Расчеты отклонения и потерь напряжения в промышленных сетях, их характеристика
Отклонением напряжения называется медленно протекающее изменение напряжения, когда скорость изменения напряжения меньше 1% в секунду. Отклонения напряжения от установленных уровней как в сторону повышения, так и в сторону понижения приводят к ухудшению работы электрооборудования, а в некоторых случаях к преждевременному его износу и выходу из строя.
Причиной отклонений напряжения у потребителей данного предприятия является изменение режима работы его электроприемников и электроприемников других потребителей, питающихся от той же сети, а также режима питающей энергосистемы. В результате изменяются токи в сети и, следовательно, потери напряжения в ней.
Отклонение напряжения δUс сети представляет собой разность между фактическим Uc и номинальным Uном напряжениями, выраженную в процентах:
Отклонения напряжения будут положительными при Uс>Uном и отрицательными при Uc<Uном.
Если для рассматриваемого момента времени отклонение напряжения в начале линии составляет δU1t, а потеря напряжения в ней равна ΔUt то отклонение напряжения в конце линии для этого времени:
Если цепь состоит из нескольких звеньев, то отклонение напряжения в конце цепи:
Если в цепь включены регулирующие устройства, то к отклонению напряжения в начале цепи необходимо алгебраически прибавить добавочные напряжения, создаваемые регулирующими устройствами. Тогда для отклонения напряжения в любой точке сети можно записать следующее:
где ΣδUt — алгебраическая сумма добавочных напряжений, создаваемая центром питания и регулирующими устройствами;
ΣΔUt — сумма потерь напряжения во всех звеньях расчетной цепи в расчетный момент времени.
Напряжение на зажимах приемника электроэнергии, ближайшего к источнику питания, не должно превышать номинальное напряжение больше чем на заданную величину. Тогда для наиболее близких и наиболее удаленных приемников, подключенных к сети, получим для режима максимальных нагрузок соответственно значения верхнего и нижнего пределов отклонения:
где δUШ — отклонение напряжения на шинах пункта питания сети, %;
ΔUнм — потеря напряжения (наименьшая) до ближайшего приемника, %;
ΔUнб — потеря напряжения (наибольшая) до наиболее удаленного приемника, %.
Значение верхнего предела отклонения обычно положительно, значение нижнего — отрицательно.
Из этих выражений следует, что
Если ближайший приемник присоединен к шинам пункта питания или потеря напряжения до него незначительна, то можно принять ΔUнм = 0, тогда
Это положение показано на рисунке 1.
Так, например, при допустимых отклонениях напряжения на зажимах приемника ±5% величина потери напряжения в сети не должна превышать .
18. .Защита электрических сетей и установок напряжением до 1 кВ. Общие положения.Виды защит, места установки.
В сетях и установках напряжением до 1000 В возможны ненормальные режимы, связанные с увеличением тока (сверхтоком), к которому приводят перегрузки, самозапуск электродвигателей, короткое замыкание. Эти ненормальные режимы могут привести к повреждению электрических сетей и оборудования, созданию ситуаций, опасных для персонала. Поэтому сети и установки должны быть защищены от перегрузок и токов короткого замыкания.
Согласно ПУЭ сети разделяют на защищаемые от перегрузок и токов короткого замыкания и на защищаемые только от токов короткого замыкания. Защите от перегрузок подлежат следующие сети:
внутри помещений, выполненные проложенными открыто незащищенными изолированными проводами или проводами с горючей оболочкой;
внутри помещений, выполненные защищенными проводами, проложенными в трубах, несгораемых строительных конструкциях и т.п.;
сети освещения общественных и торговых помещений, служебно-бытовых помещений промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников, а также пожароопасных производственных помещений;
силовые сети на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, торговых помещениях, когда по условиям технологического процесса или режима работы сетей может возникать их длительная перегрузка;
сети всех видов во взрывоопасных наружных установках независимо от условий технологического процесса или режима работы сетей.
Основными элементами защиты являются:
1 Плавкие вставки предохранителей
2 Автоматические выключатели
Выбор плавкой вставки д.б. согласован с режимом работы электрутановки
Автоматические выключатели отсечка 10-12 Iном. МТЗ 2.5Iном – тепловой расцепитель, но нужно согласовывать амперсекундные характеристики тепловых реле.
Аппараты защиты следует устанавливать в доступных местах так, чтобы была исключена возможность их механич повреждений, по возможности непосредственно в местах присоединения защищаемых проводников к питающей линии.
Для двигателей применяются следующие виды защит:
1 от перегрузки – тепловые или максимальные реле с зависимой характеристикой;
2 от внутренних КЗ – плавкие предохранители или автоматы с реле мгновенного действия; 3 от понижения U питающей сети – удерживающие катушки магнитных пускателей или контакторов. Для синхронных двигателей применяется также защита от выпадания из синхронизма при помощи реле напряжения, включающего форсировку возбуждения (АФВ) при снижении напряжения до 0,85 номинального и помогающего двигателю удержаться в синхронизме при снижениях напряжения, и максимальнотоковых реле с зависимой характеристикой, отключающих двигатель после выпадания его из синхронизма. Тепловые реле для защиты от перегрузок выполняются по принципу нагревания током проводника, которое вызывает:
1 деформацию биметаллической пластинки;
2 линей-ное удлинение металлической пластинки;
3 расплавление легкоплавкого металла.
Тепловые реле в одном помещении с двигателями – для одинаковой t-ры