Электр энергиясын есепке алу. Электр қауіпсіздігінің қорғау шаралары

Конденсатор батареялары  сұлбаларында, конденсаторға параллель  қосылатын арнайы активті және индуктивті кедергілер қараластырады. Бұл кедергілер конденсаторлар өшкеннен кейін разрядтау  үшін қажет, себебі конденсаторлардың  өздік разрядталуы өте баяу жүреді (3-5 минут).

Разрядтық кедергілер конденсатор  батареялары тораптан өшкен сайын  сөніп тұруы қажет. Сондықтан  конденсатор батареяларына әрқашан  тұрақты түрде разрядтық кедергілер қосылуы қажет (бөлгіштерсіз, айырғыштарсыз  және сақтандырғыштарсыз):

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

 

 
        

 Разрядты кедергіні  мына формула бойынша анықтайды

r_раз=15(U_ф²/Q)×10⁶, Ом,

мұндағы U_ф - фазалық кернеу, кВ;             

Q - батарея қуаты, квар.

Мысал: U_ф=0,4 кВ  және Q=300 квар болған кезде, r_раз=8 Ом.

а)                                      б)                                            в)

                                                                                          

 

 

  

 

 

  

 

 

  

13Сурет - Конденсатор батареяларының 380 В шинасына қосылу сұлбалары  

 

Қорғаныс және коммутациялық  аппараттар:

а) автоматты ажыратқыш  А (автоматты реттеу кезінде де және ол жоқ кезде де қолданыла береді);

б) айырғыш Р және сақтандырғыш П (автоматты реттеу жоқ кезде  қолданады);

в) контактор КТ немесе магнитті жібергіш бар сақтандырғыш П (автоматты  реттеу болған кезде қолданады).

а)  сұлбасы жеке өтемелеу кезінде пайдаланылады.

б) және в) сұлбалары топтық және орталықтандырылған өтемелеуде пайдаланады.  

 

а)                                   б)                                  в)

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

 

 

14Сурет - Конденсатор батареяларының  кернеуі 6-10кВ шиналарға қосылу  сұлбалары

а) конденсатор батареяларының бөлек сөндіргіш арқылы қосылуы  конденсатор батареяларының қуаты >400 квар болған кезде пайдаланылады;

б) конденсатор батареяларының қуаты ≤400квар кезде олар бір-бірімен  ВН-17 арқылы қосылады;

в) трансформатордың немесе қозғалтқыштың реактивті қуатын жеке өтемелеу сұлбасы. Кемшілігі  – ортақ сөндіргіш.

Конденсаторлық қондырғылардың қуатының реттелуін 3 түрде орындауға  болады: қолмен, автоматты және диспетчерлік бөлімнен.

Сатылы реттеу (1-2-3 сатылар)

Конденсатор батареяларының қуатын автоматты реттеу әртүрлі  принципке байланысты орындалады:

а) тәулік уақыты бойынша;

б) кернеудің мәні бойынша;

в) жүктеме тоғы бойынша;

г) реактивті қуаттың бағыты бойынша,

д) кернеуді түзету арқылы тәулік уақыты бойынша. 

 

№8 дәріс.  Реактиві қуатты өтемелеу (тақырыптың жалғасы)

Дәрістің мазмұны:

-реактивті қуатты өтемелеуді  жобалау әдістемелерін үйрену.

Дәрістің мақсаты:

- 1кВ-қа дейінгі және  одан да жоғарғы желілердегі  өтемелеуді жобалауды оқып үйрену.  

 

Ауалық және кабельдік  желілер

Ауалық және кабельдік  желілерде өндірілетін қуат желідегі кернеуге және желі ұзындығына тура пропорционал

бұл жерде

l -желінің ұзындығы,км;

U -желідегі кернеу,кВ;

Q₀-желідегі өндірілетін реактивті қуаттың орташа мәні;квар/км;        

   -желідегі кернеулер қатынасы.

U_ном>20кВ ауалық, кабельдік, ток өткізгіштер өндіретін реактивтік қуатты ескеру керек, ал ұзындығы ұзақ кабель желілері үшін - 6-20кВ желілерінде.

Ұзындығы 1км қимасы S=150мм² желі кернеудің әртүрлі мәндерінде өндірілетін орташа реактивтік қуат мәндері: 

 

1 К е с т е

U, кВ	6	10	20	35	110	220
Q0,	10,4	18,3	47	112	1180	3600

Реактивті қуаттың  статикалық көздері

Жұмыс істеу принципі: түрлендіргіштен  түзетілген тоғы арқылы индуктивтілік   (реактор немесе дроссель) магнит энергиясымен зарядталады, ол айнымалы ток желісіне озық cosj -мен беріледі. Берілетін реактивті қуатты реттеу 30:1 аралығында жүргізіледі. Реттеу өте тез жүреді (өтпелі процестің 1периоды). Реактивті қуат көздерінің кемшілігі - ток қисығының бұзылуы.

Өндірістік кәсіпорындарын электр желілеріндегі реактивті  қуатты өтемелеуді жобалау бойынша  жарлықтар.

Бұл жарлық энергожүйесінен  қоректенген барлық кәсіпорындармен  үлкен көлемдегі тұтынушылар  үшін бір. Жарлық кернеу 1000 В-қа дейінгі  және жоғары желілердегі өтемелеу құрылғылардың түрін, қуатын, қосылу орнын және жұмыс режимін таңдау сұрақтарын қамтиды.

Жобалаудың бастапқы стадиясында  максималды соммалы есептік активті  және реактивті электр жүктемелер cosj-дің нақты мәні кезінде  анықталады.

Өтемелік құрылғының қуатын анықтау үшін қолданылатын максималды соммалы реактивті жүктеме

Q_мах1= КQ_мах             

мұнда К- энергожүйенің максимал активті жүктемесінің өнеркәсіптік  өндірістің реактивті қуатының уақыт бойынша сәйкес келмеуін ескеретін  коэффициент.

Өнеркәсіптің салаларына байланысты К-ның мәні әртүрлі болады:

- тоқыма өнеркәсібі, мұнай  өндеу - 0,85;

- қара, түсті металлургия,  тамақ, химия өнеркәсібі - 0,9;

- көмір, газ, машина  жасау-0,85;

- тағы басқалар-0,75.

Өнеркәсіп энергожүйесіне өздерінің  Р_мах мен Q_мах мәндерін айтады. Ол энергожүйенің жылдық активті жүктемесі максималды Q_э1 және минималды Q_э2 режимдері кезінде өнеркәсіпке берілетін.

Q_э1 бойынша өнеркәсіптің - өтемелеу құрылғысының қосынды қуаты, ал

Q_э2 бойынша-өтемелеу құрылғысының реттелетін бөлігі анықталады.

Өтемелеу құрылғының қосынды  қуаты Q_к1 энергожүйенің активті жүктемесі  максималды период кезінде  бөліну шекарасындағы реактивті қуаттың қажетті балансымен анықталады:

Q_к1= Q_мах1- Q_э1 .

Өндірістің электр желісі шартты түрде келесідей болып  бөлінеді:

а) жалпы пайдалану желісі;

б) ерекше жүктемесі бар   (сызықсыз, симметриялы емес) желі.

Реактивті қуатты өтемелеуге арналған құрылғы ретінде: жалпы  пайдалану желілерінде конденсатор  батареясы және синхронды қозғалтқыштар  қолданылады.

1 кВ-қа дейінгі  электр жүйесінде реактивті қуатты  өтемелеу

Кернеуі  1 кВ-қа дейінгі БК-ның қосынды есептік  қуаты келтірілген минималды шығынға байланысты екі этап бойынша анықталады (НБК):

1) цехтік трансформаторлардың  экономикалық оптималды санын  табу;

2) трансформатордағы оптималды  шығындарды төмендету үшін БК-да  қосымша қуатын анықтаймыз оны  трансформаторды қоректендіруші  өнеркәсіп U -6-10 кВ.

НБК қуат қосындысы 

Q_нбк=Q_нбк1+Q_нбк2.

Q_нбк1 мен Q_нбк2  - батареяның қуаты, екі этап бойынша есептейміз.

Q_нбк әр трансформаторлар арасындағы реактивті қуат жүктемелері арқылы тарапталады.

1 денгей. Цехтік трансформатордың  саны бойынша ЖБК қуатын анықтау.  Бірдей қуатты цехтің трансформаторларының  минималды санын анықтау, максималды  активті қоректендіру

.

Р_махт - берілген тораптағы трансформаторларының максимал қуат  қосындысы;

b_т – трансформатордың жүктелу коэффициенті;

S_Т – бір трансформатордың номинал қуаты;

ΔN – жақын бүтін санға  дейінгі үстеме.

Трансформатордың экономикалық оптималды саны

N_ТЭ=N_mint+m

m – қосымша трансформатор саны;

N_ТЭ – реактивті қуатты жеткізуге кететін меншікті шығындармен бірге капиталды шығындарымен анықтаймыз. Меншікті шығындарды есептеу үшін НБК, ВБК, ТП-ның нақты бағасын білу керек, егер олардың нақты бағасы белгісіз болғанда шығын келесідей болады

З_қст ^* =0,5.

N_т.э – қарапайым тәсілмен анықталады;

m=f(N_minт; DN) – қисығы бойынша.

Таңдап алынған N_т. трансформатор саны бойынша трансформатор арқылы 1кВ-қа дейінгі жерге жіберілетін реактивті қуаттың максимал мәнін анықтаймыз

. 

 

          

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

 

15 Сурет - Реактивті қуаттың  балансын түсіндіретін сұлба

НБК қуаттар қосындысы  берілген трансформатор тобындағы 0,4кВ шинадағы реактивті қуаттың  балансының шарты Q_нбк1=Q_р0,4-Q₁

Q_р0,4  – максимал жүктеме қосындысы

егер Q_нбк1< 0, то Q_нбк1=0.

2 деңгей. Оптималды шығынды  төмендету үшін НБК қуатын  анықтаймыз. Белгілі трансформатор  тобындағы НБК-ның қосымша ықпал  қосындысы

Q_нбк2=Q_р0,4– Q_нбк1–gN_т.э.×S_т

g – есептеу коэффициенті: ТП-ның жалғану сызбасына байланысты (радиалды, магистральді) К₁, К₂ коэффициентіне байланысты.

К₁= (З_НБК – З_ВБК)×С₀×10³; К₂= lS_т/F;  

С₀- шығынның бағасы (кесте бойынша);

F – желі қима ауданы;  

l – желі ұзындығы;  

К₁, К₂ – мәндерін есептегенде нақты мәндер жетіспегенде оларды кестеден аламыз, ол энергожүйеге, жұмысшы ауысымының санына, трансформатор қуатына, қоректендіру желісінің ұзындығына магистральдағы бірінші трансформаторға дейінгі арақашықтыққа байланысты.

Егер де Q_НБК<0 болса, белгілі трансформатор тобына Q_НБК=0 болады.  Q_НБК қуатын таңдағаннан кейін ол қуатты қосалқы станцияның реактивті жүктемесіне пропорционалды түрде таратамыз.

Тарату желісі кабельді желі болса, онда НБК-ны ТП шинасына қосу керек. Жүктеме шиналы өткізгішке қосылған болса, онда НБК-ны міндетті түрде цехтағы  шиналық өткермеге қосамыз.

  

 

 

  

 

 

 

16 Сурет - Q_НБК – шина өткермеге қосылуы 

 

6-10кВ желідегі реактивті  қуатты өтемелеу

6-10кВ-та реактив жүктеме  тұтынушы ретінде асинхронды  қозғалтқыш болады, синхронды қозғалтқыш  режимде К_з≤1 6-10кВ шинадағы реактивті қуат баланс шарты бойынша қосындысын анықтаймыз. 

.

ВБК қуаты РП-ның әр секцияларына таратылады, олардың реактивті қуаты 6-10кВ шинадағы конденсаторлы құрылғылардың  жинағындағы мәндері стандартты мәніне жақындайды. РП-ның әр секциясында  КУ қосу керек, бірақ қуаты 1000 квар аз болмауы керек, ал одан аз болса төменгі  қуатты БК қоректенуші шинаға орналастырылу  керек (ГПП, ЦРП). 

 

 

 

№9 дәріс. Кернеу 1кВ-қа дейінгі электрэнергиясын тарату        

 Дәрістің мазмұны:       

- сымдармен кабельдерді  төсеу әдістерін қарастыру.       

 Дәрістің мақсаты:

-         цехтік желілердің орындалу сұлбаларын оқып үйрену.  

 

Кабельдер мен  сымдарды төсеу әдістері

Электрэнергиясын өндірістік кәсіпорындарының тұтынушыларына жеткізу, таратуы электр желісі арқылы іске асады. Электр қабылдағыштар цех  ішінде қосалқы станция мен тарату құрылғыларына қорғаныстық, қосқыш аппараттар арқылы қосылады.        

 Өндірістік кәсіпорындарында  электр желісі ішкі (цехтік) және  сыртқы болып орындалады. Ішкі  желі ашық болуы мүмкін: қабырға,  төбе және басқа элементтерінің (құбырларда, коробкаларда, лотокторда) бетінде орналасады және де  жасырылған болуы мүмкін: ғимараттардың  конструктивті элементтерінің ішінде  орналасады (қабырға ішінде, еденнің  астында, фундаментте, т.б). Ал  сыртқы желі ғимараттың сыртында  орналасады, ғимараттар арасында  және тіреулерде.

Электр желісінің өткізгіштері оқшауланған және оқшауланбаған  болуы мүмкін. Оқшауланған өткізгіштер  қорғалған және қорғалмаған түрде  орындалады. Қорғалған өткізгіштер  оқшауламасының сыртынан металл қаптамамен қапталады, ол механикалық бұзылудан  қорғау үшін қажет. Қорғалмаған өткізгіштерде  ондай қаптамалар болмайды.