими, дальнейшей электрофикацией и автоматизацией производственных процессов. Возрастает одиночная мощность агрегатов питания электротехнологических установок. Создан опытно-промышленный полупроводниковый агрегат питания серий электролизеров для алюминия типа ДВ1 на выпрямленный ток 63 кассовый аппарат и напряжение 850 кВ, т.е. выходной мощностью 53000 кВт.

Для получения цветных металлов наиболее распространён электролизерный способ, который требует расхода большего количества электроэнергии на единицу продукции. Так при получении алюминия, удельный расход электроэнергии колеблется от 15000 до 20000 кВтч/т, в зависимости от прогрессивности принятой технологии.

Проведённая в 60-ых годах модернизация преобразовательных подстанций серий электролизеров, за счёт замены ртутных, электромеханических и электромагнитных преобразователей полупроводниковыми агрегатами питания позволила увеличить КПД, уменьшить значительно затраты на обслуживание и улучшить условия труда. Экономический эффект составил от 2 до 10 руб. на 1 кВт установленной мощности полупроводникового выпрямительного агрегата. Создание в дальнейшем автоматизированных систем позволило применить не стационарные режимы работы серий электролизеров, а следовательно, оптимизировать режим технологии получения цветных металлов.

Однако внедрение полупроводниковых агрегатов питания и автоматизированных тиристорных систем требует нового подхода к проектированию и эксплуатации систем энергоснабжения. Без этого существенно снижаются показатели качества электроэнергии (наблюдаются отклонения, колебания, несимметрия и искажение формы напряжения в сетях 6-10 кВ). Это ведёт к увеличению потерь электроэнергии в системах электроснабжения, уменьшению надёжности электрооборудования и кабельных линий в основном за счёт содержания недопустимого условия гармонических составляющих напряжения. Несинусоидальность формы кривой напряжения 6-10 кВ имеются во всех системах электроснабжения предприятий цветной металлургии с электролизерным производством, экспериментальные исследования и теоретические расчёты показывают, что в существующих системах электроснабжения на шинах переменного тока преобразовательных подстанций значение коэффициента несинусоидальности напряжения превышает допустимое в 1,5-2 раза. Полупроводниковые агрегаты питания мощных серий электролизеров алюминия влияют на форму в сетях напряжением 110-220 кВ внешних систем электроснабжения.

Каждый электрик должен знать:  Фен упал в ванну с водой - что делать

Следует также отметить, что кроме тех неприятных явлений, о которых говорилось ранее, несинусоидальность кривой напряжения вызывает увеличение в 2-3 раза тока кз в системах электроснабжения в изолированной нейтралью, по сравнению с расчётным током синусоидальном напряжении, что резко понижает надёжность работы кабельных линий 6-10 кВ.

Экономия энергии в цветных металлах путём электролиза можно достичь как за счёт повышение КПД технологического процесса, так и за счёт совершенствования систем электросбережения серий электролизеров. Это возможно за счёт применения следующих способов:

Замены преобразовательных агрегатов на подстанциях на современные;

Использование электрических схем преобразователей и систем электроснабжения, обеспечивающих минимальное искажение формы кривой напряжения.

Применение методов регулирования, обеспечивающих высокий коэффициент мощности.

Эти способы должны учитываться как при проектировании системы электроснабжения, так и в процессе их эксплуатации.

Ряд отечественных предприятий цветной металлургии подтвердил технико-экономическую целесообразность внедрения САЛАП для электролиза цветных металлов. При электролизе меди и цинка экономический эффект на один агрегат в год составляет 200-400 тыс. руб., а при электролизе кадмия – 200 тыс. руб.

Применение для электролиза постоянного тока требует использования средств выпрямления и регулирования. Современные выпрямители, особенно при условии регулирования выходного напряжения, обладает относительно низким коэффициентом мощности. Для его увеличение и следовательно уменьшения котлов ЭЭ применяют статические компенсирующие устройства и батареи конденсаторов. Последние весьма чувствительны к наличию и амплитуды высших гармонических в кривой напряжения. Могут возникать опасные резонансные явления на отдельных гармонических составляющих, которые приводят к выходу из строя конденсаторов, т.т. прекращается компенсация реактивной мощности.

Если принять, что на выходе выпрямителя имеется идеальный ток, т.е. в цепь постоянного тока включен реактор с бесконечно большой индуктивностью, то первичный ток выпрямителя будет предоставлен в виде кривой, имеющий ступенчатую прямоугольную форму. Это ток можно предоставить в виде в виде суммы гармонических, в которые входит первая основная гармоническая, имеющая ту же частоту, что и напряжение, и внешние гармонические имеющие частоты, кратные основной.

В действительности имеется процесс коммутации вентилей, фазное регулирование напряжения на входе выпрямителя, а симметрия питающего напряжения, а так же вся асимметрия питающих проводов, поэтому в кривой первичного тока могут иметь место и другие гармонические составляющие.

Амплитуды гармонических составляющих в сети питания зависят как от амплитуды гармонических первичного тока, так и от схемы электроснабжения.

Широко распространенный способ обеспечения 12-фазного режима выпрямления – соединения фазной вентильной обмотки, каждого преобразования трансформатора в звезду, а другие колбвины в треугольник. При таком исполнении трансформаторы преобразователи, установившийся на подстанциях, унифицированы. Для достижения числа фаз схемы выпрямления более 12, следует применять фазоповоротные трансформаторы и различные сочетания сетевых линий, вентильных обмоток преобразовательных трансформаторов. Однако все эти решения изменённой конструкции трансформаторного оборудования и влияет но его технико-экономические показатели, т.е. увеличивается стоимость трансформатора, а следовательно и потери энергии в нём. Поэтому, как показывают расчёты минимумы приведённых годовых затрат достигаются при 6-ти фазной схемы выпрямления. С учётом работы статических компенсаторов целесообразным является использование 12-ти и 24-ёх фазных схем выпрямления.

Коэффициент мощности полупроводниковых преобразовательных агрегатов электролизеров уменьшается за счёт нарушения работы системы управления реакторами насыщения. В процессе работы происходит перераспределение нагрузки между выпрямительными мостами одного и того же агрегата, причём отдельные выпрямительные мосты перегружаются за 70% и более. Это резко увеличивает угол коммутации, в результате чего cos  уменьшается на 0,65-0,80.

Уменьшение cos  определяется случайными процессами происходящими в процессе работы агрегата. Проведённые исследования показывают, что в случае частичного регулирования агрегатов получаем следующую вероятность состояния работы агрегата с К м  0,09-13% времени, с 0,91 >К м >0,7-68% времени м. с К м м  91-18% времени, с 0,91>К м >0,7-81% времени и с К м м на 0,14, а в расчёте обратного тока по 0,11. Наиболее совершенным является совмещения преобразователя и силового трансформатора. Такие агрегаты типа РЕК ТИФОМЕР всё шире применяется за рубежом при электролизе цветных металлов.

Потери энергии в системе питания электролизеров можно уменьшить, если питать их сглаженным выпрямленным током.

Характерными особенностями технологического процесса текстильного производства является: его многоступенчатость, различная энергоёмкость технологического оборудования, большое количество факторов, влияющих на него, широта ассортимента сырья, полуфабрикатов и 8готовой продукции. Поэтому удельное энергопотребление на каждом данном производстве, являясь сложной функцией многих переменных, может резко изменяться при одних и тех же значениях общего объёма выпускаемой продукции. Эти факторы усложняют нормирование и учёт расхода электроэнергии, что приводит к завышению норм расхода по сравнению с достигнутым уровнем, истинных затрат электроэнергии на 1 продукцию, бесконтрольного расходования электроэнергии. Следует иметь ввиду, что нормирование необходимо осуществлять в натуральном выражении.

Анализ структуры электропотребления в текстильной промышленности показывает, что основная его доля приходится на производство хлопчатобумажных тканей.

Прядильное и ткацкое производство используют в основном асинхронные двигатели. Правильно спроектированный и эксплуатируемый электропривод коренным образом изменяет условия работы повышая производительность труда, улучшая качество продукции и облегчая труд рабочего.

Современно прядильное производство характеризуется переходом к автоматизации производства прядей. Техническое перевооружение текстильной промышленности осуществляется на базе широкого внедрения высокопроизводительных пневмомеханических машин (ППМ) и бесчелночных ткацких станков.

Нормирование электропотребления высчитанное на базе научно-обоснованного электробаланса является важнейшим фактором, планирования номинального расхода, выбора средств и способа экономии, а также организации контроля за потребляемой электроэнергией.

Регулирование напряжения частей на выводах промышленных установок осуществляемое на основе современных тиристорных регуляторов позволяет наиболее экономичным способом автоматизировать управление технологическими процессами промышленных производств.

Экономическая эффективность использования синхронных двигателей в значительной мере определяется системой возбуждения. Использование современных тиристорных и бесщёточных возбудительных устройств позволяет не только повысить КПД двигателя, но и автоматизировать управление системы возбуждения как в режиме нормального возбуждения, так и режимах форсированного возбуждения и гашения поля.

Технологические процессы непрерывных производств должны обладать устойчивостью по отношению к кратковременным перерывам электроснабжения, обусловленным работой релейной защиты и автоматики системы электроснабжения. Устойчивость технологических процессов обеспечивается реализацией самозапуска электродвигателей технологических механизмов. Выборы средств и способов успешного самозапуска электродвигателей предотвращают срывы технологических процессов производств и исключает режимы нерационального потребления, вызванные этими срывами.

Повышение КПД и cjs  асинхронных двигателей с фазным ротором можно достигнуть переводом их в синхронные режимы.

Наибольшей экономической эффективностью обладает схема синхронизации при последовательном возбуждении роторной обмотки от обмотки статора.

Резервы экономии электроэнергии на отраслевом уровне народного хозяйства могут быть реализованы на основе полного внутриотраслевого хозрасчёта, способствующего личной заинтересованности технологов, экономистов, энергетиков и организаторов производства в их использовании.

Для того, чтобы экономить электроэнергию необходимо прежде всего знать, на какие цели и в каком количестве она расходуется. Определение статей расхода электроэнергии и является основной задачей составления электробаланса промышленного предприятия.

Ежегодное составление электробаланса позволяет наблюдать за результатами мероприятий по рационализации электрохозяйства промышленого предприятия. Так, например, анализирую изменение общего и удельного расходов электроэнергии на производство сжатого воздуха, можно сделать выбор о рационализации мероприятий, проводимых в компрессорных установках с целью уменьшения расходов электроэнергии.

Электробаланс промышленного предприятия должен состоять из приходной и расходной частей (активной и реактивной мощностей). В приходную часть включается электроэнергия полученная от энергосистемы или от сетей других потребителей, а также выработанная электрическими установками предприятия (генераторы промышленных ТЭС и ГЭС, СК и конденсаторы). Приходную и расходную часть составляют по показаниям счётчиков активной и реактивной энергии. Приходная часть электробаланса составляется для активной энергии (по промышленному предприятию, по цехам предприятия, по отдельным энергёмким агрегатам, по особому указанию главного энергетика предприятия или инспекции энергосбыта) и для реактивной энергии (по промышленному предприятию, по цехам предприятия, по отдельным энергёмким агрегатам, по особому указанию главного энергетика предприятия или инспекции энергосбыта).

Расходная часть электробаланса активной электроэнергии должна быть разделена на следующие статьи расхода:

Прямые затраты электроэнергии на основную технологическую продукцию с выделением полезного расхода электроэнергии на выпуск продукции без учёта потерь в различных звеньях энергоёмкого технологического оборудования (электрические печи, компрессорные и насосные установки, прокатные станы и другие крупные потребители электроэнергии).

косвенные затраты электроэнергии на основной технологический процесс в следствии его несовершенства или нарушения технологических форм (влажная шихта, недогрев слитков при прокате и т.п.).

затраты электроэнергии на вспомогательные нужды (вентиляция помещений цехов, цеховой транспорт, освещение и т.п.).

потери электроэнергии в элементах систем электроснабжения (линиях, трансформаторах, реакторах, компенсирующих устройствах и двигателях).

Отпуск электроэнергии сторонним потребителям (столовые, клубы, посёлки, городской электрический транспорт т.п.)

Наличие всех пяти статей расхода электроэнергии при составлении электробаланса не является обязательным.

Когда существующая схема учёта расхода электроэнергии не позволяет выделить отдельных потребителей (например, питание от общих цеховых шин электрокранов и технологического оборудования), необходимо сделать соответствующее примечание в общих замечаниях по электробалансу. Удельный расход электроэнергии в электробалансе должен быть отнесён на единицу продукции, сопоставляемую с соответствующими показателями других цехов и заводов.

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И

СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РУз.

ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Беруний.

»Задачи сбережения электроэнергии»

Выполнил: студент 5 го курса

Экономия электрической энергии в системах

Около 70% электроэнергии, вырабатываемой электростанциями Советского Союза, расходуется на промышленных предприятиях. Из этого можно заключить, какое огромное значение имеют вопросы экономии электроэнергии в промышленных установках. Решения XXVI съезда КПСС по экономии электроэнергии относятся, прежде всего, к промышленным предприятиям. Уменьшение потребления электроэнергии путём рационального её использования позволит расширить производство необходимой стране продукции, даст возможность шире применять электроэнергию в быту советских людей. Экономия электропередачи на промышленных предприятиях может быть получена за счёт уменьшения потребления её приемниками (электродвигатели, электропечи, электросветильники и пр.) и уменьшение потерь электроэнергии в различных элементах системы электроснабжения (трансформаторы, реакторы, линии и т.д.)

При передаче электроэнергии от источников питания до приёмников теряется 10-15% электроэнергии, отпущенной с шин электростанций; остальная часть (85-90 % электроэнергии)расходуется приёмниками. Поэтому задача экономии электроэнергии на промышленных предприятиях должна решаться технологами и энергетиками путём рационального её использования.

Экономия только 1 % электроэнергии на каждом предприятии может в совокупности освободить огромные мощности в энергосистемах. Ниже приведены методы и способы экономии электроэнергии в элементах системы электроснабжения.

  1. Экономия электроэнергии в трансформаторах.

На промышленном предприятии силовые трансформаторы устанавливают на главных понизительных, на цеховых и на специальных подстанциях. Преобразовательных электропечных, сварочных и др. Потери электроэнергии в трансформаторах являются неизбежными, однако размер их должен быть доведён до возможного минимума путём правильного выбора мощности и числа силовых трансформаторов, а также рационального режима их работы. Кроме того, следует стремиться к уменьшению потерь электроэнергии путём исключения холостого хода трансформаторов при малых загрузках. Это мероприятие имеет особое значение при эксплуатации цеховых трансформаторов предприятий, работающих в одну или две смены, а также в выходные дни.

Обычно на предприятиях в свободное от работы время или в выходные дни ведутся ремонтные работы, испытания оборудования и т.д.. Для производства таких работ также требуется электроэнергия, но в значительно в меньшем количестве, чем в рабочие дни. Включение всех цеховых трансформаторов вызывает большие нерациональные потери за счёт потерь холостого хода трансформаторов. Для устранения таких потерь рекомендуется проектировать новые схемы электроснабжения предусматривая резервные связи (перемычки) на стороне низкого напряжения цеховых трансформаторов. При этом целесообразно питать установки для ремонтных работ, ночного, охранного и дежурного освещения по всей территории предприятия и т.п., включая работу только 1, 2-ух трансформаторов в разных точках сети.

В условиях действующих промышленных предприятий при отсутствии запроектированной схемы такого питания можно путём незначительной реконструкции сети обеспечить целесообразный режим работы силовых трансформаторов. Ограничение холостого хода имеет большое значение также для таких установок, сварочные и электропечные аппараты.

Следует отметить, что работа трансформаторов в режиме холостого хода или близком к нему вызывает изменение потерь не только в самом трансформаторе, но и во всей системе питания из-за низкого коэффициента мощности при холостом ходе трансформатора

  1. Экономия электроэнергии в линиях.

Потери электроэнергии в линиях зависят от значения сопротивлений и тока, пропускаемого через линии. Сопротивление действующих линий может считаться практически постоянным. Отсюда следует, что для уменьшения потерь электроэнергии возможен один путь – уменьшение протекающего через них тока. Уменьшить значение тока можно например использованием в работе значительного количества резервных линий. При наличии параллельных линий желательно из соображений экономии электроэнергии держать их включенными параллельно. При проектировании системы электроснабжения предприятия необходимо выбирать вариант, при котором отсутствуют реакторы, или вариант с минимальными потерями в реакторах. С этой точки зрения рассматриваемые варианты должны обязательно сопоставляться по технико-экономическим показателям. Так например система электроснабжения предприятия на напряжение 6 кВ с реакторами должна сравниваться с системой электроснабжения на напряжение 20 кВ без реакторов.

  1. Экономия электроэнергии в шинах.

При питании мощных приёмников электроэнергии (электрические печи и пр.), как правило, применяют многополюсные шинопроводы. Если применять расположение шин, как указано на рис. 14.1 а , то потери электроэнергии в таком шинопроводе будут значительно больше, чем при расположении показанном на рис. 14.1 б . Это объясняется тем, что при расположении шин, показанном на 14.1 а сильно сказывается »эффект близости», при котором резко возрастает индуктивное сопротивление шин и соответственно увеличивается реактивная составляющая тока, что в конечном счёте приводит к увеличению общего тока и соответственно потерь мощности и энергии.

При расположении шин, приведённом на рис. 14.1 б , взаимодействие магнитных полей таково, что их действия взаимно уничтожаются и увеличение реактивного тока незначительно. Потери мощности и электроэнергии в этом случае уменьшаются почти вдвое по сравнению с расположением на рис. 14.1 а .

Что такое плотность тока

Содержание статьи

  • Что такое плотность тока
  • Что такое электрический ток
  • В чем измеряется плотность

Плотность постоянного электрического тока можно сравнить с плотностью газа, текущего в трубе под давлением. Плотность тока равна отношению силы тока в амперах (А) к площади поперечного сечения проводника в квадратных миллиметрах (Поз. 1 на рисунке). От материала проводника ее значение не зависит. Сечение проводника берется по нормали (перпендикулярно) к его продольной оси.

Если, допустим, провод имеет диаметр D = 1 мм, то площадь его поперечного сечения будет S = 1/4(πD^2) = 3,1415/4 = 0,785 кв. мм. Если по такому проводу течет ток I в 5 А, то его плотность j будет равна j = I/S = 5/0,785 = 6,37 А/кв. мм.

Значения плотности тока в технике

Хотя само значение плотности тока от материала проводника не зависит, в технике его выбирают, исходя из его удельного электрического сопротивления и длины провода. Дело в том, что при большой плотности тока проводник с ним нагревается, его сопротивление от этого возрастает, и потери электроэнергии в проводке или обмотке увеличиваются.

Однако, если взять провода слишком толстыми, то и вся проводка получится чрезмерно дорогой. Поэтому расчет бытовой проводки ведут, исходя из так называемой экономической плотности тока, при которой общие долговременные расходы на электросеть минимальны.

Для квартирной проводки, провода в которой не очень длинные, берут значение экономической плотности в пределах 6-15 А/кв. мм. в зависимости от длины проводов. Медный провод диаметром 1,78 мм (2,5 кв. мм) в ПВХ изоляции, замурованный под штукатурку, выдержит и 30, и даже 50 ампер. Но при потребляемой квартирой мощности в 5 кВт плотность ток в нем будет (5000/220) = 23 А, а его плотность в проводке – 9,2 А/кв. мм.

Экономическая плотность тока в линиях электропередач много ниже, в пределах 1-3,4 А/кв. мм. В электрических машинах и трансформаторах промышленной частоты 50/60 Гц – от 1 до 10 А/кв. мм. В последнем случае ее вычисляют, исходя из допустимого нагрева обмоток и величины электрических потерь.

О плотности тока высокой частоты

Плотность тока высоких частот (теле и радиосигналы, например) рассчитывают с учетом так называемого скин-эффекта (skin – по-английски «кожа»). Суть его в том, что электромагнитное поле оттесняет ток к поверхности провода, поэтому для получения нужной его плотности приходится брать диаметр провода больше, а чтобы не тратить лишней меди, делать его пустотелым, в виде трубки.

Скин-эффект имеет значение не только при передаче больших мощностей. Если, допустим, сделать разводку кабельного телевидения по квартире слишком тонким коаксиальным кабелем, то потери в нем из-за скин-эффекта во внутреннем проводе могут оказаться чрезмерно велики. Аналоговые каналы при этом будут рябить, а цифровые – рассыпаться в квадратики.

Глубина скин-эффекта зависит от частоты сигнала, и плотность тока при этом плавно падает до нуля в центре провода. В технике для упрощения расчетов глубину залегания скин-поверхности считают там, где плотность тока падает в 2,72 раза по сравнению с поверхностной (Поз. 2 на рисунке). Величина 2,72 выводится в технической электродинамике из соотношения электрической и магнитной постоянной, что облегчает расчеты.

Плотность тока смещения

Ток смещения довольно сложное понятие электродинамики, но именно благодаря ему переменный ток проходит через конденсатор, и антенна излучает сигнал в эфир. Ток смещения тоже имеет свою плотность, но определить ее не так-то просто.

Даже в очень хорошем конденсаторе электрическое поле слегка «выпирает» в стороны между пластинами (Поз. 3 на рисунке), поэтому к пересекаемой током смещения поверхности нужно давать некоторую добавку. Для конденсатора ее величиной еще можно пренебречь, но если речь об антенне, то там эта виртуальная, пересекаемая током смещения поверхность значит все.

Чтобы найти плотность тока смещения, приходится решать сложные уравнения электродинамики или производить компьютерное моделирование процесса. К счастью, для многих случаев инженерной практики знать ее величину не требуется.

Дипломная работа: Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий на основании технико-экономических расчетов

Введение

Передача электроэнергии от источников к потребителям производится энергетическими системами, объединяющими несколько электростанций. Приемники электроэнергии промышленных предприятий получают питание от системы электроснабжения, которая является составной частью энергетической системы.

Электроэнергия на пути от источника питания до электроприемника на современных промышленных предприятиях (независимо от их энергоемкости и характера производства) как правило, трансформируется один или несколько раз: по напряжению и току, а потоки ее, по мере приближения к потребителям, дробятся на более мелкие и разветвленные каналы.

Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится более 60% всей вырабатываемой в стране электроэнергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещаются помещения, осуществляется автоматическое управление производственным процессом и др. Сейчас существуют технологии (электрофизические и электрохимические способы обработки металлов и изделий), где электроэнергия является единственным энергоносителем.

При проектировании систем электроснабжения промышленных предприятий на основании технико-экономических расчетов решаются, например, следующие задачи: обоснование номинального напряжения сети, выбор схемы и конфигурации сети, средств компенсации реактивной мощности и их размещения, средств ограничения токов короткого замыкания, сечений проводов, числа и мощности трансформаторов и т.п.

Экономическая оценка рассматриваемого варианта заключается в определении капитальных вложений (К) и ежегодных эксплуатационных издержек (И). Обе эти величины определяются лишь для элементов системы электроснабжения, входящих в изменяющиеся части сравниваемых вариантов.

Передача, распределение и потребление электроэнергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надежностью. Так, в системах цехового электроснабжения широко используются комплектные распределительные устройства (КРУ) и комплектные трансформаторные подстанции (КТП), а также комплектные осветительные и силовые токопроводы.

Все это создает гибкую и надежную систему распределения электроэнергии, экономящую большое количество проводов и кабелей. Значительно упростились схемы подстанций различных напряжений и назначений за счет отказа от сборных шин и выключателей на первичном напряжении и применения глухого присоединения трансформаторов подстанций к питающим линиям и т.д.

1. Описание технологического процесса

Аммиачно-холодильный цех №2510 предназначен для выработки холода параметров минус 12 °С, минус 30 °С, 0 °С, 5 °С и снабжением холодом этих параметров технологических цехов производств 2-ой промышленной зоны (завод СПС, завод ОЭ, завод «Олигомеры», СП «Петрокам», завод «Таиф-НК», завод «Эластик»).

В состав цеха входят:

1. Титул 643/1 – компрессорная

2. Титул 643/2 – насосная

3. Титул 643/3 – наружная установка

Для получения холода параметра минус 12 °С принята схема с охлаждением теплоносителя (ТНК) циркуляция которого производится по замкнутому контуру насосами поз. Н-37/1–3 через испарители поз. Т-12/3–7 при температуре кипения аммиака в межтрубной части минус 17 °С.

Подпитка контура охлажденного теплоносителя осуществляется из подземной емкости поз. Е-32 насосами поз. Н-32, Н-39 на всас насоса поз. Н-37/3.

Теплоноситель с температурой минус 8 °С из сети заводов СПС, ОЭ, Олигомеры, СП Петрокам, Таиф-НК поступает на всас насосов поз. Н-37/1–3 и подается в трубную часть испарителей поз. Т-12/3–7, где охлаждается кипящим аммиаком до температуры минус 12 °С.

Приборы контроля и управления, размещаемые в машинном зале, взрывобезопасного исполнения. На дистанционном щите расположена вся аппаратура управления турбокомпрессорным агрегатом, масляными наосами, задвижками, сигнальные лампы, измерительные приборы тока и мощности главного электродвигателя и давления всасывания и нагнетания компрессора.

Для получения холода параметра минус 30 °С принята схема с непосредственным испарением жидкого аммиака в технологических аппаратах производства СОП.

Для отсоса паров аммиака из технологических аппаратов производства СОП в цехе установлены 2 поршневых компрессора. Пары аммиака из технологических аппаратов цеха 2506 с температурой до минус 30 °С и давлением 0,018 МПа (0,18 кгс/см²) поступает в отделитель жидкости поз. 0–50, в котором происходит отделение паров аммиака от капель жидкости за счет изменения скорости и направления потока.

Жидкий аммиак из нижней части отделителя поз. 0–50 стекает в дренажный ресивер поз. Е-51, откуда периодически, при достижении максимально допустимого уровня, передавливается парами высокого давления в один из ресиверов поз. Е-9, или в один из испарителей поз. Т-12, или в отпарные емкости поз. Е-33, Е-63.

Освобожденные от капель пары аммиака после отделителя жидкости поз. 0–50 поступают в общий коллектор всасывания ступени низкого давления поршневых компрессоров поз. М-53/1,2.

Технологической схемой предусмотрено регулирование холодопроизводительности установки получения холода минус 30 °С при помощи перепускного клапана поз. 811, а также через перемычку между всасывающими коллекторами холода минус 30 °С и минус 12 °С при помощи задвижки №1133.

Для получения холода параметра 5 °С принята схема с охлаждением промежуточного холодоносителя (охлажденная речная вода), циркуляция которой осуществляется по замкнутому контуру насосами поз. Н-38/1–3 через испарители поз. Т-12/1–2 и Т-13/1–3 при температуре кипения аммиака в межтрубной части аппарата 2 °С. Подпитка и заполнение контура охлажденной воды осуществляется из сети осветленной воды в трубопровод обратной охлажденной воды в Тит. 643/2–3 перед всасом насоса поз. Н-38/1–3.

Для получения холода параметра 0 °С принята схема с непосредственным испарением жидкости аммиака в технологических аппаратах цехов 2505, 2506, 2509.

Холодильная установка цеха №2510 относится к I категории надежности электроснабжения. Первая категория – электроприемники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, причинить значительный ущерб народному хозяйству, вызвать повреждение оборудования, массовый брак продукции, нарушение нормальной деятельности особо важных элементов промышленного предприятия.

На холодильной установке цеха №2510 имеются электроприемники трехфазного тока напряжением до 1000 В частотой 50 Гц, и приемники трехфазного тока напряжением выше 1000 В частотой 50 Гц.

2. Характеристика окружающей среды производственных помещений

В современном обществе резко возросли роль и задачи экологии. На основе оценки степени вреда, приносимого природе индустриализацией производства, совершенствуются инженерно-технические средства защиты окружающей среды,всемирно развиваются замкнутые безотходные технологические производства.

В большинстве отраслей промышленности научно-технический прогресс сопровождается улучшением условий труда, ликвидацией на многих производствах тяжелого ручного труда, широким внедрением новых эффективных средств обеспечения безопасности.

На современном этапе развития общества любое техническое решение должно приниматься с учетом не только технологических и экономических требований, но и экологических аспектов.

Таблица 2.1 Взрывопожарная и пожарная опасность производственных зданий, помещений и наружных установок

Название: Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий на основании технико-экономических расчетов
Раздел: Промышленность, производство
Тип: дипломная работа Добавлен 18:37:04 07 декабря 2010 Похожие работы
Просмотров: 9126 Комментариев: 13 Оценило: 4 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать

Наименование производственных зданий и помещений Категория по взрывопожарной и пожарной опасности (НПБ 105–2003) Класс взрывоопасности Категория и группа взрывоопасных смесей Наименование веществ, определяющих категорию и группу взрывоопасных смесей
1 Компрессорный зал А В-1а 2А-Т1 Аммиак
2 Наружная установка Ан В-1г 2А-Т1
3 Насосы по перекачке охлажденного теплоносителя и воды А В-1а 2А-Т1 Водный раствор этиленгликоля

3. Выбор рационального напряжения питающей сети

Основным источником электроснабжения промышленных предприятий являются энергосистемы. Для повышения эффективности систем электроснабжения и экономии электроэнергии при ее проектировании следует стремиться к сокращению числа ступеней трансформации, повышению напряжения питающей сети, внедрению подстанций без выключателей с минимальным количеством оборудования, применению магистральных линий и токопроводов. Если при взаимном расположении производств и потребляемой ими мощности оптимальное число понизительных подстанций 35…220/6…10 кВ оказывается больше единицы, то по территории предприятия следует проложить воздушную линию (ВЛ) или кабельную вставку с ответвлениями к подстанциям глубокого ввода (ПГВ), которые располагают в центрах нагрузок групп цехов, территориально обособленных на данном предприятии. При этом распределительные устройства напряжением 6…10 кВ ПГВ используют в качестве распределительных пунктов (РП) цехов.

Напряжение каждого звена системы нужно выбирать с учетом напряжений смежных звеньев.

Выбор напряжения питающей сети проводят на основании технико-экономического сравнения вариантов в случаях когда:

– имеется возможность получения энергии от источника питания при двух и более напряжениях;

– предприятие с большой потребляемой мощностью нуждается в сооружении или значительном расширении существующих районных подстанций, электростанций или сооружения собственной электростанции;

– имеется связь электростанций предприятий с районными сетями.

Предпочтение отдают варианту с более высоким напряжением, даже при экономических преимуществах варианта с низким из сравниваемых напряжений в пределах до 5–10% по приведенным затратам.

На первых ступенях распределения энергии для питания больших предприятий применяют напряжения 110, 220 и 330 кВ.

Напряжение 35 кВ применяют для частичного внутризаводского распределения энергии при:

– наличии крупных электроприемников на напряжении 35 кВ;

– наличии удаленных нагрузок и других условий требующих для питания потребителей повышенного напряжения;

– схеме глубокого ввода для питания группы подстанций 35/0.4…0.66 кВ малой и средней мощности.

Так как на холодильной установке цеха №2510 имеются электроприемники напряжением 6 кВ и электроприемники напряжением 0,4 кВ, а к ГПП – 2 подходит ВЛ – 110 кВ, то принимаем напряжение питающей сети 110/6/0,4 кВ.

4. Определение электрических нагрузок по группам приемников электроэнергии

При разработке проекта электроснабжения промышленного предприятия необходимо определить максимальную электрическую мощность, передачу которой требуется обеспечить для нормальной работы объекта. В зависимости от этого значения, называемого расчетной нагрузкой , выбираются источник электроснабжения и все оборудование электрической сети, обеспечивающее передачу требуемой мощности: линии, трансформаторы распределительные устройства. Неточность определения расчетной нагрузки влечет за собой или перерасход проводникового материала во всей электросети, или ненадежность электроснабжения.

Метод коэффициента максимума – это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных (Рм, Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников. Максимальная нагрузка заданной продолжительности представляет собой наибольшее ее значение из всех значений за заданный промежуток времени.

Рм = Км ·Рсм; Qм = К¹м ·Qсм; ,

где Рм – максимальная активная нагрузка, кВт;

Qм – максимальная реактивная нагрузка, кВар;

Sм – максимальная полная нагрузка, кВА;

Км – коэффициент максимума активной нагрузки;

К¹м – коэффициент максимума реактивной нагрузки.

Так как холодильная установка цеха №2510 является потребителем

I категории электроснабжения, то трансформаторная подстанция (ТП) – двухтрансформаторная, а между секциями шин устанавливаются устройства АВР (автоматическое включение резерва).

Так как трансформаторы должны быть одинаковые, нагрузка распределяется по секциям примерно одинаково, все электроприемники заносим в «Сводную ведомость нагрузок» и начинаем расчет.

– мощности 3-фазных электроприемников приводится к длительному режиму:

– для электроприемников ПКР; (4.1)

– для электроприемников ДР (4.2)

– для сварочных трансформаторов ПКР (4.3)

– для трансформаторов ДР (4.4)

где приведенная и паспортная активная мощность, кВт;

– полная паспортная мощность, кВА;

ПВ – продолжительность включения, отн. ед.

Например, для мостового крана:

– определяем среднюю активную мощность за наиболее загруженную смену:

где Ки – коэффициент использования электроприемников, определяется на основании опыта эксплуатации по [15.25];

Рн – номинальная активная групповая мощность, приведенная к длительному режиму, без учета резервных электроприемников, кВт.

где Qсм – средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену, кВар;

tgφ – коэффициент реактивной мощности.

где – полная мощность за смену, кВА

Результаты расчетов заносим в таблицу «Сводная ведомость нагрузок».

Приближенным методом расчета осветительной нагрузки является расчет по удельным мощностям. Удельная мощность определяется в зависимости от нормы освещенности, типа источника света, коэффициента запаса, площади помещения, расчета высоты подвеса светильников, коэффициента отражения стен и потолка и т.д.

– определяем методом удельной мощности нагрузку осветительных устройств

где – удельная нагрузка осветительных приемников, Вт/м²; находим по таблице [7.140], принимаем равный 17;

– коэффициент спроса осветительной нагрузки, согласно методическим указаниям по проектированию принимается равным 0,85 [6.122]

F – площадь освещаемого помещения, м².

Так как холодильная установка цеха 2510 состоит из компрессорной, наружной установки, операторной, то будет выбрано 9 щитков освещения и 5 щитков аварийного освещения машинного зала, лестничных переходов и запасных выходов.

Расчетную мощность увеличим на 10 – 30%, так как учитываем аварийное освещение, тогда:

Распределяем нагрузку по секциям.

– определяем средней коэффициент использования группы электроприемников

Ки.ср = РсмΣ / РнΣ (4.10)

где РсмΣ,РнΣ – суммы активных мощностей за смену и номинальных в группе электроприемников, кВт.

Ки.ср = 13198 / 16497 = 0,7

tgφ = Qсм /Рсм (4.11)

где tgφ – коэффициент реактивной мощности;

tgφ = 9898,7 / 13198 = 0,75

– определяем эффективное число электроприемников

– может быть определено по упрощенным вариантам [15.25], n – фактическое число электроприемников в группе;

m – показатель силовой сборки в группе.

– определяем Км = F (Ки, n э) по таблицам (графикам) [15.26].

– определяем максимальную активную, реактивную и полную нагрузки:

Рм = Км ·Рсм; Qм = К¹м ·Qсм; (4.12)

Рм = 1,14 · 13198 = 15045,7 кВт

Qм = 1 · 9898,7 = 9898,7 кВар

– определяем ток на РУ, результат заносится в таблицу:

– определяем потери в трансформаторе, результат заносится в таблицу:

ΔРт = 0,02 · Sм = 0,02 · 18009 = 360,18 кВт – по ВН

ΔQт = 0,1 · Sм =0,1·18009 = 1800,9 кВар

ΔРт = 0,02 · Sм = 0,02 · 1225,4 = 24,5 кВт – по НН

ΔQт = 0,1 · Sм =0,1· 1225,4 = 122,5 кВар

Все расчетные данные заносим в таблицу 4.1

5. Построение картограммы определения центра электрических нагрузок и места расположения питающих подстанций

Предъявляемые к системе электроснабжения требования и ее параметры зависят от мощности и категории надежности потребителей.

Картограмма нагрузок – это изображение распределения нагрузок по территории предприятия кругами, площади которых в выбранном масштабе m равны расчетным нагрузкам цехов.

Места расположения подстанций для питания приемников выбирают в центре их нагрузок. Преобладающим типом являются комплектные трансформаторные подстанции.

Разукрупнение ТП обеспечивает значительную экономию цветных металлов затрачиваемых на кабельные и воздушные линии вторичного напряжения и снижает потери электроэнергии за время их эксплуатации.

Определяем площадь круга по расчетной нагрузки цеха:

где радиус окружности цеха, км;

мощность этого цеха (кВт);

Отсюда находим радиус круга:

При построении картограммы нужны реактивные, полные активные и осветительные нагрузки цехов которые берем из «Сводной ведомости нагрузок»

Для определения места ТП – 31 и РП – 3 находим центр электрических нагрузок (ЦЕН) реактивной мощности. Координаты (ЦЭН) холодильной установки определяем по формуле:

где расчетная активная нагрузка цеха, кВт;

координаты центра активной нагрузки, км.

Все данные заносим в таблицу 5.1 «Сводную ведомость»

Таблица 5.1 Сводная ведомость

Параметр Компрессорная установка
0.4 кВ 6 кВ 0.4 кВ 6 кВ 0.4 кВ 6 кВ 0.4 кВ 6 кВ
, кВт 1401.1 18855 600 750 570.3 18105 230.8
Х, км 0,120 0,120 0,0105 0,0105 0,03 0,03 0,037
Y, км 0,06 0,06 0,052 0,052 0,01 0,01 0,037
0,78 0,8 0,78 0,8 0,78 0,8 0,78
0,78 0,75 0,78 0,75 0,78 0,75 0,78
0,16 0,01 0,02 0,49 0,01

1. На генеральном плане 4 х 1 наносим центры электрических нагрузок каждой установки (рисунок 5.1), масштаб генплана 0.01 км/см

2. Определяем масштаб активных нагрузок, исходя из масштаба генплана. Принимается для наименьшей нагрузки (для наружной установки) радиус

R = 0.05 км, тогда:

3. Определяется радиус для наибольшей нагрузки (насосная 0.4 кВ) по формуле (5.2):

4. Для остальных нагрузок радиусы определяются аналогично.

5. Определяется ЦЭН активной нагрузки по формуле (5.3) и (5.4):

Место расположения ТП-31 будет в координатах точки А (0,02; 0,006), ближе всего к центру наибольшей нагрузки.

6. Определяется ЦЭН реактивной нагрузки по формуле (5.3) и (5.4):

Координаты точки В (0,03; 0,01).

Все данные заносим в таблицу 5.1 «Сводную ведомость» и на рисунок наносим координаты точек.

6 . Выбор системы внешнего электроснабжения

Электроснабжение от энергосистем можно осуществить по двум схемам:

– схема глубокого ввода двойной магистрали напряжением 35…220 кВ на территорию предприятия с подключением отпайкой от обеих цепей нескольких пар трансформаторов;

– схемой с одной мощной ГПП на все предприятие.

При проектировании электроснабжения промышленных предприятий на законченных разработкой схемах высокого напряжения должны быть показаны источники питания, распределительные пункты и трансформаторные подстанции со сборными шинами, основная коммутационная аппаратура (масляные или воздушные выключатели, реакторы), размещение устройств автоматического включения резерва (АВР), все трансформаторы и электроприемники высокого напряжения (высоковольтные электродвигатели, преобразовательные агрегаты, электропечи и др.). рядом с соответствующими графическими обозначениями нужно указать номинальное напряжение сборных шин, типы выключателей, номинальные токи и реактивности реакторов, номинальные мощности и напряжения обмоток трансформаторов и схемы их соединения, номинальные мощности электродвигателей. Около изображений кабельных и воздушных линий указывают их длины, а также марки и сечения кабелей, материал (медь или алюминий) и сечения проводов воздушных линий и токопроводов.

Напряжение 110 кВ наиболее широко применяется для электроснабжения предприятий от энергосистемы. Рост мощностей промышленных предприятий, снижение минимальной мощности трансформаторов на 110/6…10 кВ до 2500 кВА способствует использованию напряжения 110 кВ для питания предприятий не только средней, но и небольшой мощности.

Выбор воздушной линии

Устройство для передачи или распределения электроэнергии по проводам, проложенным на открытом воздухе по деревянным, железобетонным или металлическим опорам, а также стойкам или кронштейнам, установленным на мостах, эстакадах и закрепленных на них при помощи изоляторов и арматуры, называется воздушной линией электропередачи (ВЛ).

По рабочему напряжению ВЛ делят на линии напряжением до 1000 В и выше, их строят на напряжения 3, 6, 10, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 кВ. Сечение проводов линий электропередачи должны быть такими, чтобы провода не перегрелись в нормальном режиме, чтобы потеря напряжения в линиях не превышала установленные пределы и чтобы плотность тока в проводах соответствовала экономической.

Первое условие записывается в виде:

где — экономическая площадь сечения провода, мм;

— расчетная сила тока, А;

— нормированное значение экономической плотности тока.

Данный проект не рассматривает выбор ВЛ, так как холодильная установка цеха №2510 запитана от действующей ГПП-2 второй промышленной зоны, которая получает питание по ВЛ-110 кВ по двум одноцепным линиям электропередачи. От ГПП-2 помимо холодильной установки цеха №2510 запитаны следующие электроприемники: завода СПС, ТАИФ, ОЭ, Олигомеров и.т.д. Исходя из этого, нет возможности провести правильный и точный выбор другой воздушной линии.

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов имеет существенное значение для рационального построения системы электроснабжения. Число трансформаторов определяется в зависимости от категорий потребителей. Если основную часть нагрузки составляют потребители первой и второй категории, то применяют двухтрансформаторные подстанции.

Расчетная мощность силового трансформатора определяется по формуле:

где — расчетная мощность нагрузки, МВА;

— максимальная мощность нагрузки на стороне высокого напряжения, МВА.

В настоящем проекте проведение выбора силового трансформатора ГПП-2 экономически не целесообразно, так как помимо холодильной установки цеха №2510 получают питание и другие электроприемники II промышленной зоны. Поэтому, мы выбираем действующие силовые трансформаторы ГПП-2 с расщепленной обмоткой по стороне низкого напряжения, мощностью 63 МВА. Тип трансформатора: ТРДЦН – 63000/110/6.

Таблица 6.2.1 Данные силового трансформатора

ТРДЦН 63000/110/6 115 6,3/6,3 59 257 10,8 1,1

Выбор схемы внешнего электроснабжения

Схема электроснабжения цеха №2510 выполнена по условию надежности I категории. Выбор этой схемы обусловлен тем, что должна быть обеспечена бесперебойная работа компрессорного оборудования, нарушение электроснабжения которого может повлечь за собой опасность для жизни людей и расстройство сложных технологических процессов заводов II промышленной зоны.

Схема внешнего электроснабжения холодильной установки выглядит следующим образом: линия ВЛ-110 кВ приходит на ГПП-2, где установлены два силовых трансформатора типа ТРДЦН -63000/110/6, с которых через четыре реактора запитаны восемь секций шин на 6 кВ. Далее по трем вводам:

– с 14 ячейки II секция шин ГПП-2, 1 ввод;

– с 42 ячейки IV секция шин ГПП-2, 2 ввод;

– с107 ячейки V секция шин ГПП-2, 3 ввод; по кабельной линии 6 кВ получает питание распределительный пункт РП-3, нагрузка на РП-3 распределена не по двум секциям шин как обычно, а по трем, это объясняется использованием на холодильной установке электроприемников большой мощности. В РП-3 устанавливаем выключатели типа ВВЭ-10–31,5/1600 У3. Это вакуумный выключатель предназначен для частых коммутационных операций в ячейках РП, установленных в энергосистемах 3-фазного тока, частотой f =50 Гц, с изолированной или компенсируемой нейтралью, а также в шкаф управления приемниками электроэнергии промышленных предприятий.

Э – электромагнитный привод;

10 – номинальное напряжение выключателя, кВ;

31,5 – номинальный ток отключения, кА;

1600 – номинальный ток, А;

УЗ – умеренный климат, внутренней установки.

Электромагнитный привод предназначен для дистанционного и автоматического отключения выключателей. Основной недостаток электромагнитных приводов – значительная сила тока, потребляемого катушками включения (до 100 А).

7. Выбор системы внутреннего электроснабжения

Системы электроснабжения, обеспечивающие питание предприятия на его территории ввиду большой разветвленности, большого количества аппаратов должны обладать в значительно большей степени, чем схемы внешнего электроснабжения, дешевизной и надежностью одновременно.

7.1 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов

По месту нахождения – ТП выполнена встроенной в здание компрессорной, размещение трансформаторной подстанции показано на генеральном плане.

Предварительный выбор числа и мощности трансформаторов производится на основание требуемой степени электроснабжения и распределения между ними потребителей электроэнергии до 1000 В. Электрооборудование сооружений напряжением до 1000 В относится ко II–III категории.

Номинальная мощность цеховых трансформаторов выбирается по расчетной мощности исходя из условий экономичной работы трансформаторов в нормальном режиме и 40% перегрузки в послеаварийном режиме.

Таблица 7.1.1 Сводная ведомость

Максимальная нагрузка 0,4 кВ Данные
1 Активная мощность Р = 999,1 кВт
2 Реактивная мощность Q = 703,2 кВар
3 Полная мощность S = 1225,4 кВА

К установке в ТП принимаем два трансформатора по 1000 кВА каждый. Тип трансформатора выбираем ТМН-1000/6/0,4 [6.184]

Коэффициент загрузки для нормального режима:

где — полная мощность на стороне низкого напряжения, МВА;

— полная мощность трансформатора, МВА.

Коэффициент загрузки в послеаварийном режиме:

Таблица 7.1.2 Технические данные трансформатора

Словарь энергетика

Централизованное электроснабжение — электроснабжение потребителей электрической энергии от энергосистемы. Источник — «Правила устройства электроустановок (ПУЭ)»

Правила устройства электроустановок (ПУЭ)

Раздел 1. ОБЩИЕ ПРАВИЛА

Глава 1.3. ВЫБОР ПРОВОДНИКОВ ПО НАГРЕВУ, ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ТОКА И ПО УСЛОВИЯМ КОРОНЫ

Выбор сечения проводников по экономической плотности тока

1.3.25. Сечения проводников должны быть проверены по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение S, мм 2 , определяется из соотношения

где I — расчетный ток в час максимума энергосистемы, А; Jэк — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм 2 , для заданных условий работы, выбираемое по табл. 1.3.36.

Сечение, полученное в результате указанного расчета, округляется до ближайшего стандартного сечения. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т. е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается.

1.3.26. Выбор сечений проводов линий электропередачи постоянного и переменного тока напряжением 330 кВ и выше, а также линий межсистемных связей и мощных жестких и гибких токопроводов, работающих с большим числом часов использования максимума, производится на основе технико-экономических расчетов.

1.3.27. Увеличение количества линий или цепей сверх необходимого по условиям надежности электроснабжения в целях удовлетворения экономической плотности тока производится на основе технико-экономического расчета. При этом во избежание увеличения количество линий или цепей допускается двукратное превышение нормированных значений, приведенных в табл. 1.3.36.

Таблица 1.3.36. Экономическая плотность тока

Экономическая плотность тока, А/мм 2 , при числе часов использования максимума нагрузки в год

более 1000 до 3000

более 3000 до 5000

Неизолированные провода и шины:

Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с жилами:

Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:

В технико-экономических расчетах следует учитывать все вложения в дополнительную линию, включая оборудование и камеры распределительных устройств на обоих концах линий. Следует также проверять целесообразность повышения напряжения линии.

Данными указаниями следует руководствоваться также при замене существующих проводов проводами большего сечения или при прокладке дополнительных линий для обеспечения экономической плотности тока при росте нагрузки. В этих случаях должна учитываться также полная стоимость всех работ по демонтажу и монтажу оборудования линии, включая стоимость аппаратов и материалов.

1.3.28. Проверке по экономической плотности тока не подлежат:

сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе часов использования максимума нагрузки предприятий до 4000-5000;

ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1 кВ, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;

сборные шины электроустановок и ошиновка в пределах открытых и закрытых распределительных устройств всех напряжений;

проводники, идущие к резисторам, пусковым реостатам и т. п.;

сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3-5 лет.

1.3.29. При пользовании табл. 1.3.36 необходимо руководствоваться следующим (см. также 1.3.27):

1. При максимуме нагрузки в ночное время экономическая плотность тока увеличивается на 40%.

2. Для изолированных проводников сечением 16 мм 2 и менее экономическая плотность тока увеличивается на 40%.

3. Для линий одинакового сечения с n ответвляющимися нагрузками экономическая плотность тока в начале линии может быть увеличена в kу раз, причем kу определяется из выражения

где I1,I2. I n — нагрузки отдельных участков линии; l1,l2. ln — длины отдельных участков линии; L — полная длина линии.

4. При выборе сечений проводников для питания n однотипных, взаиморезервируемых электроприемников (например, насосов водоснабжения, преобразовательных агрегатов и т. д.), из которых m одновременно находятся в работе, экономическая плотность тока может быть увеличена против значений, приведенных в табл. 1.3.36, в knраз, где kn равно:

1.3.30. Сечение проводов ВЛ 35 кВ в сельской местности, питающих понижающие подстанции 35/6 — 10 кВ с трансформаторами с регулированием напряжения под нагрузкой, должно выбираться по экономической плотности тока. Расчетную нагрузку при выборе сечений проводов рекомендуется принимать на перспективу в 5 лет, считая от года ввода ВЛ в эксплуатацию. Для ВЛ 35 кВ, предназначенных для резервирования в сетях 35 кВ в сельской местности, должны применяться минимальные по длительно допустимому току сечения проводов, исходя из обеспечения питания потребителей электроэнергии в послеаварийных и ремонтных режимах.

1.3.31. Выбор экономических сечений проводов воздушных и жил кабельных линий, имеющих промежуточные отборы мощности, следует производить для каждого из участков, исходя из соответствующих расчетных токов участков. При этом для соседних участков допускается принимать одинаковое сечение провода, соответствующее экономическому для наиболее протяженного участка, если разница между значениями экономического сечения для этих участков находится в пределах одной ступени по шкале стандартных сечений. Сечения проводов на ответвлениях длиной до 1 км принимаются такими же, как на ВЛ, от которой производится ответвление. При большей длине ответвления экономическое сечение определяется по расчетной нагрузке этого ответвления.

1.3.32. Для линий электропередачи напряжением 6-20 кВ приведенные в табл. 1.3.36 значения плотности тока допускается применять лишь тогда, когда они не вызывают отклонения напряжения у приемников электроэнергии сверх допустимых пределов с учетом применяемых средств регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности.

Выбор сечения проводников по экономической плотности тока

« Ноябрь 2020 »
Вс Пн Вт Ср Чт Пт Сб
1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30

г. ЕКАТЕРИНБУРГ,

Торговый ценр «Глобус»

Тел.: +7 (343) 207-35-04
Тел./факс: +7 (343) 207-35-04

Специальное предложение!

а так же ячейку телемеханники и связи типа ЯТС-80 по цене 300 900 р. с НДС, ВУП-6 (Устройство Высоковольтное Питающее)

по цене 7 670 р. с НДС, Я 9307-3374 (Ящик управления электромагнитным тормозом типа ТЭП-45) по цене 150 500 р. с НДС, Ш9113-А574 (Шкаф управления вспомогательными механизмами лебедочного блока) по цене 127 000 р. с НДС, Ш9112-4874 (Шкаф управления вспомогательными механизмами лебедочного блока) по цене 302 000 р. с НДС., ШОН-301С (Шкаф отбора напряжения) по цене 38 055 р. с НДС.

Определение экономической плотности тока в современных условиях для линий 6-35 кВ

Суворова И.А., старший преподаватель,

Черепанов В.В., Доктор технических наук, профессор,

«Вятский Государственный Университет»

Традиционный метод экономически обоснованного выбора сечения проводов и кабелей основан на показателях экономической плотности тока. Принятый для проектирования в 50-х годах двадцатого века метод выбора сечения проводов и кабелей по экономической плотности тока был передовым, так как при этом впервые учитывались экономические факторы. Таблица нормативных значений экономической плотности тока для разных условий и рекомендации по выбору сечения проводников приведены в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) [1].

Очевидно, что в настоящее время приведенные в ПУЭ нормативы экономической плотности тока устарели. Рассчитанные четверть века назад, нормативные значения экономической плотности тока не соответствуют современным экономическим условиям по целому ряду причин.

Предложения по совершенствованию методики технико-экономического обоснования выбора сечений проводников на основе современных стоимостных показателей публиковались неоднократно. Исходные условия для экономически обоснованного сечения проводов и кабелей очевидны: с увеличением сечения возрастает стоимость ЛЭП, но снижаются потери электрической энергии и, соответственно, затраты на потерянную электроэнергию. Таким образом, сечение выбирается по критерию минимума суммарных затрат на сооружение линии и потери в течение определенного периода её эксплуатации.

На сегодняшний день получены новые значения экономической плотности тока для выбора сечений проводов и кабелей напряжением 110 и 220 кВ [2], а также значения экономической плотности тока для рационального выбора сечений проводов и жил кабелей нефтепромысловых потребителей напряжением 0,66, 1 и 6 кВ [3]. Значения экономической плотности тока для выбора проводов и кабелей напряжением 6-10, 20 и 35 кВ отсутствуют. В связи с этим возникает необходимость определения этих значений.

Экономическая плотность, А/мм 2

где а — часть удельных капитальных вложений, пропорциональная сечению провода, тыс. руб/км×мм 2 ;

— коэффициент отчислений от капитальных вложений на обслуживание и ремонт линии, о. е/год;

— удельное сопротивление материала провода, Ом×мм 2 /м;

— время наибольших потерь;

— стоимость потерь электроэнергии, руб/кВт×час;

Е — норма дисконта.

Рассчитанные значения экономической плотности тока приведены в таблице.

Значения JЭК неизолированных проводов и шин напряжением 6-35 кВ

Анализируя полученные значения экономической плотности тока, можно сделать вывод, что в условиях конкретного проектирования величина экономической плотности существенно отличается от нормированной величины. Так, например, значение экономической плотности тока, приведённое в ПУЭ, для неизолированных алюминиевых проводов и шин при Тм = 1000…3000 часов составляет jэк = 1,3. Значение экономической плотности тока, рассчитанное на основе реальной стоимости проводников и электроэнергии составляет jэк = 0,746. Существующая тенденция к увеличению цены на электроэнергию, а также стоимости кабельных и воздушных ЛЭП, ещё больше снижает значение экономической плотности тока, оправдывая применение больших сечений для эффективного использования электроэнергии.

Учёт реального значения экономической плотности тока при проектировании кабельных и воздушных линий электропередачи повышает обоснованность принятых решений.

1. Гительсон С. М. Экономические решения при проектировании электроснабжения промышленных предприятий. – М.: Энергия, 1971. – 256 с.

2. Зуев Э. Н. Экономическая плотность тока в кабельных линиях 6-10 кВ в современных условиях// ЭЛЕКТРО. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. – 2004. — №5. – С. 43 – 46.

3. Фрайштетер В. П., Мартьянов А. С. Выбор экономически обоснованного сечения проводов и жил кабелей линий электропередачи при проектировании// Нефтяное хозяйство. – 2011. — №4. – С. 117 – 121.

Что такое экономическая плотность тока и какая ее роль в системе электроснабжения?

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине

Раздел 1. Общие правила

Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны. Выбор сечения проводников по экономической плотности тока

1.3.25. Сечения проводников должны быть проверены по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение s, мм 2 , определяется из соотношения

Jэк — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм 2 , для заданных условий работы, выбираемое по табл. 1.3.36.

1.3.26. Выбор сечений проводов линий электропередачи постоянного и переменного тока напряжением 330 кВ и выше, а также линий межсистемных связей и мощных жестких и гибких токопроводов, работающих с большим числом часов использования максимума, производится на основе технико-экономических расчетов

В технико-экономических расчетах следует учитывать все вложения в дополнительную линию, включая оборудование и камеры распределительных устройств на обоих концах линий. Следует также проверять целесообразность повышения напряжения линии.

Данными указаниями следует руководствоваться также при замене существующих проводов проводами большего сечения или при прокладке дополнительных линий для обеспечения экономической плотности тока при росте нагрузки. В этих случаях должна учитываться также полная стоимость всех работ по демонтажу и монтажу оборудования линии, включая стоимость аппаратов и материалов.

Проводники Экономическая плотность тока, А/мм 2 , при числе часов использования максимума нагрузки в год
более 1000 до 3000 более 3000 до 5000 более 5000
Неизолированные провода и шины:
медные 2,5 2,1 1,8
алюминиевые 1,3 1,1 1,0
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинил-хлоридной изоляцией с жилами:
медными 3,0 2,5 2,0
алюминиевыми 1,6 1,4 1,2
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:
медными 3,5 3,1 2,7
алюминиевыми 1,9 1,7 1,6

  • сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе часов использования максимума нагрузки предприятий до 4000- 5000;
  • ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1 кВ, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;
  • сборные шины электроустановок и ошиновка в пределах открытых и закрытых распределительных устройств всех напряжений;
  • проводники, идущие к резисторам, пусковым реостатам и т. п.;
  • сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3-5 лет.

1. При максимуме нагрузки в ночное время экономическая плотность тока увеличивается на 40 %.

3. Для линий одинакового сечения с п ответвляющимися нагрузками экономическая плотность тока в начале линии может быть увеличена в kу раз, причем kу определяется из выражения

где I1, I2, . In — нагрузки отдельных участков линии;

l — полная длина линии.

1.3.31. Выбор экономических сечений проводов воздушных и жил кабельных линий, имеющих промежуточные отборы мощности, следует производить для каждого из участков, исходя из соответствующих расчетных токов участков. При этом для соседних участков допускается принимать одинаковое сечение провода, соответствующее экономическому для наиболее протяженного участка, если разница между значениями экономического сечения для этих участков находится в пределах одной ступени по шкале стандартных сечений. Сечения проводов на ответвлениях длиной до 1 км принимаются такими же, как на ВЛ, от которой производится ответвление. При большей длине ответвления экономическое сечение определяется по расчетной нагрузке этого ответвления.

ПУЭ Раздел 1. ОБЩИЕ ПРАВИЛА,ПУЭ Глава 1.3 ВЫБОР ПРОВОДНИКОВ ПО НАГРЕВУ, ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ТОКА

Выбор сечения проводников по экономической плотности тока

1.3.25 . Сечения проводников должны быть проверены по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение s, мм 2 , определяется из соотношения

Экономическая плотность тока

Мудрые пожелания:

А в пивоварню выдать на пиво и на брагу и на кислые щи солоду, муки и хмелю — и все то было б записано, измерено и сосчитано. А когда затирают пиво ячное, овсяное или ржаное и парят хмель, то при квашении и сливании наблюдать самому, всегда бы делали все бережно и ничего не раскрали, не испортили, со смехом не выпили. Когда же варят пиво и видят, что солод крепок еще — бочку, а то и больше, повторно пива сготовят, а гущу водой заливают после любого пива, воды согрев ведер с тридцать, а то и сорок, если же гуща ячневая, то все пятьдесят, и шестьдесят залить, даже больше, по крепости сусла судя. И эти смывки, заквасив как следует, пить в семье, а то, что заквасишь из первых остатков, сгодится на кислые щи.

«Домострой» — памятник русской литературы, литературное произведение в жанре «поучения», сборник правил, советов и наставлений.

Добавить комментарий