Шпаргалка по "Безопасности жизнедеятельности"

5. Частота переменного тока. По частоте переменного тока, на которой работают электроприемники, различают ЭП промышленной, повышенной и пониженной частоты. На предприятиях встречаются ЭП, работающие на частотах от 1 Гц до 100 МГц. Стандартной промышленной частотой в России, странах ближнего зарубежья и Европы, а также во многих странах других континентов является частота 50 Гц; во всех других - 60 Гц. В экономическом плане частота 60 Гц выгоднее, чем 50 Гц, т.к. оборудование, работающее на этой частоте, имеет меньшую массу и габариты.

Пониженные частоты от 0,5 до 1,5 Гц применяются для электромагнитного перемешивания стали в электропечах; 2...5 Гц - для питания контактной электросварки; 10...40 Гц - на прокатных станах. Повышенные частоты: 200 Гц - для питания электроинструмента; 400 Гц - для питания приводов деревообрабатывающих станков; 0,5...400 кГц - для индукционного прогрева металлов; 0,1... 100 МГц - для диэлектрического нагрева неметаллических материалов.

Непромышленную частоту  получают с помощью преобразователей частоты, которые в комплекте с ЭП постоянного тока можно рассматривать как ЭП промышленной частоты.

6. Потребление реактивной мощности. Этот параметр принято указывать в виде коэффициента мощности cosφ = P / S или коэффициента реактивной мощности tgφ = Q / P, где Р, Q и S - соответственно активная, реактивная и полная мощности. Отметим, что при расчетах в СЭС, как правило, используются усредненные значения cosφ и tgφ за некоторый промежуток времени t. При этом Р = W_а / t, Q = W_P / t, где W_a и W_P - соответственно активная и реактивная энергии, потребленные электроприемником за время t. На промышленных предприятиях используются ЭП, имеющие значения cosφ от 0,25.. .0,3 до 1.

7. Режим работы. По режиму работы различают ЭП длительного, кратковременного и повторно-кратковременного включения. При длительной работе с постоянной нагрузкой температура ЭП практически достигает установившегося значения за время, равное трем постоянным времени нагрева. При кратковременном включении ЭП практически не успевает нагреться до установившейся температуры. После отключения его температура снижается до температуры окружающей среды. При повторно-кратковременной работе нагрев электроприемника чередуется с его охлаждением, но температуры отдельных частей при этом могут кратковременно превышать допустимые значения.

Повторно-кратковременный  режим характеризуется продолжительностью включения

где t_В, - длительность включенного состояния; t₀ - длительность отключенного состояния; t_Ц - длительность одного цикла.

8. Кратность пускового тока. Пусковые токи и их длительность необходимо знать для правильного выбора токоведущих элементов СЭС, расчета провалов и колебаний напряжения, а также отстройки токовых защит. Кратности пусковых токов электроприемников, представляющие собой отношение максимального тока, возникающего при их пуске, к номинальному току, находятся в пределах от 1,5 до 7 и более.

9. Степень бесперебойности электроснабжения. По этому показателю, как было изложено выше, все ЭП делятся на три категории - I, II и III.

10. Подвижность. По подвижности различают стационарные и нестационарные (подвижные, переносные и др.) электроприемники. Первые из них питаются от стационарных сетей, вторые требуют применения гибких элементов, контактных сетей (троллей), устройств временного присоединения и т.д.

11. Линейность вольт-амперных  характеристик. Линейность вольт-амперных характеристик (ВАХ) ЭП является одним из главных условий обеспечения синусоидальности токов и напряжений в сети. Однако многие из ЭП не обладают этим свойством, вследствие чего они являются источниками высших гармоник. К таким ЭП относятся: полупроводниковые преобразователи, газоразрядные лампы, дуговые электрические печи, сварочные установки и др.

12.  Графики нагрузок. В соответствии с ГОСТ на термины и определения электрической нагрузкой называется мощность, потребляемая электроустановкой в конкретный момент времени, а зависимость мощности от времени принято называть графиком нагрузки. График нагрузки приемника является основным показателем, по которому его следует классифицировать.

Режимы работы ЭП предприятий  весьма разнообразны. Среди них имеются  ЭП с резкопеременным, импульсным, несинусоидальным и несимметричным характером нагрузки. Все это оказывает влияние на качество напряжения в СЭС и, как следствие, ухудшает условия работы других ЭП, а также зачастую вызывает необходимость установки специальных технических устройств. Последние усложняют структуру СЭС и ее эксплуатацию.

13. Требования к качеству напряжения питающей сети. Практически все ЭП предъявляют определенные требования к качеству напряжения питающей сети, одни более жесткие (радиоэлектронная аппаратура, ЭВМ, осветительные электроприемники), другие - менее жесткие. Эти требования приводятся в ГОСТе на качество электрической энергии, в ПУЭ и других нормативных документах.

 

4. Основные требования, предъявляемые к СЭС и факторы, влияющие на их формирование. 

Системы электроснабжения, как  и любые другие сложные системы и объекты, должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям. Они должны:

а) обладать минимальными затратами  при обеспечении всех заданных технических  показателей;

б) обеспечивать требуемую  надежность;

в) быть удобны в эксплуатации и безопасны в обслуживании;

г) обеспечивать надлежащее качество электроэнергии;

д) обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальные режимы эксплуатации;

е) позволять осуществление  реконструкции без существенного  удорожания первоначального варианта.

При построении СЭС необходимо учитывать большое число различных  факторов. К ним относятся:

а) потребляемая мощность;

б) категория надежности питания;

в) характер графиков нагрузок потребителей;

г) размещение электрических  нагрузок на плане, т.е. по территории предприятия;

д) условия окружающей среды (помещений, грунта, воздуха);

е) напряжение и другие характеристики электроприемников;

ж) местоположение и параметры  источников питания;

з) требования энергоснабжающей организации;

и) перспективный план развития электрификации района;

к) возможность кооперирования с другими предприятиями;

л) наземные и подземные  коммуникации;

м) другие факторы (перегрузочная  способность оборудования, возможность  роста нагрузок и т.д.).

Каждый из перечисленных  требований и факторов оказывает  определенное влияние на формирование СЭС.

 

 

 

 

 

 

5. Категории электроприёмников по степени надежности электроснабжения

На выбор структуры  СЭС и степень резервирования в ней определяющее влияние оказывает требуемая степень надежности электроснабжения электроприемников, в связи с чем Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) все электроприемники разделяются на три категории: К электроприемникам 1-й категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Удельный вес нагрузок потребителей 1-й категории в большинстве отраслей не очень велик, за исключением химической и металлургической промышленности. Так, на нефтехимических заводах и заводах синтетического каучука они могут составлять 75-80 % от полной расчетной нагрузки предприятия, на металлургических заводах - 25-40 %, на машиностроительных заводах нагрузка 1-й категории, как правило, невелика.

Из состава ЭП 1-й категории  принято выделять особую группу, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. К особой группе ЭП могут быть отнесены такие, как электродвигатели задвижек и запорной арматуры (например, нефте- и газопроводов), приводы вентиляторов, компрессоров, центробежных насосов, подъемных машин на подземных рудниках, обеспечивающих эвакуацию людей, а также аварийное освещение. Прекращение вентиляции в некоторых производствах может вызвать опасную концентрацию горючих или токсичных газов, останов насосов - пожар или взрыв и т.д.

К особой группе относятся  также ЭП, перерыв питания которых может вызвать недопустимое для здоровья и жизни людей загрязнение окружающей среды. Электроприемники 1-й категории должны иметь питание от двух независимых и взаимно резервируемых источников. Перерыв электроснабжения ЭП 1-й категории может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроснабжения особой группы ЭП 1-й категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого источника, в качестве которого могут использоваться местные электростанции, специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

К электроприемникам 2-й категории относятся ЭП, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, простою работы, механизмов, транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Электроснабжение таких ЭП рекомендуется осуществлять от двух независимых и взаимно резервирующих друг друга источников питания.

Для ЭП 2-й категории допустимы  перерывы электроснабжения на время, необходимое для ручного включения резерва дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой.

К электроприемникам 3-й категории относят все ЭП, не подходящие под определения электроприемников 1-й и 2-й категорий. Питание их можно осуществлять от одного источника. Перерыв электроснабжения допустим не более чем на одни сутки.

Электроприемники 2-й категории  являются наиболее многочисленными практически во всех отраслях промышленности. Одни из них предъявляют в отношении питания требования близкие тем, которые предъявляются электроприемниками 1-й категории, а другие, наоборот, ближе к 3-й категории.

Обязательному резервированию питания подлежат ЭП 2-й категории, бесперебойная работа которых необходима для функционирования основных производств.

 

 

 

 

6. Системы внешнего и внутреннего электроснабжения.

Системы внешнего электроснабжения

Электроснабжение от собственной  электростанции. Если собственная электростанция находится в непосредственной близости от цехов предприятия, а напряжение распределительной сети совпадает с напряжением генераторов электростанции, то распределение электроэнергии по предприятию осуществляется по схеме, изображенной на рис. 8.1. При этом близлежащие цеховые трансформаторные подстанции присоединяются непосредственно к шинам РУ электростанции, а удаленные потребители (подсобные хозяйства, насосные, жилпоселки и др.) — через трансформаторы.

Электроснабжение от энергетической системы при отсутствии собственной  электростанции. В зависимости от напряжения источника питания электроснабжение выполняется двумя способами: а) по схемам, представленным на рис 8.2 а, б, при напряжении 6—20 кВ; б) по схеме, изображенной на рис. 8.3 при напряжении  35..220 кВ. В указанных и приводимых далее схемах разъединители и реакторы не показаны. Количество выключателей и их типы должны изменяться в зависимости от категории потребителя, конструктивного выполнения линии и расстояния до источника питания. Например, схему, представленную на рис. 8.2. а, можно применять для питания потребителей 3-й категории, а схему с секционным разъединителем (рис. 8.2. б) — для питания потребителей 2-й и 3-й категорий. Если при отключении одной из линий питание секции должно восстанавливаться автоматически, то вводный и секционный разъединители заменяют выключателями.

Приведенные схемы с напряжением 6—20 кВ применимы в том случае, если промышленное предприятие находится на расстоянии не более 5—10 км от подстанции системы.

Электроснабжение от энергетической системы при наличии собственной электростанции. Схема, изображенная на рис. 8.4. а,применяется, когда промышленное предприятие питается от энергосистемы напряжением 6—20 кВ, совпадающим с генераторным напряжением, и когда собственная электростанция расположена в центре нагрузок. В этом случае РУ электростанции используется одновременно и как ЦРП. Самостоятельное здание ЦРП сооружается только и том случае, если электростанция расположена далеко от центра нагрузок предприятия.

Схему, представленную на рис. 8.4. б, применяют, если промышленное предприятие питается от энергосистемы повышенным напряжением 35—220 кВ, которое понижается на территории предприятия до напряжения генераторов электростанции. В этой схеме генераторы и РУ собственной электростанции на 6—10 кВ не показаны. РУ ГПП располагается в центре нагрузок, собственная электростанция предприятия — в зависимости от расположения подъездных путей для обеспечения топливоснабжения, расположения источника водоснабжения и др.