Электр энергиясын есепке алу. Электр қауіпсіздігінің қорғау шаралары

Мазмұны 

1.№1 дәріс. Электр жүктемелерінің  графиктері ................................................  4

2.№2 дәріс. Электр энергияны  өнеркәсіптік  тұтынушылардың

сипаттамалары 8

3.№3 дәріс. Өнеркәсіп  орындарындағы электрлік жүктемелер  .......................12

4.№4 дәріс. Электр қабылдағыштар  және жүктеме графиктерін сипаттайтын  көрсеткіштер .........15

5.№5 дәріс.  Электр жүктемелерін әртүрлі  тәсілдер арқылы анықтау .............19

6.№6 дәріс. Реактивті  қуатты өтемелеу .............................................................. 25

7.№7 дәріс. Реактивті  қуатты өтемелеу (тақырыптың жалғасы) ..................... 29

8.№8 дәріс. Реактиві  қуатты өтемелеу (тақырыптың жалғасы).........................34

9.№9 дәріс. 1 кВ-қа дейінгі  кернеуде электр энергиясын тарату.....................  38

10.№10 дәріс. 1000 В-қа дейінгі  желілер үшін қорғаныс аппаратурасы ..........41

11.№11 дәріс. 1000 В –қа дейінгі  сымдар мен кабельдердің қорғанысын  және қимасын таңдау ..................................................................................................... 44

12.№12 дәріс. Кернеуі 1кВ-тан  жоғары электр торабы ...................................48

13.№13 дәріс. Жоғары кернеулі  желілердің электрлік есебі …………………  53

14.№14. дәріс. Өндірістік  кәсіпорындардағы қосалқы станциялар  …………..55

15.№15 дәріс. Өндірістік  мекемелердің қосалқы станциялары  ……………....58

16.№16 дәріс. Электр энергиясының  сипаттамасы …………………………....62

17.№17дәріс. Электр энергиясын  есепке алу. Электр қауіпсіздігінің  қорғау шаралары .........66

Әдебиеттер тізімі ....................................................................................................71  

 

№1 дәріс. Электр жүктемелерінің графиктері    

 

 

Тұтынушыларды энергетикалық  және технологиялық жүйелердің қосалқы  жүйесі ретінде электрлік жабдықтау.

Өндіріс орындарының электрлік  жабдықтау жүйесі жергілікті өндірістік, көліктік, коммуналдық және ауылшаруашылық тұтынушылардың комплексті электрлік  жабдықтауын қамтамасыз ететін энергетикалық  жүйенің қосалқы жүйесі болып  табылады. Сонымен бірге өндіріс  орындарының электрлік жабдықтау  жүйесі электрлік жабдықтауға белгілі  бір талаптар қоятын сол өндіріс  орнының технологиялық жүйесінің  қосалқы жүйесі болып табылады.

Өндіріс орындарының электрлік  жабдықтау жүйесі өнеркәсіптік қабылдағыштарды  электр энергиясымен қамтамасыз ету  үшін құрылады.

Мұндай тұтынушыларға  түрлі машиналар мен механизмдердің электр қозғалтқыштары, электрлік пештер, электролиздік құрылғылар, электр пісіру аппараттары мен машиналары, жарықтандыру қондырғылары және басқа да өнеркәсіптік тұтынушылар жатады.

Қазіргі кезде тұтынушылардың көбісі электр энергиясын электр желілері арқылы электр энергия көздері мен  электр станцияларын байланыстыратын  энергетикалық жүйеден алады.

Энергетикалық жүйе дегеніміз - электр энергиясы мен жылуды өндіру, түрлендіру үздіксіз процесінде ортақ  режиммен байланысқан электр станциялары, электр және жылу желілерінің жиынтығы.

Электр энергетикалық  жүйе деп электр энергиясын өндіру, жеткізіп беру, тарату және тұтыну процестерімен  байланысқан энергетикалық жүйенің  электрлік бөлігі және содан тұтынатын  қабылдағыштарды айтады.

Электрлік жабдықтау - тұтынушыларды  электр энергиясымен қамту.

Электрлік жабдықтау жүйесі - ол тұтынушыларды электр энергиясымен қамтамасыз етуге арналған электр қондырғыларының  жиынтығы.

Орталықтандырылған электрлік  жабдықтау - ол тұтынушыларды энергетикалық  жүйеден жабдықтау.

Электр желісі - бұл белгілі  бір аймақта жұмыс істейтін қосалқы  станциялар, тарату құрылғылары, ток  өткізгіші, әуе және кабельдік электр тарату желілерінен тұратын, электр энергиясын тарату және жеткізу электр қондырғыларының жиынтығы.  

Электр энергия қабылдағышы - ол электр энергиясын басқа бір  энергияға түрлендіретін аппарат, агрегат және т.б.        

 Электр энергия тұтынушысы - ол технологиялық процесі ортақ,  белгілі аймақта орналасқан электрқабылдағыш  немесе электрқабылдағыштар тобы.         

 Тәуелсіз қоректену  көзі - ол апаттық режимнен кейін  басқа қоректену көздерінде кернеу  жоғалса да, өзінің кернеуін сақтап  тұратын қоректену көзі.        

 Бірақ көптеген кәсіпорындар  өздерінің ЖЭО-сын салуда. Оның  мынадай себептері бар:        

 а) технологиялық мақсаттар  мен жылуландыруға жылу энергиясының  қажеттілігі және оған қоса  электр энергиясын өндірудің  қолайлылығы;        

 б) жауапты тұтынушылар  үшін резервті қоректену көзінің қажеттілігі;         

 в) кейбір кәсіпорындардың  энергетикалық жүйеден алшақтығы;         

 Өндіріс объектілері  мынадай өндіріс салаларына қатысты:

а) тау-кен өндірісі (көмір  шахталары; рудалы және рудалы емес қазбаларды өндіру карьерлері; мұнай кәсіпшілігі; кен байыту комбинаттары және агломерациялық фабрикалар);

б) қара металлургия (кокс-химиялық цехтар; домендік цехтар қондырғылары; мартенді, конверторлы және жаймалау цехтар қондырғылары);

в) машина жасау және металл өндеу (металл кесу және ағаш өңдеу  станоктары; электрлік аспаптар; ұсталық  қалыптау басқақтары және машиналары);

г) химия өнеркәсібі (азот өнеркәсібі; сода; суперфосфат, күкірт қышқылы, кальций карбиді, хлор, металдық натрий, техникалық бұйымдар және синтетикалық каучук өндірістері және т.б.);

д) мұнай өндеу кәсіпшілігі;

е) қағаз-целлюлоза кәсіпшілігі;

ж) жеңіл өнеркәсіп (мақта-қағаз, суконды және жасанды маталардың тоқыма және тігін фабрикалары, аяқ  киім, былғары және т.б. фабрикалар);

и) құрылыс материалдарының  өндірісі (цемент, әйнек, кірпіш зауыттары, темір-бетон зауыттары);

к) тамақ өнеркәсібі (элеваторлар, диірмендер, күрпі, нан зауыттары, қант, сүт, спирт және т.б. зауыттар).

Барлық салалардың өндіріс  орындарындағы жалпы өндірістік қондырғыларды мынадай негізгі  топтарға бөлуге болады:

1. Көтерме – көліктік  машиналары (кран, тельфер, көпірлік  және консольді крандары, лифттер,  манипуляторлар және т.б.).

2. Ағынды-көлік жүйелері (конвейрлер, шнектер және жүк  тасымалдау механизмдері).

3. Компрессорлар, желдеткіштер, насостар.

Өндірістің электр технологиялық  саласын ерекше атап өту қажет. Оған:

1. Электр-термиялық қондырғылар.

2. Электр-пісіру қондырғылары.

3. Электролиз қондырғылары.

4. Металл өңдеудің электрлік  әдістері.

5. Кернеуі жоғары электрлі  өріс қондырғылары жатады.

Ең көп тараған электр энергиясының тұтынушысы өндіріс орындарының  электрлік жарықтандыруы болып  табылады (қыздыру, галогенді, люминесцентті, сынап – кварцты, ксенонды және натрийлі шамдар).

Электр жүктемелерінің графиктері

Электр жүктемелері және қабылдағыштардың, цехтағы қабылдағыштар  тобының, сондай-ақ цехтың, жалпы зауыттың тұтынатын электр энергиясын сипаттайды. Өндірістік кәсіпорындардағы электр жабдықтау  жүйесін жобалау және пайдалану  барысында жүктемелердің негізгі 3 түрі есептелінеді: активті қуат Р, реактивті қуат Q және ток I.

Электр қуатын өлшеуіш  аспаптар арқылы көзбен бақылауға болады. Жүктеменің уақыт бойынша өзгеруін өздігінен жазатын аспаптар арқылы тіркеуге болады (1 сурет). Бірдей уақыт  аралығында алынған активті және реактивті қуат санағыштары бойынша  пайдалану барысында активті  және реактивті қуаттардың уақытқа  байланысты өзгеруін, әдетте, сатылы қисық  арқылы көрсетеді (2 сурет).

Активті және реактивті және токтың уақыт аралығында өзгеру қисығын  сәйкесінше активті қуат, реактивті  қуат, токтың жүктеме графиктері деп  атайды.

 

  

 

 

  

 

 

 

1 Сурет – Тіркейтін  аспап көрсетуі бойынша жүктеме  графигі

2 Сурет – Активті қуат  санағышының көрсетуі бойынша жүктеме графигі: tн  - бірдей интервалдар                                                                времени.

 

 

Жүктеме графиктері 2-ге бөлінеді: жеке графиктер – жеке қабылдағыштар  үшін, топтық – қабылдағыштар тобы үшін. Жеке жүктеме  графиктері кіші әріптермен: p(t); q(t); i(t); ал топтық жүктеме графиктері бас әріптермен: P(t); Q(t); I(t) белгіленеді.  

 

;

мұнда n– қабылдағыштар саны.

 
;

Жеке графиктер электр энергиясының қуатты қабылдағыштарының  жүктемелерін анықтау үшін қажет (электр пештері, түрлендіргіш агрегаттар, бас  жетектер, жаймалау станоктары және т.б.).

Әдетте, кәсіпорындардағы электр жабдықтауды жобалауда топ-топтық жүктеме графиктері осы кәсіпорынның активті және реактивті қуаттады тұтынуын айқындауға, кәсіпорынды қоректендіретін  ток көзін дұрыс және тиімді таңдауға, сондай-ақ электр жабдықтаудың барынша  тиімді сұлбасын жасауға мүмкіндік  береді.

Уақыт ұзақтығы бойынша өндірістік кәсіпорынның жүктеме графигі кезектік, тәуліктік және жылдық болып жіктеледі. Өндірістің әрбір саласының технологиялық  процеспен анықталатын өзіне  тән жүктеме графигі болады.

Қабылдағыштардың жұмыс  тәртібінің реттілігі бойынша олардың  жекелей жүктеме графиктері периодтық, циклдық, циклдық емес және реттік емес болып бөлінуі мүмкін.

Топтық жүктемелер периодтық, жартылай периодтық және реттік емес болып бөлінеді. 

Ұзақтығы бойынша  жылдық графиктерді тұрғызу

Жыл бойына барынша көп  жүктелетін күн – 22.12, ал ең аз жүктелетін күн – 22.06 болып қабылданған. Осы  күндердің тәуліктік графиктері арқылы ұзақтық бойынша жылдық графигті тұрғызуға болады. Әр климаттық аумаққа  байланысты жыл бойына қысқы N_з және жазғы  N_лкүндер санын білеміз.

  

 

 

  

 

 

 

3 Сурет - Ұзақтық бойынша  жылдық график 

Қысқы графикте ұзақтығы 30 минутқа  тең не одан жоғары болса, максималдық  ордината есептік болып саналады. Әрбір қысқы және жазғы графиктің  ординаталарына сәйкес жүктеменің жыл  бойына ұзақтығы есептелінеді және сол  нәтижелер бойынша төмен қарай  түсетін сатылы график тұрғызылады. Жылдық графиктің ауданы белгілі  бір масштабтағы жыл бойына кеткен электр энергиясының шығынына тең. Мұндай график кәсіпорынның электр энергиясының шығыны бойынша жұмыс тиімділігін  сипаттайды. 

 

№2 дәріс. Электр энергияны өнеркәсіптік  тұтынушылардың сипаттамалары

Дәрістің мазмұны:

- тақырып бойынша анықтамалар  мен белгілеулер беріледі.

Дәрістің мақсаты:

- орташа, максималды, есептік-электр  жүктемелерді оқып білу. 

 

Электр энргияны тұтынушылар  бірнеше параметрлермен сипатталады:

а) Өндіріс орындарында  электр энергияны қабылдағыштар  ток түріне байланысты келесі топтарға бөлінеді:

1) жиілігі 50Гц, кернеуі  1000В –қа дейігі үш фазалы  қабылдағыштар;

2) жиілігі 50Гц, кернеуі  1000В-тан жоғары үш фазалы қабылдағыштар;

3) жиілігі 50Гц, кернеуі  1000В-қа дейігі бір фазалы қабылдағыштар;

4) жиілігі 50Гц-тан жоғары, түрлендіргіштік қосалқы станциялардан  және қондырғылардан қоректенетін  қабылдағыштар;

5) түрлендіргіштік қосалқы  станциялардан және қондырғылардан  қоректенетін тұрақты ток қабылдағыштар.

Қазіргі кезде өндіріс  орындарында электр жабдықтау үш фазалы айнымалы ток арқылы іске асады. Тұрақты ток қабылдағыштардың қоректенуіне түрлендіргіштік агрегаттар орнатылған (жарты өткізгіштік түзеткіштер, сынаптық түзеткіштер, қозғалтқыш-генератор (Қ-Г) және механикалық түзеткіштер) түрлендіргіштік қосалқы станциялар құрылады.

Түрлендіргіштік агрегаттар үшфазалық ток желісінен қоректенеді, сондықтан оларды үш фазалы ток қабылдағыштар  деп атайды.

Меншікті түрлендіргіш агрегаттары  бар тұрақты ток қабылдағыштар: Қ-Г жүйе бойынша электр жетегі, ионды  электр жетек және т.б. электр жабдықтау бойынша үш фазалы ток қабылдағыштар болып табылады.

Түрлендіруші қосалқы  станциялардан қоректі талап  ететін тұрақты ток қабылдағыштардың жиі кездесетіндері: завод ішіндегі электрфицирленген көлік, электролизді өндіріс, кейбір көтерме -көліктің және көмекші механизмдердің электр қозғалтқыштары;