Современная внутренняя система электроснабжения дома или квартиры обязана удовлетворять нескольким требованиям. Она должна быть:
Создание такой системы — непростая задача, требующая вдумчивого и системного подхода. Она предполагает реализацию следующих этапов: расчет, комплектация и монтаж.
В процессе расчета в помещениях выявляются определенные функциональные зоны, требующие подключения каких-либо электрических приборов. Эту работу удобнее всего выполнять с использованием плана квартиры или дома. На плане можно «расставить» предполагаемую мебель, «разместить» люстры и светильники, «установить» электроплиту, холодильник, стиральную машину и т. д. Это позволит определить расположение розеток, а также их тип. Размещение люстр, светильников и подсветок позволит, в свою очередь, найти удобные места для соответствующих выключателей. На этом же плане следует указать мощность оборудования, планируемого к установке.
Разделение всех потребителей на группы
Расчет домашней электрической сети, как правило, начинается с разделения всех потребителей на группы. Под группой понимается несколько потребителей, подключенных параллельно к одному питающему проводу, идущему от распределительного щита. Это группы освещения, группы розеток и т. д. Отдельными линиями запитываются агрегаты большой мощности (стиральные машины и электрические плиты). В отдельную группу выделяются розетки кухни, где подключаются микроволновые печи, электрические духовки, посудомоечные машины, электрические чайники и многое другое.
Результат разделения потребителей на группы вначале лучше отобразить в таблице, дополняя ее в дальнейшем новыми данными (табл. 1).
Группы потребителей электрической энергии с отдельными устройствами защиты могут формироваться тремя способами:
Как показывает практика, любая разводка в доме или квартире является комбинацией вышеназванных вариантов в зависимости от конкретных потребностей и условий.
Определение установленной мощности и тока нагрузки
Важным этапом проектирования является определение суммарной потребляемой мощности установленного оборудования в каждой группе.
Величина установленной мощности позволяет рассчитать номинальный ток нагрузки на данную цепь. Номинальный ток — это тот максимальный ток, который будет протекать по фазному проводу. Во внутренней сети квартиры или дома с напряжением 220 В он легко определяется по максимальной потребляемой мощности.
При однофазной нагрузке номинальный ток In ~ 4,5Pm, где Pm - максимальная потребляемая мощность в киловаттах. Например, при Pm = 5кВт In = 4,5 * 5 = 22,5 А.
При распределении потребителей по группам необходимо исходить из следующих условий:
Разделение на группы выполняется в распределительном шкафу, где на каждую группу устанавливается автоматический выключатель, а в некоторых случаях и УЗО. Таким образом, каждая из групп за пределами распределительного щита представляет собой отдельную электрическую цепь.
Значение номинального тока нагрузки позволяет определить и характеристики защитных устройств, и сечение жил провода.
Самым простым является расчет группы с одним прибором, например электрической духовкой. Ее потребляемая мощность 2 кВт (определяется по паспорту). Номинальный ток нагрузки In = 4,5 * 2 = 9 А. Таким образом, в цепь питания духовки должен устанавливаться автоматический выключатель с номинальным током не менее 9 А. Ближайшим по номиналу является автомат 10 А.
Расчет токовой нагрузки и выбор автоматического выключателя для группы с несколькими потребителями усложняется введением коэффициента спроса, определяющего вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени.
Конечно, величина коэффициента спроса зависит от множества объективных и субъективных факторов: типа квартиры, назначения электрических устройств и т. д. Например, коэффициент спроса для телевизора обычно принимается за 1, а коэффициент спроса для пылесоса — 0,1. Существуют даже целые системы расчета коэффициента спроса как для отдельных квартир, так и для многоэтажных домов.
Понятно, что одновременное включение и работа всех электроприборов в квартире или частном доме маловероятны. Поэтому в нашем случае коэффициент спроса для каждой группы можно определить по таблице усредненных значений (табл. 2).
Для расчета розеточной группы кухни примем, что там будут включаться следующие приборы:
Суммарная номинальная мощность этих приборов в группе составляет 3000 Вт.
С учетом коэффициента спроса (равного 0,7) номинальная мощность будет равна 3000 * 0,7 = 2100 Вт.
Номинальный ток нагрузки в цепи этой розеточной группы будет равен 4,5 х 2,1 = 9,45 А.
После аналогичных расчетов дополним табл. 3 полученными значениями потребляемой мощности и номинального тока для остальных групп.
Выбор сечений жил и типа провода
Сечение жил провода для каждой группы рассчитывается в зависимости от предполагаемой суммарной мощности устанавливаемых в ней приборов и расчетных значений силы тока (конечно, с некоторым запасом). Необходимые рекомендации можно получить в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) — главном документе электрика.
Табл. 4 отражает соответствие нагрузочных токов и допустимых сечений проводов, регламентированных ПУЭ (применяется для медных проводов, потому что использование алюминиевых в электропроводке жилых помещений в настоящее время запрещено).
Для более точного расчета нужных сечений жил проводов необходимо не только руководствоваться мощностью нагрузки и материалом изготовления жил, но и учитывать способ их прокладки, длину, вид изоляции, количество жил в проводе, условия эксплуатации и другие факторы. Поэтому опытные электрики считают оптимальным вариантом применение жил сечением 1,5 мм2 — для осветительной группы (4,1 кВт и 19 А), 2,5 мм2 — для розеточной группы (5,9 кВт и 27 А) и 4—6 мм2 — для приборов большой мощности (свыше 8 кВт и 40 А). Такой вариант выбора сечений для проводов является, пожалуй, наиболее распространенным при монтаже электропроводки квартир и домов. Он позволяет повысить надежность скрытой проводки, а также создать некоторый «резерв» в случае увеличения мощности нагрузки, например при подключении дополнительных устройств В табл. 5 приведены сечения жил проводов, выбранные для нашего примера.
При выборе типа и марки провода необходимо исходить, прежде всего, из соображений надежности и долговечности. Также следует учитывать допустимое напряжение пробоя изоляции. Особенно это актуально при скрытой проводке. Сегодня для внутренней проводки в доме или квартире лучше всего использовать электрические провода с однопроволочными медными жилами (плоские или круглые) марки ВВГ, ВВгнг и NYM.
Выбор устройств защиты
Дальнейшая работа заключается в проектировании многоуровневой защиты внутренней электрической сети и оборудования от различных аварийных ситуаций. Эта важная и ответственная задача требует определенной подготовки и включает в себя выбор защитных устройств по типу и характеристикам, а также способ их подключения. Для защиты внутриквартирной сети используются, как правило, автоматические выключатели,
устройства защитного отключения (УЗО), дифференциальные автоматы, реле напряжения.
Для сети частного дома кроме указанных устройств используются
стабилизаторы, а также
устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). В квартирной проводке устройство защиты от импульсных перенапряжений и грозовых разрядов не требуется, так как она, как правило, входит в защитную систему всего дома.
Для выбора характеристик защитных устройств используются значения установленной мощности и номинальных токов, полученные в предыдущих расчетах, и принятые сечения проводов. Более подробные сведения о защитных устройствах приведены в разделе «Защитные устройства».
Автоматический выключатель
Автоматический выключатель служит для защиты проводки от токов перегрузки и короткого замыкания. УЗО является эффективным средством защиты от поражения электрическим током и возникновения пожаров, связанных с нарушением проводки. Включение в схему реле напряжения позволяет обеспечить надежную защиту дорогостоящего оборудования от аварийных скачков напряжения.
Выбор автоматического выключателя выполняется в первую очередь по допустимой величине номинального тока для проводки. При этом следует иметь в виду, что автоматический выключатель служит для защиты от сверхтоков именно электропроводки, идущей к розетке, а не подключенного к ней оборудования. Любая техника, как правило, имеет свою встроенную защиту от перегрузок или замыканий. Не защищает автоматический выключатель и людей от поражения электрическим током. Поэтому номинальный ток автоматического выключателя выбирается, прежде всего, исходя из возможностей проводки и ни в коем случае не должен превышать максимально допустимый ток для данного сечения провода. Для бытовых сетей изготавливаются автоматические выключатели с номинальными токами 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А
При выборе автомата необходимо учитывать также класс прибора, его отключающую способность и класс токоограничения.
Автоматические выключатели класса В необходимо применять для защиты цепей с лампами накаливания и нагревательными приборами. Для всех остальных бытовых нагрузок используют автоматы с характеристикой С. Отключающая способность автоматического выключателя должна быть не менее 4,5 кА и не менее 6 кА для медной проводки сечением 2,5 мм2 и выше. Класс токоограничения следует выбирать не ниже 2, а лучше 3.
Итак, исходя из табл. 6, для нашего примера подойдут автоматические выключатели ВА 63 класса С с током короткого замыкания от 4000 до 6000 А и номинальными токами, соответствующими сечению жил по каждой группе. При этом следует помнить, что номинальный ток автомата должен быть на один порядок меньше значения допустимого тока для защищаемого провода.
Технические характеристики автоматических выключателей отражены в маркировке, имеющейся на корпусе. На рисунке изображен автоматический выключатель на 16 А, класса С с отключающей способностью до 4500 А.
Среди автомат profstroy.net Площадь поперечного сечения кабеля линии электропередач, обмоток электрической машины и трансформатора, а также других электротехнических аппаратов и приборов выбираются исходя из значения тока (проверка на нагрев), протекающего в проводнике. Каждая электроустановка имеет свое номинальное напряжение, которое нельзя не превышать, ни занижать, для нормальной ее работы. Соответственно значения тока будет прямо пропорционально значению полной мощности S. Энергия, которая преобразуется из электрической в другие ее виды (тепловую, механическую и другие) и используется для выполнения полезной работы, будет пропорциональна активной энергии и соответствующей ей активной мощности Р. Известно, что между мощностями переменного напряжения существует определенная зависимость: Входящий в первое выражение cos φ имеет название коэффициент мощности. Он показывает, какую часть от полной мощности S будет составлять активная мощность Р: Предположим, что Р электроустановки, значение которой в основном зависит от мощности электроприемников, величина постоянная. Теперь выясним, к чему приведет изменения коэффициента мощности cos φ. Из приведенных выше формул следует, что при увеличении cos φ будет снижаться S. При этом Р = const. Из чего следует, что данное явление может происходить только за счет снижения реактивной мощности Q. Уменьшение S приводит к снижению линейного тока Iл. Снижение Iл повлечет за собой снижение потерь в ЛЭП, обмотках трансформаторов и электрических машин, а также другого электрооборудования. Также отсюда выплывает и следующий вывод, раз значение линейного тока Iл снижается, то возможно уменьшение поперечного сечения токоведущих частей. В отношении трансформаторов и электродвигателей данное явление влечет за собой снижение веса, габаритов, стоимости. В действующей электроустановке повышение коэффициента мощности позволит увеличить количество электроприемников при существующих площадях поперечного сечения, которые могут быть подключены к данной сети. Как видим, повышение cos φ положительно скажется на работе электрической цепи переменного напряжения. Известно, что большая часть электроприемников переменного тока потребляет помимо активной еще и индуктивную (реактивную) мощность. И самый главный потребитель – асинхронный электродвигатель. Значительную часть потребляют и трансформаторы, применяемые в различных установках. Индуктивная мощность потребляется и электрическими аппаратами, такими как магнитные пускатели, реле, контакторы, электромагниты и прочие. Для уменьшения реактивной мощности рекомендовано: Но довольно часто коэффициент мощности оказывается недостаточно высоким в промышленных электросетях, даже не смотря на предпринятые выше меры. Для его повышения прибегают к подключению к электросети специальных компенсирующих устройств, таких как конденсаторные батареи, тиристорные компенсаторы и синхронные компенасторы. Последние в настоящее время практически нигде не применяются и активно модернизируются на тиристорные компенсаторы. Батареи конденсаторов обычно соединяют в треугольник, как показано на рисунке ниже: При подключении компенсирующего устройства общий cos φ сети повышается, но у электроприемников он остается прежним. Чтобы максимально снизить сечение токоведущих частей от подстанции к электроприемнику, компенсирующие устройства стараются разместить как можно ближе к потребителю. К трехфазной сети (рисунок выше) с линейным напряжением Uл = 220 В подключены два трехфазных электроприемника. У первого потребителя электроэнергии известно Р1 = 10 кВт и cos φ = 0,7. У второго rф = 6 Ом, ХLФ = 8 Ом. Нагрузка симметричная. Необходимо определить мощности, токи, cos φ электроустановки из двух приемников. Найти емкость, токи и мощность батареи конденсаторов для поддержания cos φ = 0,95. Определить токи и мощности электроустановки из двух электроприемников и батареи конденсаторов. Для первого электроприемника: Полное сопротивление и ток фазы второго приемника: Отсюда следует: Теперь можем вычислить мощности всей электроустановки: Линейный ток и cos φ электроустановки из двух потребителей электроэнергии: Мощность электроустановки, состоящей из электроприемников и конденсаторной батареи: Линейные токи электроустановки и батареи конденсаторов: Фазные токи и сопротивление фазы батареи конденсаторов: Емкость одной фазы и всей конденсаторной батареи: elenergi.ru Безусловно, такие колебания очень вредны для бытовых электроприборов, поскольку каждая техника может работать правильно в строго регламентированном диапазоне напряжений. Другой важный параметр электросети — это частота тока. В большинстве стран, в том числе и в Российской Федерации, стандартным считается частота 50 Гц. В США, Канаде и некоторых других странах используется 60 Гц. На данный момент, считается, что для современного уровня технологического развития, наиболее эффективно было бы использовать электроэнергию, подаваемую с частотой 170-240 Гц. Однако, применение таких параметров тока потребует значительных расходов для реконструкции существующих электросетей. Номинальная частота в сети должна всё время оставаться постоянной, допускается лишь незначительное отклонение в пределах 0,4 Гц. Мощность электросети важна при подключении новых потребителей, поскольку нельзя, чтобы совокупная потребляемая мощность превышала возможности источника ЭДС. Общие параметры сети определяются совокупностью свойств всех элементов, входящих в неё. Каждый элемент, в свою очередь, обладает своим набором параметров, среди которых активное и реактивное сопротивление, активная и реактивная проводимость, коэффициент трансформации. В современных бытовых трёхфазных сетях может возникнуть аварийный режим работы, когда одна из фаз оказывается замкнутой на землю. Такое может произойти, например, если провод оказался заземлён на металлическую конструкцию или в водный бассейн. pue8.ru Электрическая сеть – это совокупность различного напряжения линий и подстанций, задачей которых является передача и распределение электроэнергии. Электрические сети делят по назначению, месту прокладки, величине напряжения, принципу построения, роду тока и некоторым другим признакам. По роду тока электрические сети традиционно разделяют на два вида – сети переменного и постоянного тока. Наиболее распространёнными являются сети переменного тока. Постоянный ток наиболее часто применяют для питания электрифицированного транспорта, под него и сооружают линии электроснабжения постоянным током. В некоторых отдельных случаях на промышленных предприятиях возникает необходимость в построении систем электропитания постоянным током, например, для электролиза растворов или электрометаллургии, а также при наличии электроприводов постоянного тока. В последнее время все больший интерес проектировщиков вызывают высоковольтные линии электропередачи постоянного тока (HVDC), активно применяемы для передачи электроэнергии от электростанций альтернативной энергетики. Плюс таких систем в их большей экономичности, возможности параллельной работы с различными линиями постоянного тока (например, линии электропередач переменного тока с частотами 50 Гц и 60 Гц невозможно запустить на параллельную работу), а также в отсутствии необходимости синхронизации частот ЛЭП. По напряжению электрические сети делят классически на два вида – до 1000 В и выше 1000 В. Для избегания путаниц и удобства эксплуатации серийных электротехнических изделий в установках переменного тока приняты следующие стандарты напряжений: По условиям нормальной эксплуатации электроприемники, в зависимости от назначения, допускают строго ограниченные отклонения напряжения от его номинального значения. Для поддержания напряжений на заданном уровне нужно компенсировать его потерю в трансформаторах. Именно для этой цели номинальные напряжения генераторов, а также вторичных обмоток трансформаторов имеют номиналы на 5% больше чем электроприемники. Для сетей местного освещения могут применять малые напряжения, а именно 12 В, 24 В, 36 В. По назначению сети электрические делят на распределительные и питающие. Питающая линия – это линия, осуществляющая питание подстанции (П) или распределительного пункта (РП) от центра питания (ЦП) без распределения электрической энергии по ее длине. Распределительная линия – линия, осуществляющая питание ряда трансформаторных подстанций от РП или ЦП. В сетях напряжением до 1000 В питающими линиями называют линии идущие от трансформаторных подстанций к распределительным щитам или пунктам, а распределительными называют линии, которые идут непосредственно от распределительных щитов или пунктов к электроприемникам. Ниже показана схема распределения высокого напряжения с наличием питающей и распределительной сети (а)) и только распределительной (б)): Сети высокого напряжения сооружают в случаях отдаленности на довольно большое расстояние источника напряжения или большого количества трансформаторных подстанций, которые значительно отдалены друг от друга, например, при электроснабжении крупных промышленных предприятий или городов. По принципу построения подразделяют электрические сети на замкнутые и разомкнутые. Разомкнутая сеть – это совокупность разомкнутых линий получающих питание от одного общего источника питания ИП с одной стороны (рисунок ниже): Ее главным недостатком можно назвать прекращения питания всех электроприемников участка, на котором произошло отключение при обрыве линии. В замкнутой системе все наоборот — питание поступает от двух источников ИП и при обрыве магистрали в любом месте питание электроприемников не прекратится. Ниже показана простейшая схема замкнутой сети: Например, в случае обрыва магистрали в точке К электроприемники 1,2,3,4 будут получать питание по верхней магистрали, а 5,6,7,8 по нижней. В зависимости от требований надежности электроснабжения замкнутые системы могут иметь один и более источников питания. Ниже показан пример схемы с двухсторонним питанием: Различают наружные и внутренние сети. Наружные сети могут выполнятся голыми проводами, подвешенными на опорах (воздушные линии), а также специальными кабелями проложенными в блоках (подземные линии), траншеях, коллекторах. Внутренние сети прокладывают внутри зданий с помощью изолированных проводов (провод с изоляцией), кабелей, шин (токопроводов). elenergi.ru Кросс-трансформаторная технология и продольно-поперечное регулирование В предыдуших статьях была рассмотрена роль маршрутизации в качественном совершенствовании сетей 110 -765 кВ. В частности, маршрутизация позволяет избежать необходимости размыкания контуров, выполняемых для устранения неадекватных транспортных потоков в сетях 110 и 220 кВ, существенно снизить потери в сети. Также было отмечено, что в 70-е годы для этих целей была развернута широкая программа применения систем трехкаскадных автотрансформаторов с продольно-поперечным регулированием (ППР). В настоящее время ППР оснащены всего лишь несколько подстанций в сетях 750 кВ в Украине и одна подстанция 750 кВ в России. Более широкое применение систем ППР было остановлено их двумя принципиальными недостатками: первый — вынужденное негативное воздействие ППР своего корзинообразного участка сети на предыдущий корзинообразный участок сети и второй — разземление нейтрали автотрансформаторов 500/220 или 750/330 для включения регулировочного трансформатора, то есть нарушение правила заземления нейтралей трансформаторов в сетях напряжением 220 кВ и выше. В итоге, несмотря на свою высокую эффективность в современных континентальных сетях электропередач, принудительная маршрутизация потоков активной мощности применена в виде исключения лишь в некоторых наиболее мощных участках сетей СНГ, выполненных по проектным проработкам 70-х годов. При этом суточное ППР ступеней регулировочных трансформаторов не производится во избежание создания аварийных ситуаций. Предложенная в 90-х годах кросс-трансформаторная технология (КТТ) свободна от указанных недостатков ППР, более универсальна и ее эффективность хорошо исследована различными расчетными методами независимыми группами исследователей. Широкомасштабное применение КТТ в сетях 110-765 кВ должно обеспечить снижение сетевых потерь на 40-50 % и позволить ввести в работу вынужденно отключенные замыкающие «кольца» участки сетей 110 и 220 кВ. Оно также создаст благоприятные условия для построения недостающих участков линий, рационально замыкающих в «кольца» многие из ныне тупиковых линий электропередачи. В целом, густые слои сетей линий средней и малой мощности будут очищены от неадекватных транспортных потоков, что повысит устойчивость к системным авариям при внезапном отключении магистральных линий. Для начала внедрения КТТ необходимо спроектировать и изготовить опытный и головные образцы КТ на напряжение 220 кВ с электромагнитной мощностью 60 МВА для сетей 500-220 кВ, спроектировать и построить головную кросс-подстанцию и замкнуть разомкнутые «кольца» сетей 110 кВ нескольких обширных сетевых районов, потоки активной мощности которых будут маршрутизироваться кросс-подстанцией. В феврале 1996 г. на Научно-техническом Совете РАО «ЕЭС России» был предложен объект для размещения головной кросс-подстанции — подстанция 220 кВ Костромской станции. При разработке этого предложения были учтены дополнительные требования персонала самой станции по ограничению токов коротких замыканий на шинах 220 кВ. Кросс-подстанция Костромской станции перераспределит потоки между слоями сети сверхвысокого напряжения группы регионов, примыкающих к узлу Костромской ГРЭС — Костромской, Ярославской, Ивановской, Владимирской и Нижегородской областей. Несмотря на положительное решение Совета 1996 г., практических подвижек в реализации предложения не произошло. Косвенной причиной является то, что в сетях 110 кВ указанных регионов широко применяется размыкание контуров. Таким путем устраняются неадекватные транспортные потоки критической величины, и, на первый взгляд, можно обойтись без дальнейшего перераспределения транспортных потоков. Прямой причиной замораживания внедрения КТТ является нежелание проектировщиков вникать в вопросы практического применения КТТ как технологии, относящейся к технологии интеллектуальных сетей. Специалисты-проектировщики единой национальной электрической сети, еще недавно продвигавшие устройства ППР для улучшения условий работы замкнутых сетей [2-11], вот уже 10 лет отказываются от предметного рассмотрения аналогичной по задачам и лишенной недостатков ППР технологии КТТ. Под давлением руководства РАО «ЕЭС России» для рассмотрения теоретического обоснования КТТ и плана строительства головной подстанции Федеральная Сетевая Компания провела 16.01.2004 г. совещание с авторами предложения и заинтересованными институтами. Вскоре стало ясно, что совещание было задумано, проведено и оформлено как ширма для заранее заготовленного отказа в предметном рассмотрении КТТ. Это полностью подтвердили прошедшие после совещания три года, за которые не сделано ни шага по освоению КТТ, и в то же время предприняты резкие шаги по отстранению авторов проекта от работ по теме КТТ. Непригодность устройств силовой электроники для маршрутизации потоков активной мощности в континентальных сетях электропередач Системы силовой электроники для гибких электропередач переменного тока — FACTS (Flexible Alternative Current Transmission Systems) представляют собой сильноточные полупроводниковые системы в комплекте с системами автоматического управления, предназначенные для повышения гибкости (быстродействующей управляемости) электропередач переменного тока. Иными словами, FACTS это разнообразные автоматизированные устройства силовой электроники для линий электропередачи переменного тока. Поэтому, рассматривая применение технологии FACTS для большой электроэнергетики следует иметь в виду, что сами сетевые структуры гибких передач, содержащие необходимые ЛЭП и подстанции, должны существовать вне FACTS как объект их приложения, определяющий требования к конкретным устройствам из ряда FACTS. Это заслуживает специального рассмотрения. Различные известные устройства силовой электроники для электроэнергетики были представлены как нечто единое целое под общим именем FACTS в 1988 г. Н.Г. Хингорани [12] . В дальнейшем основу устройств с брендом FACTS составил компенсатор реактивной мощности на отключаемых тиристорах или биполярных транзисторах с изолированным затвором типа Statcom. Его полупроводниковая часть — двенадцатипульсный инвертор напряжения с накопительным конденсатором на стороне постоянного тока. Два таких инвертора в единой схеме регулятора потока мощности (РПМ) были предложены Д. Джуджи в качестве управляемого канала отбора энергии от узла сети и ввода ее последовательно в линию — устройство UPFC (Unified Power Flow Controller). Схема обеспечивает регулирование как активного, так и реактивного потока в линии [13]. К 1993 г. концепция FACTS вселяла большие надежды ее создателям [14]. Однако уже к 1996 г. стало ясно, что основу для дальнейшего внедрения силовой электроники в электроэнергетику составят преобразователи частоты и передачи (чаще, вставки) постоянного тока [15]. Несмотря на временные успехи UPFC [16], их внедрение в континентальные сети электропередачи (КСЭ) затормозилось. Наибольшим промышленным успехом за полтора десятилетия в направлении UPFC является создание испытательного стенда в Южной Корее. О стенде доложено на конференции CИГРE 2004 как о первой в мировой электроэнергетике действующей установке UPFC, созданной отделением НИОКР Siemens в южнокорейской энергосистеме Кангджин 345/154 кВ. Установка включена на специально образованной под нее промежуточной подстанции двухцепной ЛЭП 154 кВ [17]. Статус установки — испытательный стенд в составе четырех Statcom по 40 МВА или одного устройства UPFC мощностью 80 МВА. На стенде ведется накопление опыта действия установки при КЗ, моделирования различных устройств FACTS. Результаты эксплуатации будут предоставлены энергетикам, планирующим ввод в эксплуатацию FACTS в своих сетях. Для того чтобы улучшить характеристики UPFC как устройства для энергосистем, немецкие (Siemens) и южно-корейские специалисты пошли д pue8.ru Расчет домашней электрической сети лучше всего начать с разделения всех потребителей на группы. Здесь под группой подразумевается несколько электрических приборов, подключенных параллельно к одному питающему проводу, который идет от распределительного щита. Это группы розеток, группы освещения и т. д. Для более точного определения потребляемой мощности можно использовать прием «расстановки» соответствующего оборудования в конкретном помещении. Этот способ поможет также определить положение специальной розетки для электрической плиты и наиболее функциональную зону для обычных розеток. Потребители по группам, как правило, распределяют, исходя из следующих условий: Следующим этапом расчета домашней сети является определение суммарной потребляемой мощности установленного оборудования в каждой группе. Это позволит рассчитать номинальный (наибольший допустимый) ток нагрузки, который будет протекать в данной цепи. Во внутренней сети квартиры или дома он легко определяется по максимальной потребляемой мощности установленного оборудования и приборов. Величина номинального тока нагрузки в цепи позволяет, в свою очередь, определить сечение жил проводов и подобрать защитные устройства с соответствующими характеристиками. Самым простым, конечно же, будет расчет группы с одним прибором, например электрической духовкой. Ее потребляемая мощность указана в техническом паспорте. При мощности в 2 кВт номинальный ток нагрузки — будет равен 9 А (4,5 х 2). Таким образом, электрическая цепь питания духовки должна защищаться автоматическим выключателем с номинальным током не менее 9 А. Ближайшим по значению номинального тока является автомат на 10 А. Номинальный ток для группы с несколькими потребителями определяется с учетом так называемого коэффициента спроса, который характеризует вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Понятно, что в реальности такая ситуация маловероятна. Коэффициент спроса зависит от типа квартиры, назначения электрических устройств и множества других объективных и субъективных факторов. Например, коэффициент спроса для телевизора обычно принимается за 1, а коэффициент спроса для пылесоса — 0,1. Поэтому на практике для каждой группы принимают усредненный коэффициент спроса. Приведем такой пример. Для расчета розеточной группы кухни примем, что там будут включаться следующие приборы: Суммарная номинальная мощность этих приборов в группе составляет 2900 Вт. С учетом коэффициента спроса (он равен 0,7) номинальная мощность будет равна 2900 х 0,7 = 2030 Вт. Таким образом, номинальный ток нагрузки в цепи этой розеточной группы будет равен 4,5 х 2,030 = 9,135 А. Округлим до 10 А. Подобные расчеты следует выполнить для других групп и внести полученные значения потребляемой мощности и номинального тока в таблицу. При этом округление до целых значений необходимо выполнять в большую сторону. stroymanual.com Р1 = √3 U1I1cos φ1. Часть этой мощности (рис. 10.16) теряется в обмотке статора: ΔРобм1 = 3 I12r1, а часть, ΔРст1, составляет потери в сердечнике статора от перемагничивания и вихревых токов. Мощность, передаваемая вращающимся магнитным полем ротору, называется электромагнитной мощностью и составляет Рэм = P1 - ΔРобм1 - ΔРст1 = 3Е2кI2 cos ψ2. Часть электромагнитной мощности теряется в обмотке ротора: ΔРобм2 = 3 I22r2, а часть, ΔРст2, составляет потери в сердечнике ротора от гистерезиса и перемагничивания. Мощность, преобразуемая в механическую, равна Рмех = Рэм - ΔРобм2 - ΔРст2. Небольшая часть механической мощности теряется на трение в подшипниках ротора о воздух и вентиляцию. Мощность, развиваемая двигателем на валу, Рв = Рмех - ΔРмех . Все потери мощности, кроме вентиляционных, которые представляют собой затраты мощности на продувание воздуха внутри двигателя с целью лучшего охлаждения, превращаются в теплоту и нагревают двигатель. Известно, что мощность равна произведению момента на частоту вращения: Р = Мω. Механическая мощность, развиваемая двигателем, равна произведению электромагнитного момента на частоту вращения ротора. Мэмω = Рмех. Механическая характеристика при изменениях напряжения и сопротивления ротора. При изменении подводимого к двигателю напряжения изменяется момент, т. к. он пропорционален квадрату напряжения. Синхронная скорость w0 и критическое скольжение, а также форма характеристики сохраняются. Изменится величина скорости при МН, однако, это изменение будет незначительным. Уменьшение напряжения приводит к значительному снижению перегрузочной способности lМ, но снижается и ток холостого хода. При U1=UHOM магнитная цепь АД насыщена. Увеличение U1 при f=const приводит при равных условиях к быстрому увеличению тока намагничивания. Т. к. у двигателей нормального исполнения ток холостого хода превышение U1 на (20¸30)% может увеличить I0 до значений, превышающих I1H, и двигатель может нагреваться сверх допустимой температуры даже при отсутствии полезной нагрузки. 2. Введение добавочного активного и индуктивного сопротивления в цепь статора. Для ограничения величины пускового тока к. з. АД иногда в цепь статора вводят добавочное активное или индуктивное сопротивления. При этом уменьшаются критический момент и критическое скольжение в двигательном режиме. Скорость, соответствующая критическому скольжению, несколько возрастает. Семейства механических характеристик для этих случаев изображены на рисунках. Введение в цепь статора добавочных сопротивлений вызывает понижение напряжения на его зажимах и уменьшает броски тока и пускового момента, что важно для смягчения ударов в передачах. Правда, в добавочном активном сопротивлении теряется часть энергии, а введение добавочного индуктивного сопротивления уменьшает коэффициент мощности двигателя. megaobuchalka.ruМощность, потребляемая двигателем из сети, определяется по формуле. Мощность сети
Расчет домашней сети, определение мощности
Влияние коэффициента мощности на электрическую сеть переменного тока
Рассмотрим небольшой пример
Решение
Параметры электрической сети
Базовые параметры любой электрической сети — это напряжение, мощность, номинальная частота тока. Большая часть бытовых электросетей сейчас работает от генераторов переменного тока с выходным напряжением 380/220 Вольт. Если замерить эти значения в реальных домах, то можно заметить, что цифры постоянно изменяются в течение суток. Так, в ночное время, когда бытовыми приборами пользуется малое количество потребителей, напряжение существенно возрастает и, в зависимости от месторасположения населённого пункта, может достигать значения 240 В и даже выше. В то же время, в «час пик» активности потребителей тока, оно становится меньше, чем 220 В, до 210 и ниже. Классификация электрических сетей
Классификация электрических сетей по роду тока
Классификация электрических сетей по величине напряжения
Классификация электрических сетей по назначению
Классификация электрических сетей по принципу построения
Классификация электрических сетей по месту прокладки
Управление потоками активной мощности в сетях 110-765 кВ
Электромонтажные изделия и материалы их применение и характеристики
Мощность, потребляемая двигателем из сети, определяется по формуле
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: