Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Для нормальной работы токоприемников необходимо выполнять требования, предъявляемые к качеству электроэнергии.
Показателями качества электрической энергии у приемников в случае питания их трехфазным током являются отклонения напряжения и частоты, колебания напряжения и частоты, несинусоидальность формы кривой напряжения, смещение нейтрали и несимметрия напряжении основной частоты (ГОСТ 13109—67). В частности, при снижении напряжения уменьшаются пусковой и максимальный моменты электродвигателей, возрастает ток, поступающий к ним из сети, увеличивается нагрев обмоток, резко уменьшается световой поток ламп. Превышение номинального напряжения приводит к возрастанию потерь в стали трансформаторов, электродвигателей и аппаратов и увеличению их нагрева, ухудшению коэффициента мощности асинхронных двигателей, сокращению срока службы осветительных ламп.
При снижении частоты против поминальной (50 Гц) уменьшается частота вращения двигателей, ухудшается КПД и коэф? фицпент мощности асинхронных двигателей, возрастает сила тока и увеличивается нагрев машин. Отклонение напряжения (отклонение от поминального значения) выражается следующим образом:
AUC% = ис~и» ЮО, (1.1)
U її
где Uc — фактическое напряжение сети; U11 — номинальное напряжение сети. Оно определяется при медленном изменении, не превышающем 1 % в секунду.
Допускается Д?УС. для электродвигателей производственных механизмов от —5 до +10%, для остальных приемников электрической энергии ±5%, для ламп освещения от —2,5 до +5%.
При такой оценке отклонений напряжения не учитывается частота их повторении, которая имеет большое практическое значение для оценки ущерба, приносимого отклонениями на-
11
пряжения. Поэтому в точных расчетах режимов работы сетей пользуются и двумя такими критериями:
среднеквадратичным отклонением напряжения в процентах от номинального значения за некоторое время Т:
Аи<-"=у ^г|(Ао/с)2Л100% (1.2)
и средним отклонением в процентах за время Т:
т
AUc.cp = -^^AUcdt. (1.3)
о
Отклонение частоты (разность между фактическим значением основной частоты и ее номинальным значением, усредненная за 10 мин) не должно превышать ±0,1 Гц.
Системы электроснабжения должны выполняться таким образом, чтобы можно было поддерживать необходимое напряжение и частоту.
У трансформаторов с высшим напряжением 6 кВ и в большинстве случаев у трансформаторов 110/6 и 35/6 кВ промысловых подстанций и подстанций компрессорных и перекачивающих насосных станций магистральных трубопроводов имеются обмотки с ответвлениями для изменения напряжения на ±5% при помощи переключателя, изменяющего число витков при отключенном от сети трансформаторе.
Невозможность регулирования напряжения под нагрузкой у этих трансформаторов затрудняет поддержание стабильного напряжения. В последнее время начали применять трансформаторы 110/6 кВ с переключателями, допускающими регулирование напряжения под нагрузкой и управляемыми автоматически, например на мощных подстанциях компрессорных станций магистральных газопроводов, перекачивающих насосных станций и др. Здесь же начали внедрять устройства автоматической частотной разгрузки (АЧР), которые предназначены для разгрузки генераторов питающей системы при послеаварийных режимах. Их устанавливают по заданию энергосистемы. АЧР действуют при снижении частоты до определенного значения и отключают наименее ответственные нагрузки, которые в последующем автоматически включаются при восстановлении нормальной частоты.
§ 2. Нагрузка приемников электроэнергии, расчет нагрузок
В зависимости от режима работы каждого приемника электроэнергии и числа одновременно подключенных приемников непрерывно изменяется во времени результирующая нагрузка
12
(мощность, ток) элемента электрической установки — линии, трансформатора, генератора. Кривая, выражающая зависимость нагрузки от времени, носит название графика нагрузки. Существуют индивидуальные графики нагрузок — для отдельных приемников электроэнергии и групповые — для группы приемников. Для выбора площади сечений проводов сетей и мощности источников питания (трансформаторов, генераторов) на практике используется система расчетных коэффициентов, характеризующих основные параметры графиков ожидаемой нагрузки.
Эти коэффициенты выявляются на основе обработки статистических данных о результатах работы действующих установок или из теоретических расчетов.
Коэффициент использования представляет собой отношение средней активной мощности, потребляемой приемником или группой приемников за определенное время (цикл, смену, год), Рср к установленной мощности приемников:
К«=~Г-- (1-4)
' н
Средняя активная мощность Рср определяется как отношение активной энергии WA ко времени Т, в течение которого она израсходована,
Рср = -^. (1-5)
Под установленной мощностью понимается для двигателей номинальная мощность (в кВт), развиваемая на валу, а для других электроприемников — мощность (в кВт), потребляемая из сети.
При этом пренебрегают КПД электродвигателей; во-первых он существенно не искажает результат из-за небольшой разницы величин, а во-вторых, на действующих установках соответствующие коэффициенты определяются с таким же допущением.
