Электрическая энергия

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОИЗВОДСТВЕ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Электрическая энергия

Энергия – количественная оценка различных форм движения материи, которые могут превращаться друг в друга, - условно подразделяется по видам: химическая, тепловая, механическая, электрическая, ядерная и т.д.

Электрическая энергия является вторичной, т.к. получается после преобразования на специальных установках первичной энергии (энергии топлива, воды, ветра, тепла Земли, ядерной).

Основные свойства электроэнергии состоят в том, что она может производиться промышленным способом в больших количествах, передаваться на значительные расстояния и относительно просто с малыми потерями преобразовываться в другие виды энергии.

Качество электроэнергии по ГОСТ 23875-88 определяется как степень соответствия параметров электроэнергии их установленным значениям.

Показатели качества электроэнергии подразделяются на две группы: характеризующие качество напряжения и качество частоты.

Наиболее важные требования к качеству электроэнергии, установленные ГОСТ 13109-67:

1. Отклонение напряжения от номинального значения (при скорости изменения напряжения менее 1% в сек), %:

.

2. Колебания напряжения (при скорости изменения напряжения более 1% в сек), %:

.

3. Несинусоидальность или коэффициент несинусоидальности, определяющий форму кривой напряжения, %:

,

где: ; - напряжение -ой гармоники, - напряжение основной частоты. Если , то форма кривой считается практически синусоидальной.

4. Отклонение частоты (за 10 мин) в %:

.

Для электроустановок напряжение является одной из важнейших характеристик. Для нормальной работы электроустановок напряжение должно быть номинальным.

В соответствии с ГОСТ 21 128-83 и ГОСТ 721-77 существуют стандартные напряжения переменного тока:

в установках до 1 кВ: 220, 380, 660 В;

в установках выше 1 кВ: (3); (6); 10; 20; 35; 110; (150); 220; 330; 500; 750; 1150 кВ. Указанные в скобках напряжения на вновь проектируемых установках не рекомендуются.

Номинальные напряжения генераторов, синхронных компенсаторов, вторичных обмоток трансформаторов приняты на 5-10% выше номинального напряжения соответствующих сетей (6, 3; 10, 5; 36, 75; 38, 5; 121 кВ и т.д.).

Номинальные напряжения мощных генераторов и синхронных компенсаторов, включаемых в блок с трансформаторами: 13, 8; 15, 75; 18; 20; 24 кВ.

Отклонение напряжения – относительная разность (в процентах) между фактическим и номинальным значениями напряжения, возникающая при сравнительно медленном изменении режима;

В таблице приведены допустимые отклонения напряжения у зажимов электроприемников.

Колебания напряжения у зажимов осветительных ламп и радиоприборов допускаются не выше:

,

где: - число колебаний в час, - средний за час интервал между последующими колебаниями.

Для приемников с ударной нагрузкой допускаются колебания напряжения до 1, 5% при неограниченной частоте. Для остальных приемников энергии колебания напряжения не нормируются.

Отклонение напряжения оказывает заметное влияние, как на значение вращающего момента, так и на скольжение асинхронных электродвигателей.

Частота - это величина, обратная периоду электрического тока, т.е. наименьшему интервалу времени, по истечении которого мгновенные значения периодического электрического тока повторяются в неизменной последовательности.

Показатель частоты является единым для всей электрически связанной сети (от выводов генератора на Братской ГЭС до розетки в квартире). Остальные показатели локальны и существенно зависят от места измерения.

Отклонение частоты - это разность между ее фактическим и номинальным значениями, усредненная за 10 мин., должна находиться в пределах ± 0, 1 Гц. При этом расхождения между астрономическим и синхронным временем (т.е. временем, показываемым электрическими часами с приводом на СД, подключенном к сети) не должно превышать ±2 мин. Указанные нормативы на частоту не распространяются на период послеаварийного режима.

Уменьшение частоты приводит к пропорциональному понижению скорости вращения всех электрических машин, что вызывает снижение производительности соединенных с ними приводных механизмов.