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

ность до 200 кВт; (пуси = 0 и Гр = 20 ч- 30 с. Генератор может быть трехфазного и постоянного тока.

Применение аккумуляторной батареи в сочетании с машинным агрегатом с маховиком показано на рис. 10-4. В нормальном режиме синхронная машина СМ работает в качестве синхронного компенсатора, предварительно запущенного с помощью двигателя постоянного тока МП и электромагнитной муфты ЭМ от аккумуляторной бата­ реи АБ, которые после пуска отключаются. При исчез-

'V

КД ШРП

Рис. 10-4. Схема АРП с маховичным машинным агрегатом и аккумуляторной батареей.

А і . A s и A3 — автоматические выключатели; В — выпрямитель; А Б —

аккумуляторная батарея; М П — машина постоянного тока; Э М — элек­ тромагнитная муфта; М — маховик; С М — синхронная машина.

новении напряжения в сети включаются электромагнитная

Напряжение трехфазного тока на шинах резервного пита­ ния ШРП сохраняется, но происходит кратковременное снижение частоты.

На рис. 10-5 представлена схема с дизелем Д, махо­ виком М и электромагнитной муфтой ЭМ. В нормальном режиме синхронная машина СМ работает в качестве ком­ пенсатора, а пускается с помощью дизеля, отключаемого затем электромагнитной муфтой. При исчезновении напря­ жения в сети синхронная машина сохраняет напряжение,

394

но снижает частоту, что служит импульсом для запуска дизеля и включения муфты ЭМ. Мощность до 500 кВт, £пуск = 5 — 10 с, 7’р — сутки и более.

'Х,

?ітс. 10-5. Схема АРП с дизелем, маховиком и электромагнит­ ной муфтой.

Схема дизельного агрегата без маховика представлена на рис. 10-6. Запуск агрегата автоматический при исчез­ новении напряжения в течение 15—120 с в зависимости от мощности, величина которой достигает 1 000 кВт. Время работы Тр — сутки и более.

'Ѵ

Рис. 10-6. Схема АРП с дизелем.

Современные системы автоматического управления про­ изводством АСУП с применением электронных вычисли­ тельных машин ЭВМ предъявляют весьма жесткие тре­ бования к бесперебойности питания, допуская длитель­ ность перерыва питания не более 0,5 Гц или 10 мс. Обеспе­ чить подобную степень бесперебойности возможно лишь

395

применением электронной и полупроводниковой техники с безынерционными устройствами и статическими преобра­ зователями энергии, позволяющими восстановить пита­

ние в течение 4—5 мс.

Схема АРП с применением статических преобразова­ телей показана на рис. 10-7. Аккумуляторная батарея АБ

АБ

Рис. 10-7. Схема АРП со статическими преобразователями и аккумуляторной батареей.

Аі, А2 и A3 — автоматические выключатели; В — выпрямитель; И — инвертор; АБ — аккумуляторная батарея.

заряжается через выпрямитель В и выдает энергию через тиристорный инвертор И в аварийном режиме.

Тиристорные инверторы для АРП выпускаются Тал­ линским заводом выпрямителей на частоту 50 и 400 Гц при мощности до 500 кВт. Время пуска (переходного процесса) несколько миллисекунд, Тр в зависимости от емкости батареи 30 мин и более.

Г Л А В А О Д И Н Н А Д Ц А Т А Я

РЕЖИМЫ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СЕТЯХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

11-1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Прохождение реактивной мощности, пульсирующей между источниками питания и электроприемниками, сопро­ вождается увеличением тока. Это вызывает дополнитель­ ные затраты на увеличение сечений проводников сетей и мощностей трансформаторов, создает дополнительные потери электроэнергии. Кроме того, увеличиваются потери напряжения за счет реактивной составляющей, пропор­

890

циональной реактивной нагрузке и индуктивному сопро­ тивлению, что понижает качество электроэнергии по напря­ жению.

Вследствие этого важное значение имеет компенсация реактивных нагрузок и повышение коэффициента мощности в системах электроснабжения промпредприятий. Нод ком­ пенсацией имеется в виду установка местных источников реактивной мощности, благодаря которой повышается пропускная способность сетей и трансформаторов, а также уменьшаются потери электроэнергии.

Промпредприятия потребляют значительную реактив­ ную мощность. Основные потребители, характер этого потребления и зависимость его от уровня напряжения при­ ведены в § 5-8 и 5-9.

Энергосистемы имеют ограниченные возможности снаб­ жения предприятий реактивной мощностью, определя­ емые располагаемой реактивной мощностью генераторов. Генераторы мощностью 100 МВт и выше имеют номиналь­ ный коэффициент мощности 0,85 или 0,9, что соответствует располагаемой реактивной мощности 62—48% активной мощности при полной нагрузке. Если учесть потери реактивной мощности в реакторах, трансформаторах и ВЛ, то реактивная мощность, которую может выдать энергосистема предприятиям в момент максимума нагрузки системы, получается еще меньше. Для сохранения нор­ мального напряжения при максимальной нагрузке необхо­ димо соблюдение баланса реактивных мощностей, который достигается за счет мероприятий, снижающих потребление реактивной мощности предприятиями от энергосистемы.

Эти мероприятия разбиваются на: мероприятия, не тре­ бующие специальных компенсирующих устройств и целе­ сообразные во всех случаях, и требующая установки спе­ циальных компенсирующих устройств для выработки реактивной мощности.

11-2. МЕРОПРИЯТИЯ ПО УМЕНЬШЕНИЮ РЕАКТИВНЫХ НАГРУЗОК

Снижение потребления реактивной мощности самими электроириемниками и повышение естественного коэффи­ циента мощности могут быть достигнуты следующими мероприятиями:

а) повышением загрузки технологических агрегатов и использованием их по времени, сопровождающимся повы­

397

шением загрузки и коэффициента мощности электродви­

гателей; б) снижением напряжения питания асинхронных двига­

телей, загруженных не выше чем на 45%, путем переключе­ ния схемы обмоток с треугольника на звезду. При этом вра­ щающий момент и активная мощность электродвигателя уменьшаются в 3 раза, загрузка двигателя и его коэффи­ циент мощности повышаются, а потребление реактивной мощности снижается. Такое переключение возможно при напряжении обмотки двигателя 660/380 В и напряжения сети 380 В. Подобное переключение может дать значи­ тельный экономический эффект при периодическом значи­ тельном изменении нагрузки двигателя в течение суток, например, по сменам;

в) установкой ограничителей холостого хода асинхрон­ ных электродвигателей; это мероприятие целесообразно в производствах с большими длительностями межопера­ ционных периодов (работа металлорежущих станков и др.) при длительности пауз не менее 10 с, так как иначе потёри от частых пусковых токов сделают такие отключения нерациональными;

г) отключением цеховых трансформаторов, загружен­ ных менее 30%, с переводом нагрузки на другие трансфор­ маторы. Если снижение нагрузки имеет место периоди­ чески,. то отключение также целесообразно производить периодически, например, в третью смену или в выходные дни;

д) заменой систематически недогруженных асинхрон­ ных двигателей со средним коэффициентом загрузки менее 45 % на двигатели меньшей мощности, если это выпол­ нимо по конструктивным условиям. При загрузке 70% и выше снижения потерь энергии может и не получиться, так как к. п. д. двигателя тем выше, чем выше его номи­ нальная мощность. При загрузке двигателей 45—70% необходим технико-экономический расчет целесообраз­ ности замены, в котором должны быть сравнены по при­ веденным затратам потери активной энергии в двигателях и питающих сетях;

е) заменой изношенных асинхронных двигателей син­ хронными. В этом случае эффект снижения реактивной нагрузки складывается из отсутствия реактивной мощ­ ности асинхронного двигателя Qa n и появления опережа­ ющей реактивной мощности синхронного двигателя Qc д. Для вновь устанавливаемых механизмов, не требующих

398