Penerima tenaga elektrik

Penerima tenaga elektrik (penerima elektrik) ialah radas, unit, mekanisme yang direka untuk penukaran tenaga elektrik dalam jenis tenaga yang berbeza (termasuk elektrik, mengikut parameter lain) untuk menggunakannya.

Mengikut tujuan teknologinya, ia dikelaskan bergantung pada jenis tenaga yang mana penerima ini menukar tenaga elektrik, khususnya:

• mekanisme pemacu mesin dan mekanisme;

• loji elektroterma dan elektrik;

• pemasangan elektrokimia;

• pemasangan elektrod asthenia;

• pemasangan medan elektrostatik dan elektromagnet,

• penapis elektro;

• pemasangan rawatan percikan;

• mesin elektronik dan pengkomputeran;

• peranti kawalan dan ujian produk.

Pengguna tenaga elektrik yang dipanggil penerima elektrik atau sekumpulan penerima elektrik yang disatukan oleh proses teknologi dan terletak di kawasan tertentu.

Undang-undang Persekutuan "Tenaga" mentakrifkan pengguna elektrik dan tenaga haba sebagai orang yang membelinya untuk keperluan isi rumah atau industri mereka sendiri, dan subjek industri elektrik - "orang yang melakukan aktiviti dalam bidang tenaga elektrik, termasuk pengeluaran tenaga elektrik dan haba, bekalan tenaga kepada pengguna "semasa penghantaran elektrik, kawalan penghantaran operasi dalam industri elektrik, jualan elektrik, organisasi pembelian dan penjualan elektrik".

Klasifikasi pengguna elektrik untuk memastikan kebolehpercayaan bekalan kuasa

Dari segi memastikan kebolehpercayaan bekalan kuasa, pengguna tenaga elektrik dibahagikan kepada tiga kategori berikut:

Penerima elektrik kategori I - penerima elektrik, gangguan bekalan kuasa yang boleh membawa kepada: bahaya kepada kehidupan manusia, kerosakan ketara kepada ekonomi negara, kerosakan peralatan asas yang mahal, kecacatan produk besar-besaran, gangguan proses teknologi yang kompleks, gangguan fungsi elemen penting khususnya ekonomi masyarakat.

Daripada barisan pemain penerima elektrik kategori pertama kumpulan khas penerima elektrik dibezakan, operasi berterusan yang diperlukan untuk penutupan pengeluaran yang lancar untuk mengelakkan ancaman kepada kehidupan manusia, letupan, kebakaran dan kerosakan peralatan utama yang mahal.

Penerima elektrik kategori II - penerima elektrik, gangguan bekalan kuasa yang membawa kepada kekurangan besar-besaran produk, gangguan besar-besaran pekerja, mekanisme dan pengangkutan industri, gangguan aktiviti biasa sebilangan besar penduduk bandar dan luar bandar kawasan-kawasan.

Penerima elektrik Kategori III — semua penerima elektrik lain yang tidak memenuhi definisi untuk Kategori I dan II. Ini ialah penerima bengkel tambahan, pengeluaran produk bukan bersiri, dsb.

Penerima elektrik kategori I mesti dibekalkan dengan elektrik daripada dua sumber kuasa yang saling berlebihan, dan gangguan bekalan kuasa mereka sekiranya berlaku kegagalan kuasa daripada salah satu punca kuasa hanya boleh dibenarkan untuk masa pemulihan automatik bekalan kuasa. Untuk membekalkan kumpulan khas pengguna elektrik kategori I, bekalan tambahan mesti disediakan daripada sumber kuasa bebas yang saling berlebihan ketiga.

Untuk menetapkan kategori penerima elektrik dengan betul, adalah perlu untuk menilai kebarangkalian kemalangan di bahagian sistem bekalan kuasa, untuk menentukan kemungkinan akibat dan kerosakan material akibat kemalangan ini. Apabila menentukan kategori penerima elektrik, kategori kuasa berterusan yang diperlukan untuk kumpulan penerima elektrik yang berbeza tidak boleh dianggarkan terlalu tinggi. Apabila menentukan penerima elektrik untuk kategori pertama, rizab teknologi diambil kira, untuk yang kedua - anjakan pengeluaran.

Klasifikasi penerima tenaga elektrik

Pengguna elektrik dicirikan oleh:

1.jumlah kuasa terpasang penerima elektrik;

2. dengan tergolong dalam industri (cth pertanian);

3. mengikut kumpulan tarif;

4. mengikut kategori perkhidmatan tenaga.

Pemasangan elektrik yang menghasilkan, mengubah, mengedar dan menggunakan elektrik dibahagikan mengikut aras voltan kepada pemasangan elektrik dengan voltan melebihi 1 kV dan sehingga 1 kV (untuk pemasangan elektrik dengan arus terus — sehingga 1.5 kV). Pemasangan elektrik dengan voltan sehingga 1 kV AC dijalankan dengan neutral yang dibumikan dengan kukuh, dan dalam keadaan dengan keperluan keselamatan yang meningkat - dengan neutral terpencil (lombong gambut, lombong arang batu, pemasangan elektrik mudah alih, dll.).

Pemasangan di atas 1 kV dibahagikan kepada pemasangan:

1) dengan neutral terpencil (voltan 35 kV dan lebih rendah);

2) dengan neutral pampasan (disambungkan ke tanah oleh rintangan induktif untuk mengimbangi arus kapasitif), digunakan untuk rangkaian dengan voltan sehingga 35 kV dan jarang 110 kV;

3) dengan neutral yang dibumikan secara membuta tuli (voltan 110 kV dan lebih).

Mengikut sifat arus, semua penerima elektrik yang beroperasi dari rangkaian boleh dibahagikan kepada penerima elektrik dengan arus ulang alik dengan frekuensi industri 50 Hz (di sesetengah negara mereka menggunakan 60 Hz), arus ulang alik dengan frekuensi meningkat atau menurun dan arus terus .

Kebanyakan pengguna tenaga elektrik pengguna elektrik industri beroperasi pada arus ulang-alik tiga fasa dengan frekuensi 50 Hz.

Tetapan frekuensi meningkat digunakan:

• untuk pemanasan untuk pengerasan, untuk pengecapan logam, ketuhar gelombang mikro, dll.;

• dalam teknologi di mana kelajuan putaran tinggi motor elektrik diperlukan (industri tekstil, kerja kayu, alat kuasa mudah alih dalam pembinaan pesawat), dsb.

Untuk mendapatkan frekuensi sehingga 10,000 Hz, penukar thyristor digunakan, untuk frekuensi melebihi 10,000 Hz, gunakan penjana elektronik.

Penerima elektrik frekuensi rendah digunakan dalam peranti pengangkutan, contohnya untuk kilang penggelek (f = 16.6 Hz), dalam loji pencampur logam dalam relau (f = 0 ... 25 Hz). Di samping itu, kekerapan voltan yang dikurangkan digunakan dalam peranti pemanasan aruhan.

Pengalaman menggunakan frekuensi industri (50 Hz) dan peningkatan (60 Hz) mengesahkan kebolehlaksanaan ekonomi bagi frekuensi 60 Hz, dan pengiraan teknikal dan ekonomi menunjukkan bahawa frekuensi optimum mestilah 100 Hz.

Penerima kuasa biasa

Semua penerima kuasa dicirikan oleh parameter yang berbeza. Pada masa yang sama, mod operasi mereka diterangkan oleh LEG, oleh itu, untuk tujuan menganalisis mod penggunaan tenaga, penerima kuasa ciri digunakan, iaitu kumpulan penerima kuasa yang serupa dalam mod operasi dan parameter asas.

Kumpulan berikut tergolong dalam penerima elektrik biasa:

• Motor elektrik untuk pemasangan kuasa dan perindustrian;

• Motor elektrik untuk mesin pengeluaran;

• Ketuhar elektrik;

• pemasangan elektroterma;

• Pemasangan lampu;

• Pembaikan dan penukaran pemasangan.

Penerima elektrik dari empat kumpulan pertama secara tradisinya dipanggil penerima kuasa. Bahagian setiap kumpulan dalam penggunaan tenaga perusahaan bergantung kepada industri dan ciri-ciri proses pengeluaran.

Penerima arus terus

Arus terus digunakan dalam penyaduran elektrik (penyaduran krom, penyaduran nikel, dsb.), untuk kimpalan arus terus, untuk menghidupkan motor DC, dsb.

Motor elektrik

Berdasarkan klasifikasi yang disenaraikan di atas, set penerima elektrik yang paling kompleks ialah pemacu elektrik. Yang paling biasa ialah pemacu elektrik tak segerak, yang dicirikan oleh penggunaan kuasa reaktif yang ketara, arus permulaan yang tinggi dan kepekaan yang ketara kepada sisihan voltan sesalur daripada yang nominal.

Dalam pemasangan yang tidak memerlukan kawalan kelajuan semasa operasi, pemacu elektrik AC (motor tak segerak dan segerak) digunakan. Motor AC yang tidak terkawal ialah jenis pengguna tenaga utama dalam industri, menyumbang kira-kira 70% daripada jumlah kuasa.

Pertimbangan berikut sering digunakan apabila memilih jenis motor untuk pemacu AC yang tidak terkawal:

• pada voltan sehingga 1 kV dan kuasa sehingga 100 kW, lebih menjimatkan untuk menggunakan motor tak segerak, dan di atas 100 kW - segerak;

• pada voltan 6 kV dan kuasa sehingga 300 kW - motor tak segerak, lebih 300 kW - segerak;

• pada voltan 10 kV dan kuasa sehingga 400 kW — motor tak segerak, lebih 400 kW — segerak.

Motor tak segerak dengan pemutar fasa digunakan dalam pemacu berkuasa dengan keadaan permulaan yang teruk (dalam mesin angkat, dsb.).

Motor elektrik bagi pemasangan perindustrian seperti pemampat, kipas, pam dan peranti pengangkut angkat, bergantung pada kuasa nominal, mempunyai voltan bekalan 0.22-10 kV. Kuasa undian motor elektrik bagi pemasangan ini berbeza daripada pecahan kilowatt hingga 800 kW atau lebih. Penerima elektrik yang ditunjukkan biasanya merujuk kepada kategori I kebolehpercayaan bekalan kuasa.Sebagai contoh, mematikan pengudaraan di bengkel pengeluaran bahan kimia memerlukan pemindahan orang dari premis dan, oleh itu, pemberhentian pengeluaran.

Penukaran arus ulang alik kepada arus terus memerlukan kos memasang unit penukaran dan peralatan kawalan, membina premis untuknya, serta kos operasi untuk penyelenggaraan dan kehilangan elektrik. Oleh itu, kos sistem bekalan kuasa dan kos khusus elektrik dalam arus terus adalah lebih tinggi daripada arus ulang alik. Motor DC lebih mahal daripada motor tak segerak dan segerak. Pemacu DC boleh ubah digunakan apabila perubahan kelajuan yang pantas, lebar dan/atau lancar diperlukan.

Faktor kuasa penerima elektrik

Ciri penting penerima elektrik ialah Faktor kuasa cos (φn). Faktor kuasa ialah ciri pasport yang mencerminkan bahagian kuasa aktif yang digunakan pada beban nominal dan voltan. Nilai kosφ motor elektrik bergantung pada jenisnya, kuasa undian, kelajuan dan ciri-ciri lain. Apabila bekerja dengan motor elektrik, kos mereka bergantung terutamanya pada beban.

Untuk pemacu elektrik pam besar, pemampat dan kipas, motor segerak sering digunakan, yang digunakan sebagai sumber tambahan kuasa reaktif dalam sistem kuasa.

Peranti pengangkat dan pengangkutan dicirikan oleh kejutan beban yang kerap, yang menyebabkan perubahan dalam faktor kuasa dalam had ketara (0.3-0.8). Mengikut kebolehpercayaan bekalan kuasa, mereka biasanya merujuk kepada kategori I dan II (bergantung kepada peranan mereka dalam proses teknologi).
Penerima elektrik bermasalah

daripada peranti elektrik Masalah terbesar disebabkan oleh relau arka atas sebab berikut:

• kuasa sendiri yang tinggi (sehingga berpuluh-puluh megawatt); tidak lineariti dan kos rendah yang disebabkan oleh pengubah relau;
• lonjakan kuasa aktif dan reaktif yang berlaku semasa operasi;
• penyimpangan joging daripada simetri beban fasa.

Loji kimpalan elektrik AC mempunyai masalah yang sama dengan relau arka. Kos mereka sangat rendah.

Pencahayaan elektrik juga menyebabkan beberapa masalah dengan rangkaian elektrik, iaitu: lampu nyahcas berkecekapan tinggi yang digunakan dan bukannya lampu pijar mempunyai ciri tidak linear dan sensitif kepada gangguan kuasa jangka pendek (pecahan saat). Pada masa ini, bagaimanapun, masalah ini diselesaikan dengan menukar lampu kepada bekalan kuasa frekuensi tinggi melalui penukar frekuensi berasingan, yang meningkatkan bukan sahaja pencahayaannya, tetapi juga parameter tenaganya.

Sumber cahaya (pijar, pendarfluor, arka, merkuri, natrium, dsb.) ialah penerima elektrik fasa tunggal dan dijarakkan sama rata merentas fasa untuk mengurangkan asimetri. Untuk lampu pijar cosφ = 1, dan untuk lampu nyahcas gas cosφ = 0.6.

Bekalan kuasa peranti kawalan dan pemprosesan maklumat tertakluk kepada peningkatan keperluan dari segi kebolehpercayaan dan kualiti elektrik, oleh itu ia dikuasakan, sebagai peraturan, daripada sumber bekalan kuasa tanpa gangguan yang dijamin.