Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.
Скачать (прямая ссылка):
В тяговой лебедке ЛТ-3, предназначенной для стягивания одиночных труб диаметром до 1020 мм при сборке их в секции на сборочном кондукторе трубосварочной базы, используется электродвигатель постоянного тока ДК-908А (4 кВт, 30 В, 960 об/мин) последовательного возбуждения. Управление двигателем — контакторное дистанционное с кнопочных постов. Схема управления позволяет осуществить включение, реверс и выключение электродвигателя лебедки. Для уменьшения потребления энергии цепями управления последовательно с катушками контакторов включены экономические сопротивления.
Для ограничения тягового усилия лебедки служит предохранительная муфта между электродвигателем и редуктором.
Глава 13
Коэффициент мощности и экономия электроэнергии
§ 82. Общие положения
Работа асинхронных двигателей, трансформаторов и других устройств переменного тока, обладающих индуктивным сопротивлением, сопровождается процессом непрерывного изменения возникающего в них магнитного потока. При всяком изменении магнитного потока в цепи этих устройств возникает э. д. с. самоиндукции, противодействующая изменению магнитного, потока. Поэтому напряжение генераторов переменного тока, установленных на электростанциях, содержит составляющую, которая в каждый момент времени компенсирует противодействие э.д. с. самоиндукции. Следовательно, и мгновенное значение мощности генератора всегда имеет такую составляющую, которая обусловлена противодействием э.д. с. самоиндукции. Эта составляющая мгновенной мощности генератора называется реактивной мощностью.
Как известно из курса электротехники, реактивная мощность, идущая на создание магнитного потока в аппаратах и машинах, обладающих индуктивным сопротивлением, 4 раза в течение каждого периода переменного тока меняет свое направление, причем среднее значение этой мощности за каждый полупериод равно нулю.
Таким образом, к токоприемникам промышленных предприятий доставляется кроме активной энергии, преобразуемой в них в другие виды энергии, также п реактивная энергия, которая необходима для создания магнитных полей в электродвигателях, трансформаторах и т. д.
Реактивная энергия, соответствующая реактивной мощности, не производит полезной работы. Вместе с тем обмен реактивной мощностью между токоприемниками и генераторами электростанций приводит к добавочным потерям активной энергии в линиях, трансформаторах и генераторах.
Мерой соотношения между активной и реактивной мощностями является коэффициент мощности, определяемый как отношение активной мощности P к полной S:
P P
где Q — передаваемая реактивная мощность 448
(13.1)
При синусоидальной форме напряжения и тока величина коэффициента мощности совпадает с косинусом угла сдвига фаз между напряжением п током. При песипусоидалыюй форме напряжений и токов для определения коэффициента мощности cos ф необходимо умножить на коэффициент искажения, меньший единицы и характеризующий реактивные мощности высших гармоник.
По формуле (13.1) определяют текущее значение коэффициента мощности для определенного момента времени.
Основным показателем потребления реактивной мощности за некоторый период наблюдения (сутки, месяц, год) является средневзвешенный коэффициент мощности, рассчитываемый по формуле
созФс.в = —=El=-, (13.2)
У wl + wl
где U^a и Wp — показания счетчиков активной и реактивной энергии за период наблюдения.
Коэффициент мощности электротехнической установки, достигнутый без применения специальных средств для повышения его, называется естественным. Естественный соэф большинства промышленных предприятий колеблется в пределах 0,5—0,7.
Реактивная энергия, потребляемая предприятием, определяется величиной намагничивающей мощности, которая требуется отдельным элементам электроустановки. На долю асинхронных двигателей приходится более 60% всей реактивной энергии, потребляемой от энергетических систем промышленными предприятиями, а на долю трансформаторов — до 20%. Остальная часть (около 20%) приходится на долю преобразовательных подстанций, установок индукционного нагрева, реакторов, воздушных линий и др. Таким образом, основными потребителями реактивной энергии на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели и трансформаторы.
Реактивная мощность Q1 потребляемая асинхронным двигателем при данной его относительной нагрузке ?, может быть выражена
Q = Qo + (Qh-Qo) ?2. (13.3)
где Qo ¦— реактивная мощность намагничивания (холостого хода) двигателя; QH — реактивная мощность двигателя при номинальной нагрузке, равная А^фи/тіи', ? — коэффициент нагрузки двигателя, имеющий значение Р/Р,,; Pu и P — номинальная мощность и мощность нагрузки на валу двигателя соответственно; т)н — номинальный КПД двигателя; tg фн — тангенс угла сдвига фаз между линейным током и напряжением при номинальной нагрузке.
15 Заказ Л» 2719
449
Основную роль в балансе реактивной мощности асинхронного двигателя играет реактивная мощность холостого хода Qo, зависящая от объема магнитной цепи и от величины воздушного зазора, т. е. от номинальной мощности и конструкции двигателя.
