На сколько групп делят электроприемники по режиму работы

Опубликовано: 06.05.2025

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.

1.2.2. Энергетическая система (энергосистема) - совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.

1.2.3. Электрическая часть энергосистемы - совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы.

1.2.4. Электроэнергетическая система - электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

1.2.5. Электроснабжение - обеспечение потребителей электрической энергией.

Система электроснабжения - совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией.

Централизованное электроснабжение - электроснабжение потребителей электрической энергии от энергосистемы.

1.2.6. Электрическая сеть - совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

1.2.7. Приемник электрической энергии (электроприемник) - аппарат, агрегат и др., предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

1.2.8. Потребитель электрической энергии - электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.

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.

1.2.10. Независимый источник питания - источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания.

К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

1) каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;

2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

Общие требования

1.2.11. При проектировании систем электроснабжения и реконструкции электроустановок должны рассматриваться следующие вопросы:

1) перспектива развития энергосистем и систем электроснабжения с учетом рационального сочетания вновь сооружаемых электрических сетей с действующими и вновь сооружаемыми сетями других классов напряжения;

2) обеспечение комплексного централизованного электроснабжения всех потребителей электрической энергии, расположенных в зоне действия электрических сетей, независимо от их принадлежности;

3) ограничение токов КЗ предельными уровнями, определяемыми на перспективу;

4) снижение потерь электрической энергии;

5) соответствие принимаемых решений условиям охраны окружающей среды.

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 сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ - более 10 А;

в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на воздушных линиях электропередачи:

более 30 А при напряжении 3-6 кВ;

более 20 А при напряжении 10 кВ;

более 15 А при напряжении 15-20 кВ;

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.

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.

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.

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.

Электроприемники – специальные устройства (один или несколько механизмов, связанных единым технологическим процессом на конкретной территории), предназначенные для преобразования энергии из электрической в другие типы.

Они широко используются как в промышленной сфере, так и в быту. В зависимости от назначения и характеристик эти агрегаты делятся на несколько групп.

В зависимости от типа тока различают электроприемники переменного, постоянного тока или пониженной частоты. Наиболее распространен первый вид. Большинство предприятий использует для работы механизмов частоту 50 Гц, которую принято считать промышленной. Т.е. переменный ток частотой 50 Гц называется током промышленной частоты.

Установки пониженной частоты используются в металлургии, а постоянного – в транспортной сфере, при электролизе и т.п.

По номинальному напряжению – ниже или выше 1 кВ. Этот параметр играет важную роль при планировании безопасности системы электроснабжения. Номинальное напряжение определяет мощность установки преобразования электроэнергии.

По числу фаз электроприемники могут быть: одно-, двух- или трехфазными. А по типу мощности – изменяемые в кВт или кВА.

При проектировании системы электроснабжения также обращают внимание на график нагрузки и режим работы электроприемника по ГОСТ 183-74. Он может быть продолжительным, кратковременным или повторно-кратковременным.

Продолжительный режим характеризуется неизменной номинальной нагрузкой, при которой температура частей электроустановки достигает установившегося значения.

В краткосрочном режиме электроприемник работает на номинальной мощности небольшое время, за которое температура не успевает достичь установленных параметров. Повторно-кратковременный режим отличается чередованием фаз нагрузки с паузами.

При этом длительность обоих процессов такова, что не происходит перегрева отдельных частей установок до установившихся значений температуры.

Электродвигатели, на которые приходится примерно 70% мощности всего предприятия;
Электро технологические и термические агрегаты – печи (дуговые, индукционные, сопротивления), диэлектрические установки нагрева, сварочные аппараты и т.п. На эту категорию приходится 20% мощности;
Электрические осветительные приборы;
Установки по обработке, хранению и управлению информационными процессами.

Но наиболее важным критерием подбора является классификация по надежности электроснабжения.

КАТЕГОРИИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ ПО НАДЕЖНОСТИ

Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) выделяют три класса, различающиеся степенью надежности и защиты электроприемников.

Первая категория.

угрозе жизни и здоровья людей;
значительным финансовым потерям;
поломке дорогостоящего оборудования, нарушению функционирования объектов ЖКХ;
сбою в технологических процессах и т.п.

Питание установок в этом случае производится при помощи двух независимых друг от друга источников, один из которых является резервным. Отсутствие электричества допускается лишь на момент автоматического включения резервного источника.

Из первой группы категории электроприемников выделяются установки, сбой в работе которых может повлечь чрезвычайно высокий риск травматизма, смерти и аварии на производстве. В этом случае требуется наличие третьего источника питания для повышения степени защиты электроснабжения.

В качестве второго или третьего источника электроэнергии могут применяться местные энергосистемы и электростанции.

В случае, когда резервирование электроснабжения не гарантирует непрерывности технологического процесса, осуществляется технологическое резервирование путем монтажа взаимно резервирующих установок или специальных агрегатов безаварийной остановки процессов, срабатывающих при перебое в поставке энергии.

Электроприемники первой категории широко используются в промышленности (химической, металлургической), шахтах, лечебно-профилактических учреждениях и реанимационных, котельных, в противопожарных устройствах, лифтах и т.п.

Вторая категория.

нарушению производственного цикла и недоотпуску продукции;
простою оборудования, транспорта и различных механизмов;
нарушению жизнедеятельности целых районов и большого количества людей.

Электроприемники данной группы также имеют два независимых источника питания. Однако, перерыв в подачи электроэнергии может быть более длительным, чем для установок первой категории. Например, отсутствие электричества допускается на время, необходимое для включения резервного источника питания аварийной бригадой.

К этой категории электроснабжения электроприемников относятся жилые многоквартирные здания, общежития, детские и медицинские учреждения, спортивные сооружения, магазины, предприятия общественного питания, школы, музеи, бани и т.д.

Третья категория.

Эта категория надежности включает в себя установки, которые нельзя определить в первые две группы. Это могут быть жилые малоквартирные дома, небольшие производственные площадки и вспомогательные цеха.

Питание осуществляется от одного источника, при этом перебои в поставки энергии могут достигать 24 часов (72 часа за год). За это время должен быть проведен ремонт электрооборудования, поэтому при проектировании подобных сетей необходимо учесть метод проводки кабелей и резервирование трансформатора.

КТО ОПРЕДЕЛЯЕТ КАТЕГОРИЮ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ

Степень защиты электроустановок рассчитывается инженерами-проектировщиками при создании проекта системы энергоснабжения в соответствии с ПУЭ.

Для этого учитываются многие факторы, от которых зависит нормальное функционирование предприятия. Анализируется степень ответственности и назначения устройств преобразования электроэнергии, учитывается их роль в технологическом процессе и допустимые параметры простоя.

При этом категория надежности может быть изменена при необходимости потребителем энергии. Для этого ему требуется обратиться к поставщику со специальным заявлением, в котором он отражает необходимость повышения надежности из-за увеличения риска на производстве или перевода жилого помещения в категорию нежилого.

Как правило, электроснабжение жилых районов осуществляется через общие распределительные сети, относящиеся к 3 категории надежности.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.
Классификация пожароопасных зон в соответствии с ПУЭ приведена ниже.
Зоны класса П-I — зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61°С.
Зоны класса П-II — зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м 3 к объему воздуха.
Зоны класса П-IIа — зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества.
Зоны класса П-III — расположенные вне помещения зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С или твердые горючие вещества.
Зоны в помещениях и за их пределами, в которых твердые и газообразные горючие вещества сжигаются как топливо или утилизируются путем сжигания, не относятся в части их электрооборудования к пожароопасным зонам.

Требования к надежности электроснабжения электроприемников.

Приемники электрической энергии в отношении обеспечения надежности электроснабжения разделяются на несколько категорий.

Первая категория — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный экономический ущерб, повреждение дорогостоящего оборудования, расстройство сложного технологического процесса, массовый брак продукции. Примером электроприемников первой категории в промышленных установках могут быть электроприемники насосных станций противопожарных установок, системы вентиляции в химически опасных цехах, водоотливных и подъемных установок в шахтах и т.п.. В городских сетях к первой категории относят центральные канализационные и водопроводные станции, АТС, радио и телевидение, а также лифтовые установки высотных зданий. Допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприемников первой категории не более 1 мин..

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрывов, по- жаров и повреждения дорогостоящего оборудования. Например, к электроприемникам особой группы относятся операционные помещения больниц, аварийное освещение, пожарная и охранная сигнализация и т.п..

Вторая категория — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовым недоотпускам продукции, массовым простоям рабочих, механизмов. Допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприемников второй категории не более 30 мин..

Примером электроприемников второй категории в промышленных установках являются приемники прокатных цехов, основных цехов машиностроения, текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности. Школы, детские учреждения и жилые дома до пяти этажей и т.п. обычно относят к приемникам второй категории.

Третья категория — все остальные электроприемники, не подходящие под определение первой и второй категорий. К этой категории относятся установки вспомогательного производства, склады неответственного назначения.

К этой группе электроприемников относятся системы безопасности, средства электронно-вычислительной и компьютерной техники, оборудование телекоммуникационных систем и связи.
Для электроснабжения указанных потребителей 1-ой категории надежности необходимо предусматривать системы гарантированного электроснабжения или бесперебойного электропитания.
Система гарантированного электроснабжения предусматривает питание потребителей в нормальном режиме от двух независимых источников внешнего электроснабжения с устройством АВР, а при отсутствии напряжения на внешних вводах — от автономной автоматизированной дизельной электростанции.
Система бесперебойного питания редусматривает электроснабжение потребителей в нормальном режиме от системы гарантированного электроснабжения через источники бесперебойного питания, а в аварийном режиме, при отсутствии напряжения на вводах, — за счет энергии аккумуляторных батарей, входящих в их со- став. Время работы источников бесперебойного питания в автономном режиме должно обеспечивать надежное питание потребителей до перехода на электроснабжение от дизельной электростанции или надежное закрытие информационных систем и систем безопасности с гарантированным сохранением целостности баз данных. Это время должно задаваться в технических требованиях или техническом задании на проектирование.

4.1.1. Требования к надежности электроснабжения городских потребителей должны соответствовать требованиям ПУЭ и настоящей Инструкции.

4.1.2. При рассмотрении надежности электроснабжения коммунально-бытовых потребителей к соответствующей категории следует, как правило, относить отдельные электроприемники. Допускается категорирование надежности электроснабжения для группы электроприемников.

Группа электроприемников - совокупность электроприемников, характеризующаяся одинаковыми требованиями к надежности электроснабжения, например, электроприемники операционных, родильных отделений и др. В отдельных случаях в качестве группы электроприемников могут рассматриваться потребители в целом, например, водопроводная насосная станция, здание и др.

4.1.3. Требования к надежности электроснабжения электроприемника следует относить к ближайшему вводному устройству, к которому электроприемник подключен через коммутационный аппарат.

4.1.4. Электроприемники коммунально-бытовых потребителей, как правило, не имеют в своем составе электроприемников, относящихся согласно ПУЭ к особой группе первой категории. При наличии таких электроприемников в составе городских потребителей их электроснабжение должно выполняться индивидуально с учетом требований п. 4.3.2.

При построении сети требования к надежности электроснабжения отдельных электроприемников более высокой категории недопустимо распространять на все остальные электроприемники.

4.1.5. Категорирование электроприемников уникальных зданий и сооружений (крупнейшие театры, цирки, концертные залы, дворцы спорта и др.), зданий центральных правительственных учреждений, а также требования к надежности их электроснабжения допускается определять по местным условиям.

4.1.6. К первой категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, нарушение функционирования особо важных элементов городского хозяйства (см. также п. 4.1.9).

4.1.7. Ко второй категории относятся электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к нарушению нормальной деятельности значительного количества городских жителей (см. также п. 4.1.9).

4.1.8. К третьей категории относятся все остальные электроприемники, не подходящие под определение первой и второй категории.

4.1.9. Перечень основных электроприемников городских потребителей с их категорированием по надежности электроснабжения приведен в приложении 2.

4.1.10. Электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников и перерыв их электроснабжения может быть допущен только на время автоматического восстановления питания.

В качестве второго независимого источника питания могут использоваться также автономные источники (аккумуляторные батареи, дизельные электростанции и др.), резервирующие связи по сети 0,38 кВ от ТП, питающихся от других независимых источников питания.

4.1.11. Электроприемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаиморезервирующих источников.

Питание электроприемников второй категории допускается предусматривать от однотрансформаторных ТП при наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более одних суток.

Для электроприемников второй категории допускается резервирование в послеаварийном режиме путем прокладки временных шланговых кабельных связей на напряжении 0,38 кв.

4.1.12. Электроприемники третьей категории могут питаться от одного источника питания. Допустимы перерывы на время, необходимое для подачи временного питания, ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более чем на одни сутки.

4.1.13. Требования к надежности электроснабжения промышленных предприятий и предприятий связи, находящихся на территории города, определяются с учетом требований ПУЭ и отраслевых нормативных документов.

<< Раздел 4. Схемы электрических сетей	Глава 4.2. >> Схемы электроснабжающих сетей 35 кB и выше
Содержание Инструкция по проектированию городских электрических сетей РД 34.20. 185-94 (утв. РАО ЕЭС, Министерством топлива и энергетики.

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!

Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.

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

По роду тока все приемники электроэнергии, работающие от сети, подразделяются на три группы: переменного тока нормальной промышленной частоты 50 Гц (в ряде стран используют частоту 60 Гц), переменного тока повышенной или пониженной частоты, постоянного тока. Большинство ЭП промышленных предприятий работает на переменном трехфазном токе частотой 50 Гц.

Для получения частот до 10 кГц применяются преимущественно тиристорные преобразователи, выше 10 кГц — электронные генераторы.

По числу фаз различают одно, двух и трехфазные ЭП. Все они подключаются к трехфазной сети с учетом соответствия номинального напряжения фазному и линейному напряжению сети. Для включения однофазных ЭП требуется нейтральный (нулевой) провод.
ЭП классифицируются по величине номинального напряжения. Общепромышленные ЭП изготавливают на следующие номинальные (линейные) напряжения: до 1 кВ — 36, 42, ПО, 220, 380, 500, 660 В; свыше 1 кВ — 3, 6, 10, 20 кВ. Согласно ПУЭ электротехнические установки, производящие, преобразующие, распределяющие и потребляющие электроэнергию, подразделяются на электроустановки напряжением выше 1 кВ и электроустановки напряжением до 1 кВ (электроустановки постоянного тока — до 1,5 кВ). Такое выделение соответствует существенно разным условиям проектирования, эксплуатации и безопасности.

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.

ЭП классифицируются по способу задания номинальной мощности: для электродвигателей номинальные (активные) мощности выражаются в киловаттах (кВт), причем в паспортных данных указывается механическая мощность на валу электродвигателя (ЭД.) Изэлектрической сети при этом ЭД потребляет мощность.

По режиму работы ЭП изготавливаются для длительного режима работы, кратковременного и повторнократковременного.

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

способность компенсировать реактивную мощность;
повышение перегрузочной способности и устойчивости синхронных двигателей благодаря применению автоматического регулирования возбуждения с форсировкой возбуждения при снижении напряжения в сети ниже 85 %;
более высокий КПД, чем у асинхронных электродвигателей. При необходимости широкого, плавного изменения скорости применяют приводы постоянного тока и частотный асинхронный привод.

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

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.

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:

постоянного тока — электромашинные преобразователи, выпрямители и передвижные сварочные подстанции;
переменного тока — однои трехфазные трансформаторы.

Электрохимические и электролизные установки (электролитические ванны для электролиза воды, растворов, расплавов цветных

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.

Кратковременный режим работы электрического двигателя характеризуется тем, что двигатель работает при номинальной мощности в течение времени, когда его температура не успевает достичь установившейся.

Читайте также: