Что относится к электроприемникам
Исполнительная документация
Категории электроснабжения электроприёмников.
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории:
Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.
1. Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.
В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.
Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.
Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.
2. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.
Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
3. Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.
Источник: Правила устройства электроустановок. издание седьмое (1.2.18-1.1.21) (можно скачать здесь ).
Смотрите состав исполнительной в разделе: «Состав исполнительной»
Скачивайте акты, протокола и другое в разделе: «Акты и прочее»
Скачивайте полезные книги, ГОСТы, СнИПы в разделе: «ГОСТы и книги«
Классификация электроприемников: особенности, режимы работы,
Цель создания системы электроснабжения — обеспечение электроэнергией надлежащего качества с допустимыми показателями надежности электроприемников (ЭП). Строго говоря, ЭП не входят в систему электроснабжения, потому что в абсолютном большинстве выбираются не в электрической части проекта и не электриками (кроме осветительных приборов), но для изучения закономерностей построения системы электроснабжения необходимо рассмотреть типичные ЭП, их характеристики и режимы работы.
Группы электропотребителей по потреблению электроэнергии
Первой и основной группой ЭП являются электрические двигатели (электромашины).
Нерегулируемые электродвигатели переменного тока — основной вид электроприемников в промышленности, на долю которых приходится около 70 % суммарной мощности. Электродвигателем в электрике считается электродвигатель, имеющий мощность 0,25 кВт и выше. Двигатели меньшей мощности рассматриваются как средства автоматизации.
Различные электротехнологические и электротермические установки составляют вторую по назначению группу ЭП, на которую в электропотреблении приходится около 20 %. Это печи сопротивления косвенного и прямого действия, дуговые и индукционные печи, установки диэлектрического нагрева, сварка, электролизные и гальванические (металлопокрытий) и высоковольтные электростатические установки. Первую и вторую группу ЭП объединяют под общим названием «силовая нагрузка».
Третья обязательная группа ЭП — электроосвещение, которое по величине нагрузке может составлять до десятков процентов. Установки электрического освещения с лампами накаливания, люминесцентными, дуговыми, ртутными, натриевыми и ксеноновыми лампами применяются на всех предприятиях для внутреннего и наружного освещения.
Четвертая группа ЭП — устройства обработки информации и управления. Электропотребление этой группой незначительно, но эти устройства предъявляют особые требования к надежности электроснабжения и качеству напряжения.
Потребителем может быть один светильник на блокпосту, лампочка в торговой палатке или на шести сотках или промышленный гигант — 100 тыс. двигателей суммарной установленной мощностью 5 млн кВт. Следует иметь в виду, что понятие «потребитель» используется при планировании, проектировании, управлении при рассмотрении электроснабжения объекта в целом, а «электроприемник» — при решении узких электротехнических задач.
Классификация электроприемников по категориям надежности электроснабжения приведена в другой статье на нашем сайте.
Принято классифицировать ЭП по ряду показателей
Для получения частот до 10 кГц применяются преимущественно тиристорные преобразователи, выше 10 кГц — электронные генераторы.
Установки пониженной частоты применяют: 0,5… 1,5 Гц — для электромагнитного перемешивания стали в электропечах; 2…5 Гц — для контактной электросварки путем преобразования частоты и числа фаз в специальных сварочных машинах, где энергия трехфазного тока частотой 50 Гц преобразуется в энергию однофазного тока частотой 2…5 Гц; 10…40 Гц — для регулирования скорости электроприводов асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, например для привода роликов рольгангов в прокатных станах.Цехи электролиза, установки электролитического получения металлов, цехи гальванопокрытий, некоторые виды электросварки и электродвигателей питаются от сети постоянного тока.
Например, наиболее распространенным решением до 1 кВ является использование напряжения сети 380 В с глухозаземленной нейтралью. В этом случае силовые ЭП подключают к трем фазам, а осветительные ЭП — к фазе и нулевому проводу на фазное напряжение 220 В без дополнительной трансформации.
Известен также термин «резкопеременный режим работы» ЭП, под которым подразумевается режим работы мощных электроприемников, сопровождающийся значительными возрастаниями мошности нагрузки, соизмеримыми с мощностью короткого замыкания и вызывающими колебания напряжения. Электроприемниками с резко переменным режимом работы являются двигатели прокатных станов, дугосталеплавильные печи (ДСП), сварка и др.Для нерегулируемых приводов наиболее экономичная область применения асинхронных и синхронных электродвигателей определяется напряжением. При напряжении до 1 кВ и мощности до 100 кВт экономичнее применять асинхронные двигатели; свыше 100 кВт — синхронные двигатели (что не всегда возможно по условиям работы и пуска). Мощность до 1 ООО кВт — это область напряжения 6 и 10 кВ, определяемая возможностью изготовления высоковольтных асинхронных электродвигателей. Асинхронные двигатели с фазным ротором применяются в мощных электроприводах с маховиком и с тяжелыми условиями пуска: в преобразовательных агрегатах, шахтных подъемниках.
Преимущества синхронных двигателей
Двигатели постоянного тока стоят дороже, чем асинхронные или синхронные двигатели. Но регулируемые приводы постоянного тока технологически эффективны в случаях, когда требуется быстрое изменение частоты вращения или реверсирование двигателя (например, на прокатных станах).
К группе электроприемников силовых общепромышленных установок и производственных механизмов относятся электродвигатели компрессоров, вентиляторов, насосов, работающие, как правило, в продолжительном режиме на напряжении 0,22—10 кВ. Номинальная мощность этих электродвигателей изменяется в широком диапазоне — от 0,25 кВт до 30 МВт.
Для электропривода крупных насосов, компрессоров и вентиляторов применяют преимущественно синхронные двигатели, которые используются как дополнительные источники реактивной мощности в системе электроснабжения
. Подъемнотранспортные устройства работают в повторнократковременном режиме. Для них характерны частые толчки нагрузки, которые приводят к тому, что коэффициент мощности изменяется в широком диапазоне (0,3…0,8).
Дуговые электрические печи подразделяются на сталеплавильные (ДСП), руднотермические и печи косвенного действия для плавки цветных металлов. ДСП условно подразделяются на печи малой емкости (0,5… 12 т) с трансформаторами мощностью 0,4…9,0 MB А, средней емкости (15…50 т) с трансформаторами мощностью до 40 MB А; большой емкости (70…200 т и более) (крупнотоннажные) с трансформаторами мощностью 60… 125 MB А. Мощность и резкопеременный характер их нагрузки оказывают большое влияние на систему электроснабжения.
К дуговым печам прямого действия относятся и вакуумные печи, питающиеся от полупроводниковых выпрямительных агрегатов; в их состав входят вакуумные насосы, автоматические регуляторы тока и дугового промежутка. Мощность печей достигает 6 000 кВ * А.
Печи сопротивления бывают косвенного и прямого действия. В первых нагрев материала происходит за счет теплоты выделяемой нагревательными элементами. Мощность печей косвенного действия: 50…600 кВт — для плавки цветных металлов; 5… 10000 кВт — для термообработки. Печи прямого действия осуществляют нагрев тешкь той, выделяемой в нагревательном изделии при прохождении по нему электрического тока. Такие печи применяются для графитизации угольных изделий (мощность — 800… 16 000 кВ • А) и нагрева стекломассы (мощность — 400…4 000 кВ • А). Выпускают печи на различные напряжения, в одно и трехфазном исполнении.
Плавильные печи изготавливают со стальным сердечником и без него. Печи с сердечником называют канальными. Они имеют мощность 125…2 000 кВ * А, однофазное исполнение и работают на промышленной частоте при напряжении 380 В, 6 или 10 кВ. Основное электрооборудование: индуктор, конденсаторная батарея, устройство для регулирования напряжения, коммутационнозащитная аппаратура, аппаратура управления. Для поверхностной закалки применяются индукционные установки, которые работают на частоте 2400…8000 Гц и имеют мощность 50…400 кВт.
Печи без сердечника называются тигельными. Печи промышленной частоты 50 Гц используются для плавки чугуна, цветных металлов и имеют мощность 200… 18000 кВ * А. Тигельные печи повышенной частоты (500…2400 Гц) питаются от тиристорных преобразователей; их мощность — 90… 2 500 кВ * А; они применяются для плавких вставок.
В установках для нагрева диэлектриков нагреваемый материал (дерево, пластмасса и др.) помещают в электрическое поле конденсатора и нагрев происходит за счет токов смещения. Установки этого типа широко применяются для сушки и клейки древесины, нагрева пластических масс, стерилизации продуктов и т.д. Установки диэлектрического нагрева питаются током частотой 20…40 МГц и выше (от электронных генераторов).
Процесс в печах ЭШП происходит за счет теплоты, выделяющейся в шлаке при прохождении по нему тока, расплавление шлака достигается с помощью электрической дуги. Печи ЭШП применяются для получения высококачественных сталей и специальных сплавов. Выпускаются ЭШП одно, двух и трехфазные мощностью 1000… 10000 кВ А.
Электросварочные установки — специфичные приемники, особенно при расчете электрических нагрузок и выборе режимов работы. Технологическая сварка подразделяются на дуговую, контактную и специальную. Применяют следующие источники питания:
Коэффициент мощности первых при номинальной нагрузке составляет 0,7 …0,8; на холостом ходу снижается до 0,4. Электросварочные установки переменного тока представляют собой однофазную нагрузку в виде сварочных трансформаторов для дуговой сварки и сварочных аппаратов контактной сварки
. Сварка на переменном токе представляет собой однофазную нагрузку с неравномерной загрузкой фаз и низким cosф (0,30…0,35 — для дуговой сварки; 0,4…0,7 — для контактной сварки);.
Электрохимические и электролизные установки (электролитические ванны для электролиза воды, растворов, расплавов цветных
металлов; установки электрохимических процессов в газе; ванны для гальванических покрытий: омеднения, никелирования хромирования, оцинкования и т.п.) работают на постоянном токе, который получают от преобразовательных подстанций. Электролитический процесс требует постоянства выпрямленного тока, для чего необходимо регулирование напряжения. Коэффициент мощности установок составляет 0,8…0,9; мощность одной электролизной серии — 100 133 М Вт.
Установки электрического освещения с лампами накаливания, ныне заменяемыми, люминесцентными, ртутными, натриевыми, ксеноновыми энергосберегающими лампами используются на всех предприятиях для внутреннего и наружного освещения.
Электроприемники 1УР для целей электроснабжения можно подразделить на характерные группы. Механические нагрузки приводов оцениваются значениями сил и моментов, действующих на рабочий орган, элементы механизма и вал двигателя. В общем случае нагрузки зависят от скорости, пути и времени.
Установившийся режим работы, при котором момент или усилие нагрузки не зависит от времени, оценивается статическими механическими характеристиками двигателя. Направление действия моментов (сил) механизмов может совпадать с частотой вращения двигателя (механизмы загрузки печей сверху, механизмы подъема кранов) и быть встречным ей (печные рольганги, механизмы передвижения мостов и тележек кранов).
Двигатели механизмов могут работать при изменяющейся нагрузке с разным соотношением времени работы и паузы, частоты пуска и торможения, цикличности и ритмичности и др. Стандартами установлено восемь режимов работы электрических машин. С точки зрения электроснабжения — влияния на расчет нагрузки на низших уровнях — их можно подразделить на три характерные группы (режима): продолжительный, кратковременный, повторнократковременный.
Продолжительный режим работы электрического двигателя соответствует номинальной неизменной нагрузке двигателя, продолжающейся так долго, что температура т всех частей его достигает установившихся значений.
График работы электрического двигателя, соответствующий этому режиму работы, показан на рис. 2.1, а, из которого видно, что мощность на валу двигателя Р не изменяется в течение всего времени его работы.
становившейся температурой отдельных частей двигателя считается температура, изменение которой в течение 1 ч не превышает 1 °С (рис. 2.1, б).Большинство электродвигателей» образующих технологические линии и агрегаты непрерывных производств, работают в продолжительном режиме, для части которых он может длиться часы, сутки, недели. Постоянство нагрузки двигателя (Рс = const) не является обязательным условием продолжительного режима.
Чаще всего нагрузка двигателя меняется во времени. График получается ступенчатый, что характерно, например, для производств, где нагрузкаопределяется геометрическими и физическими свойствами измельчаемого или сортируемого материала. Рис. 2.1 есть обычный прием идеализации, используемый в физике, когда реальное многообразие протекающих процессов моделируют представлениями первой научной картины мира, в то время как их фактически следует описывать вероятностно или ценологически.
Специалисты (механики, приводчики), выбирающие мощность двигателя (это относится ко всем электроприемникам), определяют необходимую, или номинальную, мощность Рном, т.е. мощность на валу электродвигателя.
Потребляемая же мощность Рпатр = Рном/ц с учетом КПД больше (г = 0,8…0,9), так что исключение КПД ведет к ошибке сразу на 10…20 % (ценологически: все подсчитать нельзя, а на инженерный результат поправка не влияет).
Кратковременный режим работы электрического двигателя характеризуется тем, что двигатель работает при номинальной мощности в течение времени, когда его температура не успевает достичь установившейся.
ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7
Раздел 1. Общие правила
Глава 1.2. Электроснабжение и электрические сети
Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения
1.2.17. Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.
1.2.18. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории.
Электроприемники первой категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.
Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.
Электроприемники второй категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
Электроприемники третьей категории — все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.
1.2.19. Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.
В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.
Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.
Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.
1.2.20. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.
Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
1.2.21. Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.
ПУЭ: Глава 1.2. Электроснабжение и электрические сети
Область применения. Определения
1.2.1. Настоящая глава Правил распространяется на все системы электроснабжения.
Системы электроснабжения подземных, тяговых и других специальных установок, кроме требований настоящей главы, должны соответствовать также требованиям специальных правил.
1.2.9. Нормальный режим потребителя электрической энергии – режим, при котором обеспечиваются заданные значения параметров его работы.
Послеаварийный режим – режим, в котором находится потребитель электрической энергии в результате нарушения в системе его электроснабжения до установления нормального режима после локализации отказа.
К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:
Общие требования
1.2.11. При проектировании систем электроснабжения и реконструкции электроустановок должны рассматриваться следующие вопросы:
При этом должны рассматриваться в комплексе внешнее и внутреннее электроснабжение с учетом возможностей и экономической целесообразности технологического резервирования.
При решении вопросов резервирования следует учитывать перегрузочную способность элементов электроустановок, а также наличие резерва в технологическом оборудовании.
1.2.12. При решении вопросов развития систем электроснабжения следует учитывать ремонтные, аварийные и послеаварийные режимы.
1.2.13. При выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты и автоматики при повреждениях в электрической части энергосистемы, а также одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжелых системных авариях.
1.2.14. Требования 1.2.11-1.2.13 должны быть учтены на всех промежуточных этапах развития энергосистем и систем электроснабжения.
1.2.15. Проектирование электрических сетей должно осуществляться с учетом вида их обслуживания (постоянное дежурство, дежурство на дому, выездные бригады и др.).
1.2.16. Работа электрических сетей напряжением 2-35 кВ может предусматриваться как с изолированной нейтралью, так и с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор.
Компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах:
в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор – более 5А.
При токах замыкания на землю более 50 А рекомендуется применение не менее двух заземляющих реакторов.
Работа электрических сетей напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так и с эффективно заземленной нейтралью.
Электрические сети напряжением 220 кВ и выше должны работать только с глухозаземленной нейтралью.
Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения
1.2.17. Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.
Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.
1.2.19. Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения. Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.
1.2.20. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.
Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
1.2.21. Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.
Уровни и регулирование напряжения, компенсация реактивной мощности
1.2.22. Для электрических сетей следует предусматривать технические мероприятия по обеспечению качества электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13109.
1.2.23. Устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах напряжением 3-20 кВ электростанций и подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105 % номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100% номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. Отклонения от указанных уровней напряжения должны быть обоснованы.
1.2.24. Выбор и размещение устройств компенсации реактивной мощности в электрических сетях производятся исходя из необходимости обеспечения требуемой пропускной способности сети в нормальных и послеаварийных режимах при поддержании необходимых уровней напряжения и запасов устойчивости.