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 U_с>U_ном и отрицательными при U_c<U_ном.

Если для рассматриваемого момента времени отклонение напря­жения в начале линии составляет δU_1t, а потеря напряжения в ней равна ΔU_t 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 δU_Ш — 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 ΔU_нм = 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