ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Міністерство Освіти і науки, молоді та спорту України
ЗАПОРІЗЬКА ДЕРЖАВНА ІНЖЕНЕРНА АКАДЕМІЯ
_____________________________________________________________________
О.Є. Машанова
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВ
Навчально-методичний посібник
для студентів ЗДІА
спеціальності 6.050601 „Теплоенергетика ”
денної та заочної форм навчання
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ЗАПОРІЗЬКА ДЕРЖАВНА ІНЖЕНЕРНА АКАДЕМІЯ
_____________________________________________________________________
Затверджено до друку
рішенням науково-методичної ради ЗДІА
протокол №____від 27.10.2011р.
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВ
Навчально-методичний посібник
для студентів ЗДІА
спеціальності 6.050601 „Теплоенергетика ”
денної та заочної форм навчання
Рекомендовано до видання
на засіданні кафедри ТЕ
протокол №3 від 11.10.2011р.
Запоріжжя
Навчально-методичний посібник призначений для студентів, які навчаються за спеціальністю 6.050601 «Теплоенергетика» денної та заочної форм навчання, складений відповідно до робочої програми з дисципліни «Електропостачання промислових підприємств». В посібнику коротко викладені основи роботи систем електропостачання промислових підприємств, розрахунку навантаження, вибору схем та обладнання в залежності від типу та вимог споживача відповідно до існуючих нормативів.
Посібник призначений для закріплення знань, отриманих студентами під час вивчення дисципліни.
Склав: О.Є. Машанова, к.т.н.
Відповідальний за випуск: зав. кафедри ТЕ
докт. техн. наук, професор І.Г.Яковлєва
Рецензенти:
Давиденко М.О. – головний інженер Дніпровської електроенергетичної системи НЕК «Укренерго»
Радченко В.В. – доцент кафедри гідроенергетики ЗДІА, к.т.н.
Електропостачання промислових підприємств: Навчально-методичний посібник для студентів ЗДІА спеціальності 6.050601 «Теплоенергетика» денної та заочної форм навчання / О.Є.Машанова. - Запоріжжя, ЗДІА. 2012.-146 с.
Оглавление
| № разд | Стр. | |
| ВВЕДЕНИЕ | ||
| Таблица 1 - Условные обозначения в схемах электрических соединений. | ||
| Таблица 2 - Перечень используемых сокращений | ||
| ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. | ||
| 1.1 | Определения систем электроснабжения. | |
| 1.2 | Характеристики потребителей электроэнергии по степени ответственности. Независимые источники питания. | |
| 1.3 | Напряжения систем электроснабжения | |
| 1.4 | Режим нейтрали электрических сетей. | |
| 1.5 | 1.1 Общая классификация сред и помещений | |
| 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 | КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ Виды коротких замыканий Расчетные величины токов КЗ и их определение Особенности расчета токов КЗ в сетях напряжением до и выше 1кВ Составление схемы замещения и порядок расчета режимов КЗ Термическое и электродинамическое действие токов КЗ | |
| 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.5 | СИЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И КОММУТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ Силовое оборудование подстанций Силовые трансформаторы Силовые автотрансформаторы Условные обозначения типа трансформаторов и автотрансформаторов Токоограничивающие реакторы Измерительные трансформаторы Высоковольтные коммутационные аппараты Высоковольтные выключатели Разъединители, выключатели нагрузки, отделители и другие коммутационные аппараты напряжением выше 1000 В Коммутационные аппараты напряжением ниже 1кВ | |
| СИСТЕМЫ ВНЕШНЕГО И ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. | ||
| 4.1 | Энергетическая система и ее составляющие как системы внешнего электроснабжения. | |
| 4.2 | Системы внутризаводского электроснабжения напряжением выше 1кВ | |
| 4.3 | Технологические схемы подстанций промышленных предприятий | |
| 4.4 | Схемы электроснабжения предприятий, имеющих блок-станции | |
| 4.5 | Определение места расположения центров питания предприятия. | |
| 4.6 | Внутрицеховые электрические сети напряжением до 1 кВ | |
| 4.7 | 2.1 Комплектные распределительные устройства напряжением до 1кВ | |
| ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ | ||
| 5.1 | Графики потребления электрической энергии | |
| 4.2 | 3.1 Показатели графиков электрических нагрузок | |
| 4.3 | Нормативные характеристики графиков нагрузки | |
| 4.4 4.4.1 | 4.1 Определение потерь мощности и напряжения в системах электроснабжения. 5.1 Определение потерь мощности в воздушных и кабельных линиях электропередачи. | |
| 4.4.2 | Потери мощности в трансформаторах. | |
| 4.4.3 | Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения | |
| 4.4.4 | Определение потерь и падения напряжения | |
| 5 | ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ | |
| 5.1 | Общие положения | |
| 5.2 | Расчетные уровни электрических нагрузок | |
| 5.3 | Основные методы расчета электрических нагрузок | |
| 5.4 | 6.1 Расчет по методу коэффициента спроса | |
| ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ И КОММУТАЦИОН-НЫХ АППАРАТОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ | ||
| 6.1 | Выбор типа трансформаторов | |
| 6.2 | Выбор числа и мощности трансформаторов в системах электроснабжения | |
| 6.3 | Выбор проводников и коммутационных аппаратов | |
| 6.3.1 6.3.2 6.3.3 | Выбор проводников Выбор коммутационных аппаратов напряжением выше 1 кВ. Выбор коммутационных аппаратов напряжением до 1 кВ. | |
| Приложение А -Технические данные проводов и кабелей | ||
| Приложение Б - Технические данные трансформаторов | ||
| Приложение В – Электрооборудование установок до 1 кВ | ||
| Приложение Г – Технические данные коммутационных аппаратов напряжением выше 1 кВ | ||
| Приложение Д - Коэффициенты спроса и мощности | ||
| Приложение Е – Примеры расчетов | ||
| Литература |
ВВЕДЕНИЕ
Функционирование современных промышленных предприятий без электрической энергии невозможно, так как она используется практически во всех технологических процессах, при транспортировке продукции, для создания благоприятных и безопасных условий труда и т.д. Основной объем производимой электроэнергии (от 40 до 70% в зависимости от региона) потребляется промышленными предприятиями. Построение рациональных схем электроснабжения, использование энергосберегающего оборудования и технологий позволило бы снизить энергозатраты, потери в сетях предприятий, энергоемкость продукции, которые ложатся на ее себестоимость, следовательно, удешевить ее, что сделало бы производство того или иного вида товаров в большей степени конкурентоспособным на мировом рынке.
Изучение дисциплины «Электроснабжение промышленных предприятий» студентами специальности «Теплоэнергетика» подготавливает их работе на промышленных предприятиях в энергетических службах (отделе или службе главного энергетика или подразделениях энергохозяйства предприятия), в системах энергообеспечения различного назначения, в том числе цеховых. Материал, изучаемый дисциплиной, может быть использован для правильного выбора и расчета мощности источников и схем питания электроприемников различного назначения, их размещения и мощности, выбора сечения проводников питающей сети, коммутационных аппаратов, обеспечения требуемой надежности электропитания технологического оборудования. Дисциплина способствует лучшему усвоению последующих дисциплин специальности.
Учебно-методическое пособие по дисциплине «Электроснабжение промышленных предприятий» предназначено для студентов дневного и заочного отделений, обучающихся в ЗГИА по специальности «Теплоэнергетика».
Таблица 1 - Условные обозначения в схемах электрических соединений.
| Обозначение элементов в электрических схемах | Буквенное обозначение | Наименование элемента | Примеча-ния | |||
| МЭК | В оперативных схемах | |||||
| R | Сопротивление активное | |||||
| L | Х (ХL) | L | Катушка индуктивности (L), индуктивное сопротивление ХL | |||
| С | Емкость (емкостное сопротивление) | |||||
| Q | Выключатель присоединения в сети выше 1000В | |||||
| A1 QA A2 | QA | МВ | Выключатель междушинный | А1, А2 – системы шин | ||
| QB В1 В2 | QB | CB | Секционный выключатель | В1, В2 - секции шин | ||
| QS | Р РЛ | Разъединитель Разъединитель линейный | ||||
| QR | OД | Отделитель | ||||
| QN(QK) | К (КЗ) | Короткозамыкатель | |||
|
| QSG | З (ЗН) | Разъединитель заземляющий (Заземляющий нож) | |||
| Т | Т (Тр) | Трансформатор однофазный двухобмоточный | ||||
| а) б) | Т | Т (Тр) | а)Трансформатор трехфазный двухобмоточный без регулирования под нагрузкой; б)то же с указанием схемы соединения обмоток | Допускается показывать количество фаз тремя косыми черточками | ||
| Т | Т (Тр) | Трансформатор трехфазный двухобмоточный с регулированием напряжения поднагрузкой | Допускається показувати кількість фаз трьома косими рисочками | |||
| Т | Т (Тр) | Трансформатор трехфазный трехобмоточный | ||||
| Т | Т (Тр) | Трансформатор трехфазный двухобмоточный с расщепленной обмоткой НН | Схема соединения обмоток / - | |||
| АТ | АТ | Автотрансформатор трехобмоточный трехфазный | Схема соединения обмоток авто/ | |||
| АТ | АТ | Автотрансформатор трехобмоточный однофазный | ||||
| АТ | АТ | Автотрансформатор двухобмоточный трехфазный | ||||
| ТV | ТН | Трансформатор напряжения трехобмоточный трехфазный. | ||||
| LR | Р | Реактор токоограничивающий одинарный | ||||
| LR | Р | Реактор токоограничивающий сдвоенный | ||||
| СВ | БК, КУ | Устройство компенсации реактивной мощности. Батарея конденсаторов | ||||
| TA | TT | Трансформатор тока | ||||
| Соединение обмоток в «звезду» | ||||||
| Соединение обмоток в «звезду» с выведенной нейтралью | ||||||
| Соединение обмоток в треугольник | ||||||
| Соединение обмток по схеме «звезда-зигзаг» | ||||||
| QF | АВ | Выключатель автоматический в сети до 1кВ однополюсный | ||||
| QF | АВ | То же, трехполюсный | ||||
| FU | Предохранитель с плавкой вставкой | |||||
| QW | Выключатель нагрузки | |||||
| P | Разрядник с искровым промежутком | ||||
| или | А1, А2, В1, В2 | СШ1, СШ2 | Сборные шины РУ с присоединениями, шинопровод (три фазы) | |||
| М | АД | Двигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором. Общее обозначение. | |||
| G | Г или Гр | Генератор синхронный трехфазный | |||
| КЛ | Кабельная линия с кабельной воронкой | |||||
| СП | Силовой пункт 0,4 кВ | |||||
| Обозначение способов нагрева | дуговой | ||||
| плазменный | ||||||
| электронный | |||||
| смешанный (дуговой и сопротивлением) | |||||
 
| Индукционный и индукционный током промышленной частоты | |||||
| Электропечь сопротивления. Общее обозначение | |||||
| Электропечь сопротивления трехфазная косвенного нагрева в искусственной атмосфере с указанием предельной температуры | |||||
| Электропечь дуговая. Общее обозначение | |||||
| Электропечь индукционная. Общее обозначение | ||||||
| Электронагреватель сопротивления. Общее обозначение | |||||
| Электропечь индукционная прямого нагрева с указанием рабочих параметров | |||||
| Таблица 2 - Перечень используемых сокращений |
| Сокращенное обозначение | Полное наименвание |
| АД | Асинхронный двигатель |
| АВ | Автоматический выключатель (автомат) |
| АВР | Автоматическое включение резерва |
| АПВ | Автоматическое повторное включение |
| АТ | Автотрансформатор |
| АЭС | Атомная электростанция |
| АЧР | Автоматическая частотная разгрузка |
| БК | Батарея конденсаторов |
| ВЛ | Воздушная линия |
| ВН | Высокого напряжения |
| ГПП | Главная понизительная подстанция |
| ГРП | Главный распределительный пункт (подстанция) |
| ГРУ | Главное распределительное устройство |
| ГЩУ | Главный щит управления |
| ГЭС | Гидроэлектростанция |
| ЗРУ | Закрытое распределительное устройство |
| КЗ | Короткое замыкание |
| КЛ | Кабельная линия |
| КРУ | Комплектное распределительное устройство |
| КСО | Комплектное распределительное устройство стационарное одностороннего обслуживания |
| Кт | Коэффициент трансформации |
| КУ | Компенсирующее устройство |
| НН | Низкое напряжение (сторона низкого напряжения) |
| ОДС | Опережающее деление сети |
| ОРУ ПВ ПКР | Открытое распределительное устройство Продолжительность включения Повторно-кратковременный режим |
| ПС | Подстанция |
| ПГВ | Подстанция глубокого ввода |
| РУ | Распределительное устройство |
| РУ СН | Распределительное устройство среднего напряжения |
| РУСН | Распределительное устройство собственных нужд станции |
| РП | Распределительный пункт |
| РПН | Регулирование (напряжения) под нагрузкой |
| СП | Силовой пункт |
| СУЗ | Система управления защитой (на АЭС) |
| СЭС | Система электроснабжения |
| СШ | Система шин (сборные шины) |
| Тр | Трансформатор |
| ТП | Трансформаторная подстанция (трансформаторный пункт) |
| ТН | Трансформатор напряжения |
| ТТ | Трансформатор тока |
| ТЭС | Тепловая электростанция |
| ТЭЦ ХХ ЦЭН | Теплоэлектроцентраль (ТЭС с комбинированной выработкой тепло- и электроэнергии) Холостой ход Центр электрических нагрузок |
| ЭС | Энергетическая система |
| ЭП | Электроприемник |
| ЭПП | Электроснабжение промышленных предприятий |
| ЭДС | Электродвижущая сила |
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ