Предприятий

ЗАПОМНИТЕ

Потребление электроэнергии промышленными предприятиями, транспортом, в быту, в сельскохозяйственном производстве изменяется как в течение суток, так и в течение года. Режим потребления электроэнергии во времени характеризуется графиком нагрузки. В зависимости от времени различают графики суточные (зимние, летние) и годовые.

Характер суточных графиков нагрузки зависит от состава потребителей (бытовая, промышленная, транспортная и др.). График бытовой нагрузки имеет резко выраженный вечерний максимум. Промышленная нагрузка изменяется в течение суток в зависимости от сменности предприятий. В утренние часы, когда начинают работу предприятия, включается освещение в квартирах, приводится в движение городской электрический транспорт, потребление электроэнергии значительно возрастает, наступает утренний максимум нагрузки. Днем нагрузка несколько снижается, а вечером (в 18—20 ч местного времени) снова достигает максимальных значений, так как в это время напряженно работает электрический транспорт, многочисленные бытовые приборы, включается освещение.

►Площадь графика выражает в определенном масштабе количество потребленной энергии.

На потребление электрической энергии оказывает влияние и время года. Например, в зимнее время электроэнергии на освещение и отопление расходуется больше. Создание Единой энергосистемы позволяет за счет 3—5-часовой разницы во времени в восточных и западных районах страны снизить пики суммарного суточного потребления.

►По степени обеспечения надежности электроснабжения и бесперебойного питания все потребители электрической энергии делят на три категории, определяющие число источников электроэнергии и схему электроснабжения.

К первой категории относятся потребители, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Они должны получать электроэнергию не менее чем от двух независимых и взаимно резервирующих источников питания.

Вторую категорию потребителей образуют электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Они могут обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников. При нарушении электроснабжения от одного из них допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой.

Все остальные виды потребителей электроэнергии относят к третьей группе. Электроснабжение этих потребителей допускается от одного источника.

►Нормальная работа любого потребителя электроэнергии требует не только бесперебойного электроснабжения, но и обеспечения определенного качества электрической энергии, к показателям которого относят: отклонения напряжения и частоты от заданных номинальных значений, колебания напряжения и частоты, несинусоидальность формы кривой напряжения, несимметрия трехфазной системы напряжения.

Под отклонением частоты понимают разность между фактическим значением частоты и ее номинальным значением в интервале 10 мин.

Это отклонение не должно превышать ±0,1 Гц. Сверх такого отклонения допускаются колебания частоты не более 0,2 Гц/с.

Средством поддержания частоты является включение в работу дополнительных генераторов или разгрузка системы путем ограничения или отключения потребителей третьей группы.

ЗАПОМНИТЕ

Допустимые отклонения напряжения для разных потребителей различны. Так, например, для освещения они составляют —2,5÷5%, для электродвигателей —5÷+10%; для остальных протребителей — ±5% от номинального.

Для ограничения отклонений и колебаний напряжения переключают ступени напряжения силовых трансформаторов на подстанциях, включают на параллельную работу или отключают резервные трансформаторы, линии и генераторы электростанций. Промышленные предприятия, как правило, получают электроэнергию от подстанций районных энергосистем и имеют свои внутренние электрические сети. Внутренние сети делятся на межцеховые и внутрицеховые.

Небольшие предприятия получают питание от ближайших подстанций энергосистем по одной или двум линиям — 6—10 кВ и имеют простейшие внутренние сети. Более крупные предприятия обычно питаются от одной или двух крупных подстанций при напряжении 110—220 кВ, а также могут иметь собственную тепловую электростанцию, дающую электроэнергию и теплоту для технологических нужд. Крупное предприятие имеет по существу свою небольшую местную энергосистему, связанную с районной пиниями электропередач. ► Схема электроснабжения предприятия определяется характером электрической нагрузки, особенностями данного производства.

Электрическая нагрузка различных промышленных предприятий может быть от нескольких десятков до миллионов киловатт. Принципиальная схема внутрицеховой подстанции приведена на рис. 231.

Большинство приемников потребляет электрическую энергиюпеременного тока индуктивного характера. К ним прежде всего относятся асинхронные двигатели и трансформаторы. Мощность таких потребителей при заданных значениях тока и напряжения зависит от коэффициента мощности cosφ. Коэффициент мощности показывает, как используется номинальная мощность источника. Зависимость потерь мощности от коэффициента мощности имеет вид

При номинальном режиме потребители имеют довольно высокий cosφ= 0,7÷0,9, но при малой нагрузке коэффициент мощности мал. Наличие реактивной энергии в линиях и трансформаторах ведет к дополнительным потерям энергии и напряжения, уменьшает пропускную способность линий электропередачи. Поэтому по возможности стараются приближать источник реактивной энергии к местам ее потребления.

Источниками реактивной энергии являются так называемые компенсирующие устройства: конденсаторные батареи и синхронные компенсаторы. На промышленных предприятиях для компенсации реактивной мощности чаще применяют конденсаторные батареи.

Большое значение для промышленных предприятий в целях повышения коэффициента мощности имеет применение синхронных двигателей, позволяющих посредством изменения тока возбуждения регулировать потребление реактивной энергии.

ЗАПОМНИТЕ

Помимо применения компенсирующих устройств коэффициент мощности промышленных предприятий необходимо улучшать путем рационального использования установленных мощностей, ограничения режимов холостого хода двигателей и трансформаторов, замены малозагруженных двигателей двигателями меньшей мощности, упорядочения энергетического режима оборудования.

Какими бы темпами не развивалась энергетика, важнейшей ее задачей является экономия энергии. К мерам по экономии энергетических ресурсов относятся прежде всего экономия энергии в процессе производства, преобразования и передачи энергии, более эффективное использование электрической и тепловой энергии путем внедрения прогрессивных технологических процессов, снижение металлоемкости продукции, улучшение организации производства, снижение потерь всех видов продукции, замена дорогих и органических видов топлива более дешевыми и доступными.

САМОЕ ВАЖНОЕ

1. В зависимости от вида преобразуемой энергии (механической, световой, химической и т. д.) электростанции подразделяют на тепловые, гидравлические, атомные, ветряные, солнечные и т. д.

2. Производство и потребление электрической энергии — единый процесс.

3. Крупные электростанции объединяют в энергосистемы, что повышает надежность, обеспечивает бесперебойность энергоснабжения потребителей, а также улучшает использование их мощности.

5. Экономия электроэнергии — одна из основных задач электроэнергетики.

Темы докладов и рефератов

1. Производство электрической энергии как единый во времени и непрерывный процесс.

2. Сравнительные технико-экономические характеристики тепловых, атомных и гидравлических электростанций.

3. Выбор сечения проводов для линий электропередач и цеховых сетей.

4. Электроснабжение промышленных предприятий.

5. Трансформаторные подстанции, КРУ и их назначение.

6. Пути экономии электроэнергии на производстве и в быту (по профилю профессии).

7. Перспективы развития электроэнергетики к 2000 г.

Вопросы:

1. Что понимают под электрификацией?

2. Что называют электроэнергетической системой?

3.Какие типы электростанций существуют?

4. С какой целью электростанции объединяют в электроэнергетическую систему?

5. Поясните принцип получения электроэнергии на конденсационной электростанции (КЭС) и ТЭЦ.

6.. Поясните процесс получения электроэнергии на атомных электростанциях (АЭС) и каковы преимущества атомных электростанций перед тепловыми?

7. В чем состоит принцип получения электроэнергии на гидроэлектростанции (ГЭС)?

8 Составьте схему передачи электроэнергии на расстояние. 9. Каково назначение трансформаторных подстанций? Какое оборудование включает в себя трансформаторная подстанция?

10.Что называется коэффициентом мощности? Назовите способы его улучшения.

11.Проанализируйте и сравните (по рисунку в учебнике) потребление энергии различными потребителями в течение суток. Какие вы знаете пути экономии электроэнергии на производстве? в быту?

12.Что понимают в электроэнергетике под экономией энергии и теплоты? Назовите пути уменьшения потерь электроэнергии на вашем рабочем месте.