нагрузке по фазам должны применяться трехфазные двух элементные или трехэлементные счетчики или же три одно фазных счетчика.
В случаях, когда силовые пункты, питающие элек троприемники одного хозрасчетного участка, подклю чены к двум или нескольким питающим линиям, реко мендуется устройство суммирующего учета электро энергии.
На рис. 13-1 приведена схема суммирующего учета при параллельном соединении трансформаторов тока, подклю ченных к токовой обмотке счетчика. Обмотка напряжения
счетчика |
подключена на |
напряжение фаза-нуль. Траис- |
А |
В С |
А В С |
А В С |
Рис. 13-1. Схема суммирующего учета при парал лельном соединении трансформаторов тока.
1 , 2 , 3 — трансформаторы тока; 4 — счетчик.
форматоры тока должны иметь одинаковый коэффициент трансформации и работать с загрузкой не менее 20%; число трансформаторов тока рекомендуется не более трех и удаление их от счетчика не более 40—50 м.
Схема суммирующего учета при последовательном со единении трансформаторов тока приведена на рис. 13-2. Все трансформаторы тока нагружаются сопротивлениями, величина которых пропорциональна номинальному току, например . 0,2 Ом при коэффициенте трансформации 100/5 А; 0,3 Ом при 150/5 А; 0,4 Ом при 200/5 А, и т. д. При этом напряжение на зажимах всех трансформаторов тока (сопротивлений) при одинаковых токах в линиях будет одинаковым независимо от коэффициентов трансформации трансформаторов тока. Например, для тока нагрузки 40 А в линии с трансформатором тока 100/5 А напряжение на вторичных зажимах трансформатора тока
Ui — і\Гі = 40 .' „ • 0,2 .== 0,4 В
и в линии с трансформатором тока 200/5 А
£/2= гага = 40^х-0,4 = 0,4 В
и т. д.
Суммарное напряжение, снимаемое со всех последо вательно включенных трансформаторов тока (сопротив лений), подводится к токовой обмотке суммирующего счетчика через промежуточный трансформатор, который подбирается так, чтобы при номинальной нагрузке всех трансформаторов тока ток во вторичной обмотке, замкнутой на токовую обмотку счетчика, был 5 А. При такой схеме
А В С А В С А В С
Рис. 13-2. Схема суммирующего учета при последо вательном соединении трансформаторов тока.
1, г, 3 — трансформаторы тока; 4 , 6 , 6 — нагрузочные сопро тивления; 7 — промежуточный трансформатор; 8 — счетчик.
число трансформаторов тока не ограничивается и счетчик может быть удален от них на значительное расстояние.
Недостаток описанной схемы состоит в необходимости изготовления специального промежуточного трансформа тора для конкретных условий, вследствие чего в первую очередь рекомендуется применение суммирующего учета с параллельным соединением трансформаторов тока.
Трехфазные электрические счетчики со встроенными те лемеханическими импульсными датчиками позволяют осу ществить централизованный дистанционный учет электро энергии. Показания счетчика преобразуются в импульсы постоянного тока, частота которых пропорциональна потребляемой энергии. На диспетчерском пункте, куда импульсы поступают по двухпроводной линии (например, телефонной сети), они суммируются и преобразуются в показания дублирующих счетчиков. Датчик импульсов представляет собою полупроводниковый генератор с само возбуждением с частотой генерации 30—40 кГц. К датчику
подводится постоянный ток напряжением 12,6 В г1:: 10% со стороны приемника импульсов на диспетчерском пункте.
Контрольный учет реактивной энергии осуществляется на всех компенсирующих установках: конденсаторах, синхронных компенсаторах и двигателях. Следует учиты вать направление реактивной энергии, так как в схеме включения счетчиков все компенсирующие устройства являются «генераторами». Учет потребляемой реактивной энергии производится на всех линиях к ТП и к мощным потребителям напряжения выше 1 000 В — двигателям
иэлектропечам.
Вэлектролизных цехах требуется учет не киловаттчасов, а ампер-часов, по которым контролируется техноло гический процесс, и выход продукции «по току», для чего ставятся счетчики ампер-часов.
Система электрических измерений должна обеспечивать контроль за соблюдением нормальных режимов работы всех элементов системы электроснабжения — сетей, под станций, трансформаторов, преобразователей и отдельных электроприемников. В отдельных случаях по показаниям электрических измерительных приборов контролируется технологический процесс.
Все линии напряжений до 1 000 В и выше на подстан циях (ТП, РП, ГГШ) снабжаются амперметрами. При не симметричной нагрузке (освещение, электропечи, стати ческие конденсаторы) амперметры устанавливаются в каж дой фазе. При трехфазной линии без нулевого провода для включения трех амперметров используются два транс форматора тока. Допускается установка амперметра пря
мого включения в рассечку шины напряжением выше 1 000 В при соответствующих расстояниях между корпу сом амперметра и другими частями установки. Наблю дение за таким амперметром, корпус которого находится под напряжением, должно производиться с соблюдением безопасности персонала. Амперметры на линиях к круп ным двигателям с прямым пуском должны иметь пере грузочную шкалу.
Для синхронных двигателей, кроме амперметра, в цепи статора должен быть установлен амперметр в цепи возбуж дения для контроля режима компенсации реактивной нагрузки. В электролизных установках для измерения постоянных токов более 10 кА применяются специаль ные трансформаторы постоянного тока (магнитные усили тели).
Для контроля напряжения па всех секциях сборных шіш всех напряжений устанавливаются вольтметры пере менного плгх достоянного тока. На шинах трехфазного тока ставится один вольтметр с переключателем на разные плечи фаз AB — ВС — СА. В цеховых ТП вольтметры устанавливаются только на шинах вторичного напряже ния. В сетях с изолированной нейтралью устанавливаются вольтметры контроля изоляции.
Ваттметры устанавливаются на вводах РП от ТЭЦ и на выходе трансформаторов ГПГІ для контроля нагрузки предприятия в целом. При нескольких питающих линиях применяются суммирующие ваттметры, устанавливаемые на диспетчерских пунктах предприятия. На линиях элек троприемников ваттметры устанавливаются при мощностях выше 1 000 кВт.
Фазометры, непосредственно измеряющие мгновенно значение коэффициента мощности, устанавливаются на вводах от энергосистемы или ТЭЦ. На линиях к электро приемникам они устанавливаются только при переменных режимах реактивной нагрузки (синхронные двигатели с регулируемым возбуждением). При резко переменной на грузке (прокатный двигатель) фазометр не сможет работать из-за большой инерции. В этом случае может быть приме нен ваттметр реактивной мощности.
13-2. ЭЛЕКТРОБАЛАНС И БОРЬБА С ПОТЕРЯМИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Для рационализации потребления электроэнергии не обходимы составление и анализ электробалансов промпредприятий. Электробаланс отражает «приход» энергии от энергоснабжающей организации и «расход» этой энер гии. Расход энергии разбивается па ряд статей: техноло гическая нагрузка; электропривод технологических меха низмов; электротехнология (электротермия, электросвар ка, электролиз и др.); потребление электроэнергии на вспомогательные производства (вентиляция, водоснабже ние, теплоснабжение, кислородные установки, подъемнотраиспортиые механизмы и др.); электрическое освещение и различные потери энергии (в сетях, трансформаторах, преобразователях, электродвигателях, электропечах и дру гих электроустановках, а также в производственных меха низмах и установках).
На крупных предприятиях электробаланс составляется по отдельным производствам — заготовительные цехи, основное производство, вспомогательные производства и цехи.
Основная цель составления электробалансов — выявле ние потерь в элементах системы электроснабжения и не производительных расходов электроэнергии в технологи ческих установках, которые часто связаны с особенностями технологического процесса, изменением которого можно добиться снижения расхода электроэнергии и себестои мости продукции. Составлять электробалансы рекомен дуется методом расчета сверху вниз, т. е. из всей получен ной установкой электроэнергии вычитать потери, опреде ленные экспериментально или расчетом. Например, замером мощности холостого хода можно определить по тери энергии в механизме и самом двигателе. Зная сопро тивление двигателя, ток холостого хода и замеренный сред ний ток нагрузки за смену, можно рассчитать нагрузочные потери двигателя и потери холостого хода двигателя и ме ханизма. Вычитая их из общего расхода энергии за смену, получаем остаток в виде полезно израсходованной энергии.
В качестве примера приведен электробаланс четырех -токарных станков инструментального цеха [Л. 13-1] общей мощностью 42,5 кВт. Из общего расхода энергии за смену 58,3 кВт-ч (100%) постоянные потери в агрегатах состав ляют 39,1 кВт-ч (67%), нагрузочные потери 3,2 кВт-ч (5,5%), так что полезный расход энергии на обработку равен только 16 кВт-ч (27,5%), что связано с избыточной мощностью станков и их низкой загрузкой.
Важную роль в экономии электроэнергии играет сни жение мощности холостого хода механизмов за счет упоря дочения смазки и применения прогрессивных систем под шипников. Например, для прядильных машин, в которых 80% энергии расходуется на трение и 20 88 на операцию прядения, применением более совершенной смазки удалось снизить расход электроэнергии на 70%. В прокатных ста нах эффективно применение текстолитовых вкладышей для подшипников “снижающих удельный расход электро энергии по сравнению с металлическими на 40—50%.
В устаповках электропечей большую роль в снижении
. потерь электроэнергии играет тепловая изоляция. Важное значение имеет правильная организация технологического процесса, исключающая потери на предварительный разо грев и охлаждение печей. В электролизных установках
