Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Преимущества трехфазных систем. Мощность в трехфазной цепи. Способы измерения активной и реактивной мощности в трехфазных цепях.
|
|
Экономия и рациональное использование электрической энергии. Передача электрической энергии и потери мощности в ЛЭП. Цель трансформации напряжения. Экономическое значение коэффициента использования мощности cosφ.
Экономия и рациональное использование электрической энергии.
Для оценки экономичности и рациональности использования электроэнергии в «электрической технике» вводится ряд показателей, один из которых является «коэффициент использования мощности» (КИМ или КМ). 
.
Экономическое значение коэффициента использования мощности.
Реальные потребители электроэнергии потребляют от сети полную мощность 
, состоящую из:
1) 
- активная мощность. Она полностью преобразуется в работу.
2) 
- реактивная мощность (обменная). Никакой работы не совершает. Она необходима для работы электротехнических устройств.
,
.
Коэффициент использования мощности (
) характеризует степень преобразования электроэнергии в другие виды, то есть в работу, определяет качество использования получаемой потребителем электроэнергии.
(вся энергия преобразуется в работу),
(только часть работы используется).
Передача электроэнергии (ЭЭ) и потеря мощности в линиях электропередач (ЛЭП).
При передаче электроэнергии от источника к потребителю на дальние расстояния большое экономическое значение имеет величина передаваемого тока в ЛЭП, от которой зависят сечения проводов, расход материала, стоимость ЛЭП, тепловые потери в ЛЭП, коэффициент полезного действия (КПД) ЛЭП и другие технико-экономические показатели (ТЭП) ЛЭП.
В современных ЛЭП: 
, 
.
Потеря мощности в ЛЭП.
, 
,
, 
, где
- потеря мощности в ЛЭП на передачу активной мощности, необходимой потребителю для выполнения работы.
- тепловые потери в ЛЭП на передачу реактивной мощности потребителю, которую потребитель не использует для совершения работы.
, 
, 
.
Тепловые потери в ЛЭП.
1. Пропорциональны квадрату тока в ЛЭП (формула Джоуля-Ленца).
2. Обратно пропорциональны квадрату напряжения в ЛЭП.
3. Обратно пропорциональны коэффициенту мощности потребителя.
Поэтому с целью снижения тока в ЛЭП и, следовательно, тепловых потерь 
и повышения КПД ЛЭП 
, необходимо:
1. Передачу электроэнергии осуществлять при возможно более высоком напряжении: 
.
Для этого в начале ЛЭП устанавливают повышающий трансформаторы.
2. Повышать коэффициент использования электроэнергии потребителем: 
.
Для экономического стимулирования потребителя к снижению реактивной мощности и повышению коэффициента использования мощности , используют повышенный тариф оплаты электроэнергии при низком .
Нормативная базовая величина: 
. Поэтому потребителю электроэнергии для снижения дополнительной оплаты за получаемую электроэнергию может использовать следующие мероприятия:
1. Мероприятия по снижению реактивной мощности за счёт оптимизации работы электрического оборудования.
2. Мероприятия по компенсации реактивной мощности за счёт установки местных собственных источников реактивной мощности (синхронные конденсаторы, батареи, БСК (батареи статических конденсаторов)).
Экономия и рациональное использование электрической энергии. Передача электрической энергии и потери мощности в ЛЭП. Номинальная мощность и режимы работы электродвигателя. Мероприятия по снижению реактивной мощности индуктивных потребителей.
Экономия и рациональное использование электрической энергии.
Для оценки экономичности и рациональности использования электроэнергии в «электрической технике» вводится ряд показателей, один из которых является «коэффициент использования мощности» (КИМ или КМ). .
Передача электроэнергии (ЭЭ) и потеря мощности в линиях электропередач (ЛЭП).
При передаче электроэнергии от источника к потребителю на дальние расстояния большое экономическое значение имеет величина передаваемого тока в ЛЭП, от которой зависят сечения проводов, расход материала, стоимость ЛЭП, тепловые потери в ЛЭП, коэффициент полезного действия (КПД) ЛЭП и другие технико-экономические показатели (ТЭП) ЛЭП.
В современных ЛЭП: , .
Потеря мощности в ЛЭП.
, ,
, , где
- потеря мощности в ЛЭП на передачу активной мощности, необходимой потребителю для выполнения работы.
- тепловые потери в ЛЭП на передачу реактивной мощности потребителю, которую потребитель не использует для совершения работы.
, , .
Тепловые потери в ЛЭП.
1. Пропорциональны квадрату тока в ЛЭП (формула Джоуля-Ленца).
2. Обратно пропорциональны квадрату напряжения в ЛЭП.
3. Обратно пропорциональны коэффициенту мощности потребителя.
Поэтому с целью снижения тока в ЛЭП и, следовательно, тепловых потерь и повышения КПД ЛЭП , необходимо:
1. Передачу электроэнергии осуществлять при возможно более высоком напряжении: .
Для этого в начале ЛЭП устанавливают повышающий трансформаторы.
2. Повышать коэффициент использования электроэнергии потребителем: .
Для экономического стимулирования потребителя к снижению реактивной мощности и повышению коэффициента использования мощности , используют повышенный тариф оплаты электроэнергии при низком .
Нормативная базовая величина: . Поэтому потребителю электроэнергии для снижения дополнительной оплаты за получаемую электроэнергию может использовать следующие мероприятия:
1. Мероприятия по снижению реактивной мощности за счёт оптимизации работы электрического оборудования.
2. Мероприятия по компенсации реактивной мощности за счёт установки местных собственных источников реактивной мощности (синхронные конденсаторы, батареи, БСК (батареи статических конденсаторов)).
Мероприятия по снижению реактивной мощности индуктивных потребителей.
Поскольку основными потребителями реактивной (индуктивной) мощности являются асинхронные двигатели (АД) и трансформаторы, то эти мероприятия в основном относятся к ним.
Асинхронные двигатели (АД) и трансформаторы потребляют 75÷ 80% всей вырабатываемой реактивной мощности.
1. Правильный выбор типа мощности исполнения и режима работы электрического оборудования так, чтобы электрическое оборудование работало в номинальном режиме или близком к номинальному, что обеспечивает работу без перегрева, длительный срок службы (15-20 лет), а также высокие ТЭП (
).
. 
.
2. Сокращение времени работы на холостом ходу и сильной нагрузки.
3. Снижение напряжения у асинхронного двигателя (АД), работающего в режиме сильной недогрузки. Например, за счёт переключения обмоток стартера с «треугольника» на «звезду». 
.
4. Замена асинхронного двигателя (АД) и трансформаторов в режиме сильной недогрузки на электрическое оборудование меньшей мощности.
5. Использование в новых системах электрических приводов синхронных электродвигателей, обладающих лучшими ТЭП по сравнению с асинхронными.
Выполнение этих мероприятий приводит к снижению реактивной мощности, однако, практически никогда не удаётся достичь нормированного значения .
Экономия и рациональное использование электрической энергии. Передача электрической энергии и потери мощности в ЛЭП. Мероприятия по компенсации реактивной мощности индуктивных потребителей. Расчет емкости компенсационной установки.
Экономия и рациональное использование электрической энергии.
Для оценки экономичности и рациональности использования электроэнергии в «электрической технике» вводится ряд показателей, один из которых является «коэффициент использования мощности» (КИМ или КМ). .
Передача электроэнергии (ЭЭ) и потеря мощности в линиях электропередач (ЛЭП).
При передаче электроэнергии от источника к потребителю на дальние расстояния большое экономическое значение имеет величина передаваемого тока в ЛЭП, от которой зависят сечения проводов, расход материала, стоимость ЛЭП, тепловые потери в ЛЭП, коэффициент полезного действия (КПД) ЛЭП и другие технико-экономические показатели (ТЭП) ЛЭП.
В современных ЛЭП: , .
Потеря мощности в ЛЭП.
, ,
, , где
- потеря мощности в ЛЭП на передачу активной мощности, необходимой потребителю для выполнения работы.
- тепловые потери в ЛЭП на передачу реактивной мощности потребителю, которую потребитель не использует для совершения работы.
, , .
Тепловые потери в ЛЭП.
1. Пропорциональны квадрату тока в ЛЭП (формула Джоуля-Ленца).
2. Обратно пропорциональны квадрату напряжения в ЛЭП.
3. Обратно пропорциональны коэффициенту мощности потребителя.
Поэтому с целью снижения тока в ЛЭП и, следовательно, тепловых потерь и повышения КПД ЛЭП , необходимо:
1. Передачу электроэнергии осуществлять при возможно более высоком напряжении: .
Для этого в начале ЛЭП устанавливают повышающий трансформаторы.
2. Повышать коэффициент использования электроэнергии потребителем: .
Для экономического стимулирования потребителя к снижению реактивной мощности и повышению коэффициента использования мощности , используют повышенный тариф оплаты электроэнергии при низком .
Нормативная базовая величина: . Поэтому потребителю электроэнергии для снижения дополнительной оплаты за получаемую электроэнергию может использовать следующие мероприятия:
1. Мероприятия по снижению реактивной мощности за счёт оптимизации работы электрического оборудования.
2. Мероприятия по компенсации реактивной мощности за счёт установки местных собственных источников реактивной мощности (синхронные конденсаторы, батареи, БСК (батареи статических конденсаторов)).
Мероприятия по компенсации реактивной мощности реактивных потребителей.
С этой целью потребитель использует собственный местный источник реактивной мощности.
1. Синхронный конденсатор (в случае большой мощности потребителя).
2. Установку батарей статических конденсаторов (БСК). Используют в случае потребителей малой и средней мощности.
В случае полной компенсации (
, 
) (резонанс токов), происходит разделение потоков энергии.
1. Всю активную мощность, необходимую для выполнения работы, потребитель электроэнергии (АД) по прежнему получает от производителя.
2. Всю реактивную мощность, необходимую для функционирования, оборудование получает от собственной компенсационной установки (БСК), при этом ЛЭП и источник электроэнергии (ЭЭ) разгружаются от реактивной мощности (происходит снижение тепловых потерь) и показатели работы потребителя не меняются (
).
Экономически целесообразно повышать результирующий коэффициент использования мощности (
) не до 1, а до регламентируемого значения: 
. При этом затраты на установку БСК и её эксплуатацию сравнительно быстра за счёт снижения оплаты за электроэнергию (ЭЭ).
Расчёт ёмкости батарей статических конденсаторов (БСК).
, 
- потребляемая от сети мощность.
, 
.
С целью снижения ёмкости и стойкости БСК, её необходимо устанавливать на стороне высокого напряжения.
С целью снижения тепловых потерь в линии между АД и БСК, её необходимо устанавливать возможно ближе к потребителю (прямо на зажимах).