Приймачі електричної енергії

Приймачем електричної енергії (електроприймачем) іменується апарат, агрегат, механізм, створений для перетворення електричної енергії в інший вид енергії для її використання.

Споживачем електричної енергії називається електроприймач або група електроприймачів, об`єднаних технологічним процесом і розміщуються на певній території.

Систематизація електроприймачів щодо забезпечення надійності електропостачання

Відносно забезпечення надійності електропостачання електроприймачі поділяються на наступні три категорії:

Електроприймачі I категорії - електроприймачі, перерва в електропостачанні яких може спричинити за собою: небезпека для життя людей, значної шкоди народному господарству, пошкодження дорогого основного обладнання, масовий брак продукції, розлад складного технологічного процесу, порушення функціонування особливо важливих елементів комунального господарства.

Зі складу електроприймачів I категорії виділяється особлива група електроприймачів, безперебійна робота яких необхідна для безаварійного зупинки виробництва з метою запобігання загрози життю людей, вибухів, пожеж і пошкодження дорогого основного обладнання.

Електроприймачі II категорії - електроприймачі, перерва в електропостачанні яких призводить до масового Недовідпуск продукції, масовим простоїв робочих, пристроїв і промислового транспорту, порушення нормальної діяльності значної кількості міських і сільських мешканців.

Електроприймачі III категорії - всі інші електроприймачі, що не підходять під визначення I і II категорій. Це приймачі допоміжних цехів, несерійного виробництва продукції і т.п.

Електроприймачі I категорії повинні забезпечуватися електроенергією від 2-ух незалежних взаємно резервують джерел живлення, і перерва їх електропостачання при порушенні електропостачання від 1-го з джерел живлення може бути допущений тільки на час автоматичного відновлення живлення. Для електропостачання особливої ​​групи електроприймачів I категорії має передбачатися додаткове харчування від третього незалежного взаємно резервує джерела живлення.

Систематизація електротехнічних енергії

Споживачі електричної енергії характеризуються по:

1. сумарною встановленою потужністю електропріёмніков-

2. за належністю до галузі промисловості (наприклад сільське господарство) -

3. за тарифною групи-

4. по категорії енергетичної служби.

Електротехнічні установки, що виробляють, модифікують, розподіляють і споживають електроенергію, за рівнем напруги поділяються на електроустановки напругою вище 1 кВ і до 1 кВ (для електроустановок незмінного струму - до 1,5 кВ). Електроустановки напругою до 1 кВ змінного струму виробляються з глухозаземленою нейтраллю, а в умовах з підвищеними вимогами до безпеки - з ізольованою нейтраллю (торф`яні розробки, вугільні шахти, пересувні електроустановки і т.п.).

Установки вище 1 кВ поділяються на установки:

1) з ізольованою нейтраллю (напругою 35 кВ і нижче);

2) з відшкодованої нейтраллю (включеної на землю через індуктивний опір для компенсації ємнісних струмів), використовуються для мереж напругою до 35 кВ і зрідка 110 кВ;

3) з глухозаземленою нейтраллю (напругою 110 кВ і вище).

За родом струму все електроприймачі, що працюють від мережі, можна поділити на електроприймачі змінного струму промислової частоти 50 Гц (в ряді країн використовують 60 Гц), змінного струму завищеною або зниженої частоти, незмінного струму.

Велика частина електроприймачів промислових споживачів електроенергії працює на змінному трифазному струмі частотою 50 Гц.

Установки завищеною частоти використовують:

- для нагріву під загартування, для штампування металу, СВЧ-печі і т.п.-

- в розробках, де потрібна висока швидкість обертання електродвигуна (текстильна промисловість, деревообробка, переносний електроінструмент в авіабудуванні) і т.п.

Для отримання частоти до 10 000 Гц використовують тиристорні перетворювачі, для частоти вище 10 000 Гц вживають електричні генератори.

Електроприймачі зниженої частоти вживаються в транспортних пристроях, наприклад для прокатних станів (f = 16,6 Гц), в установках для змішування металу в печах (f = 0 ... 25 Гц). Крім того, знижену частоту напруги вживають в індукційних нагрівальних пристроях.

Відповідні приймачі електроенергії

Всі приймачі електроенергії характеризуються різними параметрами. При цьому режими їх роботи описуються ГЕН, тому з метою аналізу режимів електроспоживання вживають відповідні приймачі електроенергії, що вдають із себе групи електроприймачів, схожих по режимам роботи і основними параметрами.

До відповідних електроприймачів відносять наступні групи:

- Електродвигуни силових і загальнопромислових установок-

- Електродвигуни виробничих станков-

- Освітлювальні електроустановкі-

- Електронні печі-

- електротермических установки-

- Випрямні і перетворюючі установки.

Електроприймачі незмінного струму

Незмінний ток використовують в гальванічному виробництві (хромування, нікелювання і т.д.), для зварювання на постійному струмі, для харчування двигунів постійного струму і т.п.

Електродвигуни

В установках, що не вимагають регулювання швидкості в процесі роботи, використовуються електроприводи змінного струму (асинхронні та синхронні двигуни). Нерегульовані електродвигуни змінного струму - основний вид електроприймачів в індустрії, на частку яких припадає близько 70% сумарної потужності.

При виборі типу електродвигуна для нерегульованого електроприводу змінного струму нерідко керуються наступними міркуваннями:

-При напрузі до 1 кВ і потужності до 100 кВт частіше економічніше використовувати асинхронні двигуни, а вище 100 кВт - сінхронние-

-При напрузі 6 кВ і потужності до 300 кВт - асинхронні двигуни, вище 300 кВт - сінхронние-

-При напрузі 10 кВ і потужності до 400 кВт - асинхронні двигуни, вище 400 кВт - синхронні.

Асинхронні двигуни з фазним ротором використовуються в масивних приводах з важкими умовами запуску (в шахтних підйомниках і ін.).

Електродвигуни таких загальнопромислових установок як компресори, вентилятори, насоси та підйомно-транспортні пристрої залежно від номінальної потужності мають напруга живлення 0,22 - 10 кВ. Номінальна потужність електродвигунів цих установок змінюється від часток кв до 800 кВт і більше. Названі електроприймачі відносять, зазвичай, до I категорії надійності електропостачання. Наприклад, відключення вентиляції в цехах хімічного виробництв просить евакуації людей з приміщень і, як слід, зупинки виробництва.

Перетворення електроенергії змінного струму в постійний вимагає витрат на установку перетворювальних агрегатів і апаратури управління, на будівництво приміщень для їх, також експлуатаційних витрат на їх сервіс і на втрати електроенергії. Тому ціна системи електропостачання і питома ціна електроенергії на постійному струмі вище, ніж на змінному. Двигуни постійного струму коштують дорожче, ніж асинхронні і синхронні двигуни. Регульовані приводи незмінного струму використовуються в тих випадках, коли потрібно швидке, велике і (або) плавну зміну частоти обертання.

Коефіцієнт потужності електроприймачів

Важливою характеристикою електроприймача є коефіцієнт потужності cos (φн). Коефіцієнт потужності є паспортної характеристикою, що відбиває частку споживаної активної потужності при номінальних навантаженні і напрузі. Номінальне значення cosφ електродвигуна залежить від його типу, номінальної потужності, частоти обертання і інших рис. При експлуатації електродвигунів їх cosφ в головному залежить від завантаження.

Для електроприводу великих насосів, компресорів та вентиляторів нерідко використовують синхронні двигуни, які вживаються як додаткові джерела реактивної потужності в системі електропостачання.