Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf

Если известен удельный расход электроэнергии на еди­ ницу продукции юуд и ее годовой выпуск М, то годовой расход энергии, кВт-ч/год,

Wr = wynM.

В технико-экономических расчетах по сравнению вари­ антов электроснабжения и в других случаях необходимо определять потери энергии обычно в течение года.

Для электросетей и реакторов годовые потери энергии

где ДРМ— потеря активной мощности при максимуме нагрузки Рм; І ш— максимальный ток, А; R — сопро­ тивление фазы сети или реактора, Ом; т — число часов использования максимума потерь (время потерь).

Определить точное значение т по выражению

трудно, так как связано с интегрированием квадрата на­ грузки по току I или полной мощности S за год.

До последнего времени применялось определение т по кривым (рис. 5-20) в зависимости от Гм и cos ф. ,С достаточ­ ной для практики точностью можно подсчитать т по выра­ жению, учитывающему коэффициент мощности максимума:

где Гм — число часов использования максимума полной нагрузки S м, определяемое приближенно по формуле

Годовые потери активной энергии в трансформаторах, кВт-ч/год,

где АРх х — потери холостого хода (потери в стали), кВт; Гвкл — время включения в течение года, ч; ДРк.з —

167

потери короткого замыкания (в обмотках трансформатора) при полной нагрузке, кВт; тт — число часов использования максимума потерь в трансформаторе [определяется по формуле (5-42)]; К 3 — коэффициент загрузки в долях еди­ ницы.

Годовые потери реактивной энергии в трансформаторах определяются аналогично потерям активной энергии, квар -ч/год,

где / 0 и ик— ток холостого хода и напряжение короткого замыкания трансформаторов, %,

Рис. 5-20. Зависимость числа часов использования максимума потерь т от числа часов использования мак­ симума нагрузки Тм при различных значениях cos ср.

Активные и реактивные нагрузки промпредприятий для различных потребителей при отклонении напряжения от номинального значения изменяются по-разному (рис. 5-21 и 5-22). Кривые изменения активных и реактивных нагру­ зок в зависимости от напряжения называются статическими характеристиками нагрузок. Для основной массы потреби­ телей — асинхронных двигателей — при снижении напря­ жения реактивная нагрузка падает быстрее активной, а при повышении напряжения реактивная нагрузка растет быст­ рее активной, в результате чего при отрицательных откло­ нениях напряжения коэффициент мощности нагрузки воз­ растает, а при повышении напряжения падает. Это следует

168

учитывать при построении графиков для периодов малой нагрузки и при расчетах по регулированию напряжения. Ошибка в определении мощности конденсаторных батарей, необходимых для повышения напряжения до нормального

пенсирующих установок и незначительной мощности син­ хронных двигателей имеют место соотношения

Вследствие этого для большинства групп потребителей и предприятий в целом средневзвешенное значение есте­ ственного коэффициента мощности (при отсутствии компен­ сирующих установок), как правило, ниже его значения в период максимума, т. е. cos cos® r.

169

После установки' компенсирующих устройств получа­ ются новые значения cos <рк и cosCDK, причем cos срк> cosOK.

Величины Гм для различных предприятий колеблются от 3 000—4 000 ч при двухсменной работе с выходными днями до 6 000—8 000 ч и выше для предприятий с непре­ рывным производством.

Электроэнергия, получаемая предприятиями от энер­ госистемы, оплачивается по двухставочному тарифу в двух вариантах:

1)за 1 кВ - А установленной мощности трансформаторов

ивысоковольтных двигателей плюс за 1 кВт-ч, учтенный счетчиком;

2)за 1 кВт заявленного максимума нагрузки в период максимальных нагрузок энергосистемы плюс за 1 кВт-ч, учтенный счетчиком.

Наиболее прогрессивным следует считать второй вари­ ант — по максимуму нагрузки. Стоимость электроэнергии будет тем ниже, чем больше Ти или чем выше заполнение суточного графика. Для повышения заполнения графика применяются потребители-регуляторы, которые могут ра­ ботать в периоды малых нагрузок и отключаться в часы максимальных нагрузок, например некоторые электротер­ мические установки, насосные, заполняющие емкости и др.

ГЛАВА ШЕСТАЯ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ НАПРЯЖЕНИИ ДО 1 000 В

6-1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК ПО ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Если окружающая среда в производственных поме­ щениях не оказывает вредного влияния на электросети, а последние не могут вызвать каких-либо вредных явле­

помещения, не опасные по коррозии, пожару и взрыву. Сюда относятся бытовые помещения цехов, производствен­ ные помещения цехов холодной обработки металлов, сбо­ рочные, инструментальные и тому подобные цехи.

Помещения с окружающей средой, разрушающе дей­ ствующей на материал проводников и изоляции вследствие

170

присутствия пыли, сырости, газов, паров кислот и щело­

доменные, мартеновские, литейные, травильные, древесно­ массные, шлифовальные, обогатительные, сернокислотные, электролизные и др.

П о ж а р о о п а с н ы е и в з р ы в о о п а с н ы е помещения — это помещения с такой средой, в которой сама электросеть или электрооборудование представляют опасность вследствие возможности пожара или взрыва из-за перегрева проводки или образования искр. Сюда относятся помещения, в которых имеются пары бензина или керосина, водород, древесная и мучная пыль и другие горючие вещества.

Могут быть помещения со средой, опасной в отношении коррозии и одновременно опасной по пожару или взрыву, например, если в помещении имеются пары бензина, то они разрушают резиновую изоляцию, а при искрообразовании приводят к взрыву.

Наружные установки, кроме влажности, в зависимости от технологического процесса могут также характеризо­ ваться наличием газов и паров, вызывающих коррозию и опасных по пожару или взрыву.

Классификация помещений с точки зрения опасности по пожару и взрыву в зависимости от характера производ­ ства приводится в «Строительных правилах и нормах» (СНиП) [Л. 1-5], где установлено шесть категорий про­ изводств. Из них категории А и Б являются взрывопожаро­ опасными, причем А более опасная; категория В — пожа­ роопасная; категории Д и Г — не опасные по пожару и взрыву и категория Е — взрывоопасная, но взрыв не сопровождается пожаром. Однако эти категории опре­ деляют производства и помещения со строительной точки зрения и лишь частично характеризуют помещения с точки зрения требований к электроустановкам, которые уста­ навливаются ПУЭ.

К п о ж а р о о п а с н ы м относятся помещения и наружные установки, в которых применяются или хра­ нятся горючие вещества, не вызывающие взрыва при воспламенении. Они разделяются на четыре класса.

В помещениях класса П-І применяются или хранятся горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 45° С (склады масел, масляное хозяйство трансформатор­ ных подстанций и т. п.).

171

К помещениям класса ГІ-ІІ относятся такие, в кото­ рых выделяются горючие пыль или волокна, переходя­ щие во взвешенное состояние (деревообделочные цехи, отделение измельчения ацетилцеллюлозы, склад серы и сероплавильное отделение в производстве сероуглерода

и др.).

Помещения класса П-Па — помещения для твердых или волокнистых веществ, не переходящих во взвешенное состояние (склад деревянных моделей, склад тканей, бумаги и т. и.).

Установки класса П-Ш — наружные установки, в ко­ торых применяются или хранятся горючие вещества (от­

наружные установки, в которых по условиям технологи­ ческого процесса могут образоваться взрывоопасные смеси горючих газов или паров с воздухом, кислородом и дру­ гими окислителями, или горючих пылей или волокон с воздухом (при переходе их во взвешенное состояние); воспламенение которых сопровождается взрывом. Сюда же относятся подземные выработки угольных шахт, опас­ ных по газу или пыли.

Если такие установки связаны с сжиганием в них топли­ ва (например, печные отделения газогенераторных стан­ ций и т. п.), или с применением открытого огня или раскаленных частей (например, открывающиеся элек­ тропечи) с температурой выше температуры самовос­

с взрывоопасными пылью и волокнами. Классы взрыво­ опасных помещений различаются также по степени вероят­ ности появления опасности взрыва, что отмечается бук­ вами «а», «б» и «г».

Наиболее опасными являются помещения класса В-І,

вкоторых появление взрывоопасных смесей газов и паров может иметь место не только в аварийных, но и в нормаль­ ных режимах, хотя бы кратковременно, например при загрузке или разгрузке технологических аппаратов.

Помещения класса В-Іа являются менее опасными, поскольку появление взрывоопасных смесей возможно лишь

врезультате аварий или неисправностей. Помещения клас-

172