Шпаргалка по "Энергосиловое оборудование"

             - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

   Компенсацию реакт. мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cos =0,92…0,95.Значения Р и tg из табл. расчета нагрузок. Зададим cos и определим

   tg

   Вычислим . Применяются комплектные конденсаторные установки  или конденсаторы.

   Определим фактические значения  tg и cos после компенсации реактив. мощности

   где    - стандартное значение мощности выбранного КУ, квар.

   По  определим:                                .

     29 Устойчивость работы  электроприемников  при компенсации  реактивной мощности 

     Вопросы устойчивости работы электроприемников  тесно связаны с их эксплуатационной надежностью и во многом зависят от показателей качества электроэнергии (ГОСТ 13109-97). На снижение устойчивости работы электроприемников могут повлиять: несинхронные включения в энергосистемах, различные аварийные ситуации (КЗ затяжного характера, выпадение одной из фаз питающей сети и др.), режимы работы и мощности КУ, взаимное влияние режимов работы самих электроприемников (в частности, АД) и т.д. Оценим условия устойчивости работы наиболее массового вида электроприемников на предприятиях - приводных АД при наличии компенсации реактивной мощности с помощью КУ. Устойчивость работы АД может нарушиться как в установившемся, так и в динамическом режимах его работы. Динамическая устойчивость АД характеризуется его способностью к восстановлению нормальной частоты вращения после соответствующих аварийных ситуаций в электроустановках.

     Проверка  устойчивости работы электроприемников, в частности, АД, при наличии КУ заключается в соблюдении следующего неравенства

  где    Q - реактивная мощность, потребляемая асинхронным двигателем, кВАр.

     Выполнение  данного требования заключается в том, что любое случайное снижение напряжения вызывает избыток реактивной мощности, приводящий к возрастанию напряжения, пока его значение не установится.

     Реактивная  мощность, потребляемая АД, состоит  из: реактивной мощности намагничивания Q, не зависящей от нагрузки, кВАр

  где    X - индуктивное сопротивление ветви намагничивания АД, Ом.

     Специалистами в этой области было выявлено, что  увеличение мощности КУ в целях компенсации  реактивной мощности при поддержании постоянным уровня напряжения отрицательно отражается на устойчивости нагрузки в том случае, если общее индуктивное сопротивление, (в основном сопротивление понижающих трансформаторов и линий) превышает внешнее эквивалентное индуктивное сопротивление нагрузки, т.е.

     Из  этого неравенства видно, что с увеличением (а это может иметь место при подключении КУ для компенсации реактивной мощности или при снижении Х₂, что может иметь место при увеличении коэффициента трансформации трансформаторов) устойчивость нагрузки уменьшается.

     Отсюда  следует, что применение конденсаторов может оказаться недопустимым из-за пониженных запасов устойчивости (особенно у АД, у которых в процессе работы при такой ситуации могут возникнуть явления самоотключения, «опрокидывания», торможения и т. п.).

     Такие явления следует учитывать руководителям и специалистам энергослужб предприятий (организаций) при эксплуатации электроустановок, особое внимание, обращая на данное обстоятельство при заключении договоров энергоснабжения при фиксировании условий генерации и потребления реактивной мощности.

     30 Регулирование реактивной  мощности в системах  электроснабжения 

     Активная  мощность источников (турбогенераторов и гидрогенераторов электростанций, нетрадиционных источников, гидроаккумулирующих  станций и др.) в любой момент времени соответствует потребляемой мощности (нагрузке). Это определяет баланс активных мощностей в электрической системе. Баланс активных мощностей соответствует определенным значениям частоты и напряжения в узлах, к которым подключены потребители (нагрузки). Изменение мощности источников связано с изменением частоты и напряжения очевидным равенством, получающимся разложением в ряд Тейлора функции ΣP_н = F(f; U).

     При нарушении баланса мощностей  вследствие снижения генерирующей мощности или увеличения потребления активной мощности устанавливается режим с изменившимися значениями составляющих уравнения баланса мощности. Снижение генерируемой мощности приводит к уменьшению частоты и напряжения в системе и, наоборот, с увеличением мощности источников возрастают частоты тока и напряжения одинаково в любом узле электрической системы. Воздействовать на изменение частоты можно только изменением генерируемой активной мощности. На тепловых и гидравлических электростанциях это достигается увеличением или уменьшением выпуска энергоносителя, т. е. пара или воды.

     Номинальное значение частоты в Европейских  странах составляет 50 Гц, в США  и ряде других стран — 60 Гц. Снижение частоты приводит к уменьшению скорости вращения синхронных и асинхронных электродвигателей и, в конечном счете, к уменьшению производительности приводных механизмов. В ориентировочных расчетах принимают, что изменение частоты на 1 % приводит к изменению активной мощности нагрузки на 0,5 %. Уравнение баланса реактивной мощности.

     Реактивная  или обменная мощность существенно влияет на такие параметры систем электроснабжения, как потери мощности и энергии и уровни напряжения в узлах сети. Поэтому вопрос компенсации реактивной мощности относится к числу важнейших при проектировании и эксплуатации систем энергоснабжения предприятий. Как известно, величина (значение) реактивной мощности характеризует скорость обмена электромагнитной энергии источниками и потребителями электроэнергии. При этом индуктивные элементы являются накопителями реактивной мощности, а емкостные — ее генераторами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     31 Виды освещения,  светильники и  осветительные установки 

     Для электрического освещения следует  применять газоразрядные лампы (люминесцентные, ртутные лампы давления с исправленной цветностью, натриевые, ксеноновые типа ДРЛ, ДРИ, ДРН, ДНаТ) и лампы накаливания.

     Люминесцентные  лампы благодаря высокой световой отдаче, большому сроку службы, а также достаточно хорошей цветопередаче за последние годы стали источниками света широкого применения. Их используют для освещения помещений, где необходимо правильное различение цветовых оттенков; производственных помещений, в которых выполняется работа большой и средней точности (в том числе в учебных заведениях и проектно-конструкторских бюро); помещений административных, торговых зданий и офисов.

     Ртутные лампы ДРЛ, обладающие большим единичным  световым потоком, используются для освещения больших производственных помещений высотой более  
6 м, в которых не требуется различать цветовые оттенки.

     Лампы накаливания благодаря невысокой стоимости, простоте обслуживания, незначительным размерам и независимости их работы от условий внешней среды являются источниками света массового применения, хотя КПД и световая отдача у них значительно ниже, чем у люминесцентных. Лампы накаливания используются для освещения производственных помещений, в которых по выполняемым в них работам требуются низкие или средние уровни освещенности (то есть выполняются грубые виды работ); для освещения помещений с особо тяжелыми условиями среды; жилых зданий; помещений детских учреждений и т.д.

     При устройстве осветительных установок  могут применяться три системы  освещения: 1) общего равномерного освещения, когда световой поток распределяется без учета размещения оборудования; 2) общего локализованного освещения — световой поток распределяется с учетом расположенного оборудования; 3) комбинированного освещения — к общему освещению (обычно равномерному) добавляется местное освещение рабочих мест. Разновидностью местного освещения является переносное освещение.

     Электрическое освещение бывает двух видов: рабочее  и аварийное. Рабочее освещение устраивается во всех без исключения помещениях и создает на рабочих поверхностях нормированную освещенность. В некоторых случаях помимо рабочего освещения необходимо аварийное освещение, которое обеспечивает минимальную освещенность на рабочих местах при внезапном отключении рабочего освещения. Аварийное освещение, необходимое для продолжения работ, должно создавать освещенность на рабочих местах, равную 5 % от освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк. Аварийное освещение для эвакуации людей должно обеспечивать освещенность пола основных проходов и ступеней не менее 0,5 лк.

     Для аварийного освещения разрешается применение ламп накаливания, мгновенно зажигающихся при низших температурах (ниже +5 °С), и люминесцентных. Последние допускается использовать в помещениях с минимальной температурой  
+10 °С и при питании их во всех режимах переменным током с напряжением на лампах не ниже 90 % от номинального значения. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения типоразмерами или специально нанесенными знаками. 

     32 Нормирование и  устройство освещения

     Выбор минимальной освещенности для внутреннего и наружного освещения производят в зависимости от размера объекта различения, контраста объекта с фоном и отражающих свойств фона (рабочей поверхности). При установлении норм освещенности следует руководствоваться следующей шкалой: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250 лк.

     В соответствии с нормируемыми значениями освещенности и коэффициентами запаса при искусственном освещении производственных помещений выделяют 8 разрядов с подразрядами. Характеристика зрительной работы принята в интервале от наивысшей точности (наименьший объект различения менее 0,15 мм; контраст объекта различения с фоном — малый; освещенность при общем освещении 1250 лк) до 8 разряда (постоянное общее наблюдение за ходом производственного процесса 75 лк; периодическое при постоянном — 50 лк и периодическом — 30 лк пребывании людей в помещении; общее наблюдение за инженерными коммуникациями — 20 лк). Важно, что для большинства работ средней, малой и грубой точности достаточна освещенность 150 лк (работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах — 200 лк). Нормированную освещенность в справочниках связывают с удельной плотностью нагрузки освещения, которая для производственных помещений может составлять 10—100 Вт/м². Например, в цехах литья и котельных 10-12 Вт/м², в инструментальных и шлифовальных цехах 15-20 Вт/м².

     В процессе эксплуатации осветительной  установки освещенность на рабочих поверхностях уменьшается вследствие уменьшения со временем светового потока из-за загрязнения ламп, осветительной арматуры и отражающих поверхностей (стен и потолков). Для обеспечения освещенности на рабочих поверхностях на уровне нормируемой расчетное значение освещенности Е_р принимают больше нормируемого Е_норм с учетом коэффициента запаса k₃.

     Существуют  коэффициенты запаса, учитывающие снижение освещенности в процессе эксплуатации, и соответствующие им сроки чистки светильников. Например, в производственных помещениях с нормальной воздушной  средой коэффициент запаса при газоразрядных лампах — 1,5, при лампах накаливания — 1,3. Для правильного выбора светильников необходимо учитывать условия окружающей среды, в которой будет работать светильник, требуемое распределение светового потока в зависимости от назначения и характера отделки помещения и экономичности светильника. Для общего освещения производственных помещений с нормальными условиями работы в зависимости от отражающих свойств стен и потолков применяют подвесные или потолочные светильники с люминесцентными лампами типа ЛД (ОД). Из светильников накаливания применяют светильник «Универсаль» (У) в помещениях высотой от 4 до  
6 м и типа «Глубокоизлучатель» (Гс, Гэ) в помещениях высотой свыше 6 м. В сырых, жарких, пыльных и пожароопасных помещениях применяют светильники типа ППД, ПУН, ПГТ и тому подобные и люминесцентные типа ПВЛ-1, ПВЛЛ, ПВЛМ. 
 
 
 
 
 
 

     33 Расчет осветительных  установок 

     Расчет  искусственного электрического освещения  сводится к выбору вида и системы  освещения, определению необходимого числа светильников, их типа и размещения. Известные методы расчета можно разделить на две группы: расчет по световому потоку и точечные методы. Первая группа методов, включающая метод коэффициента использования и метод удельной мощности, позволяет определить световой поток ламп, необходимый для создания заданной освещенности горизонтальной рабочей плоскости при общем равномерном освещении с учетом потока, отраженного от стен и потолка помещения. Для расчета по методу удельных мощностей пользуются специальными таблицами, в которых приводится установленная мощность ламп на один квадратный метр помещения в зависимости от заданного уровня освещенности и вида окраски стен и потолка. Для расчета искусственного освещения наиболее широко используется метод коэффициента использования светового потока. Коэффициент использования η выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп, находится в зависимости от величины индекса помещения i, коэффициентов отражения стен и потолков ρ_с и ρ_п, типа светильника.