Характеристики электроприемников
Энергетическая система (энергосистема) – совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом. Электрическая часть энергосистемы - совокупность электроустановок электрических станций и электрических сетей энергосистемы. Электроснабжение - обеспечение потребителей электрической энергией. Основные понятия
Электроустановка - совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установ-лены ), предназначенных для производства, преобра-зования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виды энергии. Открытые или наружные электроустановки - электроустановки, не защищенные зданием от атмосферных воздействий. Электроустановки, защищенные только навесами, сетчатыми ограждениями и т.п., рассматриваются как наружные.
Открытое распределительное устройство (ОРУ) - это такое распределительное устройство, оборудование которого располагается на открытом воздухе. Все элементы ОРУ размещаются на бетонных или металлических основаниях. Расстояния между элементами выбираются согласно ПУЭ.
Закрытые или внутренние электроустановки - электроустановки, размещенные внутри здания, защищающего их от атмосферных воздействий. Электропомещения - помещения или отгорожен-ные (например, сетками) части помещения, в которых расположено электрооборудование, доступное только для квалифицированного обслуживающего персонала. Квалифицированный обслуживающий персонал – специально подготовленные работники, прошед-шие проверку знаний в объеме, обязательном для данной работы (должности), и имеющие группу по электробезопасности, предусмотренную действующими правилами охраны труда при эксплуатации электроустановок.
Система электроснабжения - совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. Централизованное электроснабжение - электроснабжение потребителей электрической энергии от энергосистемы. Приемник электрической энергии ( электроприем-ник ) - аппарат, агрегат и др., предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии. Потребитель электрической энергии – электро-приемник или группа электроприемников, объединен-ных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.
Номинальное значение параметра - указанное изготовителем значение параметра электротехнического устройства. Нормальный режим потребителя электрической энергии - режим, при котором обеспечиваются заданные значения параметров его работы. Послеаварийный режим - режим, в котором находится потребитель электрической энергии в результате нарушения в системе его электроснабжения до установления нормаль-ного режима после локализации отказа. Независимый источник питания - источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания.
К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновре-менном соблюдении следующих двух условий: каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания; секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин. Понятие о независимом источнике питания
Глухозаземленная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к зазем-ляющему устройству. Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление. Токопроводящая часть - часть, которая может проводить электрический ток. Токоведущая часть - проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе ее работы под напряжением. Открытая токопроводящая часть - доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, нормально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.
Номинальная мощность : д ля двигателей - Рн, кВт; д ля трансформаторов, электрических печей – S нт, кВА Номинальное напряжение - U н, В или кВ : U н > 1 0 00 В ( для шахт U н > 1 2 00 В ) – высокое напряжение : 3, 6, 10, 35, 110, 220 кВ ; U н < 1000 В ( для шахт U н < 1200 В ) – низкое напряжение : 127, 220, 380, 660 ( в шахтах 1140 В ). Род тока : э лектродвигатели переменного тока ( асинхронные и синхронные); э лектродвигатели постоянного тока.
Треугольник мощностей : Р – активная потребляемая мощность, преобразуется в другой вид энергии, кВт ; Q - реактивная потребляемая мощность, необходима для создания электромагнитных полей, кВАр ; S – полная потребляемая мощность, кВА.
Из треугольника мощностей следует: 1) 2) 3) - коэффициент реактивной мощности Электроприемники, у которых, называют чисто активной нагрузкой : лампы накаливания; ксеноновые лампы; электрические печи сопротивления.
Режимы работы стандартизованы. Различают три основных режима : продолжительный (обозначается символом S1 ), кратковременный (S2 ), повторно-кратковременный (S3 ). Продолжительный режим работы S1 - работа ЭД при неизменной нагрузке достаточно длительное время для достижения неизменной температуры всех ее частей. Кратковременный режим работы S2 — работа машины при неизменной нагрузке в течение времени, недостаточного для достижения всеми частями машины установившейся температуры, после чего следует остановка машины на время, достаточное для охлаждения машины до температуры, не более чем на 2°С превышающей температуру окружающей среды. Номинальные режимы работы электродвигателей
Для кратковременного режима работы нормируется продолжительность рабочего периода 15, 30, 60, 90 мин.
- последовательность идентичных циклов работы, каждый из которых включает: время работы при неизменной нагрузке, за которое ЭД не нагревается до установившейся температуры; время простоя, за которое ЭД не охлаждается до температуры окружающей среды. В этом режиме цикл работы таков, что пусковой ток не оказывает заметного влияния на превышение температуры. Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия и не превышает 10 мин. Режим характеризуется величиной продолжительности включения в процентах: ПВ = ( tр / ( tр + tп )) х 100% Повторно-кратковременный режим работы S3
Нормируемые значения продолжительности включения: 15, 25, 40, 60 %
Условное обозначение степени защиты электрообору - дования состоит из букв IP (International Protection), указывающих на международную систему обозначений и двух цифр: Первая цифра от нуля до шести обозначает степень защиты персонала от соприкосновения с движущими частями электрооборудования и от попадания внутрь оболочек твердых посторонних тел и пыли. Вторая цифра от 0 до 8 указывает степень защиты оборудования от проникновения внутрь оболочек воды. Степень защиты электрооборудования
По характеру размещения: В зависимости от места установки и условий эксплуатации различают: Стационарные электроприемники ; на шахтах к нему относятся: подъемные установки; насосы главного водоотлива; главные вентиляторы ; механизмы околоствольного двора и др. н а разрезах: электрооборудование, размещенное на промплощад-ке разреза.
П ередвижные электроприемники – это электрообо-рудование, которое в процессе эксплуатации пере-мещают вслед за подвиганием фронта горных работ. На шахтах к нему относятся: электрооборудование очистных комбайнов и комплексов; лавные распределительные пункты; передвижные участковые подстанции и др. На участках разрезов к нему относятся: участковые главные понизительные подстанции (ГПП); электрооборудование экскаваторов, буровых станков; насосные водоотливные станции.
На промплощадке разреза к нему относятся: электрооборудование кран-балок и мостовых кранов; передвижные сварочные трансформаторы и агрегаты. Переносные электроприемники – это электрообору-дование, которое в процессе эксплуатации переносит-ся вручную. К нему относятся: ручные электросверла; различные электроинструменты; переносные светильники.
По климатическому исполнению с учетом воздействия климатических факторов, воздейст-вующих на электрооборудование при его эксплу-атации : У - для умеренного климата; УХЛ - для умеренного и холодного климата; ТВ - для влажного тропического климата; ТС - для сухого тропического климата; Т - для сухого и влажного тропического климата; О – общеклиматическое исполнение. Классификация электрооборудования
В зависимости от места эксплуатации электрооборудования установлены пять кате-горий размещения : Категория 1 - на открытом воздухе, т.е. на электрооборудование воздействует дождь, снег и прямые лучи солнца; Категория 2 - под навесом, в палатках, закрытых кузовах и прицепах, металлических помещениях без отопления и теплоизоляции со сравнительно свободным доступом воздуха. Категория размещения электрооборудования
Категория 3 - в закрытых неотапливаемых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий; Категория 4 – в закрытых отапливаемых и вентилируемых помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями; Категория 5 - в неотапливаемых и вентилиру-емых помещениях с повышенной влажностью (шахтах, подвалах, судовых отсеках), в которых возможна длительное наличие воды или частая конденсация влаги на стенах и потолке.
Климатическое исполнение и категория размещения электрооборудования указывается в технической документации на их поставку и в обозначении типа электрооборудования: Высоковольтная ячейка КРУВ-6В-УХЛ5 ; Шахтный магнитный пускатель ПВИ-250БТ-У5 ; Светильник наружного освещения РКУ02-400-УХЛ1; Высоковольтный кабель КГЭ-ХЛ.
Условное обозначение степени защиты электрообору - дования состоит из букв IP (International Protection), указывающих на международную систему обозначений и двух цифр: Первая цифра от нуля до шести обозначает степень защиты персонала от соприкосновения с движущими частями электрооборудования и от попадания внутрь оболочек твердых посторонних тел и пыли. Вторая цифра от 0 до 8 указывает степень защиты оборудования от проникновения внутрь оболочек воды. Степень защиты электрооборудования
Пер-вая циф-ра Краткое определение Вто-рая циф - ра Краткое определение 0 Защита отсутствует 0 Защита отсутствует 1 Защита от проникновения внутрь оболочки руки человека или твердых тел размером более 50 мм 1 Защита от капель воды, вертикально падающих 2 Защита от проникновения пальцев или предметов длиной более 80 мм и твердых тел размером более 12 мм 2 Защита от капель воды воды под углом до 15 градусов ( каплезащищенное )
Первая цифра Краткое определение Вторая цифра Краткое определение 3 Защита от проникновения инструмента, проволоки толщиной более 2,5 мм и твердых тел размером более 2,5 мм 3 Защита от дождя, падающего на оболочку под углом 60 градусов от вертикали (дождезащищенные) 4 Защита от проникновения проволоки и твердых тел размером более 1 мм 4 Защита от брызг ( брызгозащищенное ) 5 Защита от проникновения пыли осуществлена не полностью, однако пыли проникшей в оболочку недостаточно для нарушения работы ЭО (пылезащищенное) 5 Защита от водяных струй ( струезащищенное ). Струя воды под любым углом на оболочку не оказывает вредного воздействия на электрооборудование
Первая цифра Краткое определение Вторая цифра Краткое определение 6 Проникновение пыли предотвращено полностью (пыленепроницаемое) 6 Защита от волн ( волнозащищенное ). При захлестывании волной вода не должна попадать внутрь оболочки. 7 - 7 Защита при погружении электрооборудования в воду на определенное время ( водозащищенное ) 8 - 8 Защита при погружении в воду на неограниченное время (герметичное)
Рудничное нормальное электрооборудование; Рудничное взрывозащищенное электрообору-дование. Рудничное нормальное электрооборудование не имеет средств взрывозащиты, но имеет степень защиты от воздействий окружающей среды, которая обеспечивает его надежную и безопасную эксплуа-тацию в шахтах, не опасных по газу и пыли. Рудничное взрывозащищенное электрооборудо-вание - это электрооборудование, имеющее средства взрывозащиты и предназначенное для эксплуатации в шахтах, опасных по газу и пыли. Взрывозащита - это свойство электрооборудова-ния, устраняющее или затрудняющее воспламе-нение метано-воздушной смеси. Классификация рудничного электрооборудования
может иметь различные уровни взрывозащиты. Уровень взрывозащиты - это степень надежности электрооборудования и его безопасной эксплуатации в условиях взрывоопасной среды. По уровню взрывозащиты рудничное электрооборудование подразделяется на: Рудничное электрооборудование повышенной надежности против взрыва - РП; Рудничное взрывобезопасное – РВ ; Рудничное особо взрывобезопасное – РО. Рудничное взрывозащищенное электрооборудование
Рудничное электрооборудование повышенной надежности против взрыва – это взрывозащищен-ное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме его работы. Рудничное взрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуата-ции, кроме повреждений средств взрывозащиты.
Рудничное особо взрывобезопасное электрооборудо-вание – это взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, обеспечивающие его взрывобезопасность при любых повреждениях, возможных в процессе эксплуатации, кроме средств взрывозащиты. Уровни взрывозащиты обеспечиваются различными видами взрывозащиты. Вид взрывозащиты - это совокупность специальных мер и средств, предусмотренных в электрооборудова-нии с целью предотвращения воспламенения окружа-ющей взрывоопасной среды.
Обозна - чение Заполнение или продувка оболочки под избыточном давлении p Кварцевое заполнение оболочки q Взрывонепроницаемая оболочка d Защита вида «е» e Виды взрывозащиты
Виды взрывозащиты Обозначение Искробезопасные цепи уровня ia ia Искробезопасные цепи уровня ib ib Искробезопасные цепи уровня ic ic Герметизация компаундом m Специальный вид защиты s
Взрывонепроницаемая оболочка - « d »- оболочка, выдерживающая давление взрыва внутри нее и предотвращающая распространение взрыва из оболочки в окружающую взрывоопасную среду, т.е. облолочка, обладающая свойствами взрывоустойчивости и взрывонепроницаемости. Взрывоустойчивость - это способность оболочки выдерживать максимальное давление взрыва взры-воопасной среды внутри оболочки без повреждений и остаточных деформаций. Взрывоустойчивость обеспечивается прочностью корпуса. Взрывонепроницаемость - это способность мест сопряжения отдельных деталей и узлов оболочки не передавать взрыв изнутри оболочки в окружающую среду.
Пример лабиринтного соединения электрической машины
Искробезопасная электрическая цепь – это электрическая цепь, выполненная так, что электри-ческий разряд или ее нагрев не может воспламенить взрывоопасную среду при предписанных условиях испытания: ia - РО ib - РВ ic - РП Кварцевое заполнение оболочки- « q » - находящиеся под напряжением токоведущие неподвижные части электрооборудования встраиваются в оболочку, заполненную кварцевым песком.
Защита вида «е» - вид взрывозащиты электрообору-дования, заключающийся в том, что в электрообо-рудовании или его части, не имеющем нормально искрящихся частей, принят ряд мер дополнительно к используемым в электрооборудовании общего назначения, затрудняющих появление опасных нагревов, электрических искр и дуг. Герметизация компаундом – « m »- взрывозащита, при которой части электрооборудования, способные воспламенить метано-воздушную смесь за счет искрения или нагрева, заливаются компаундом (эпоксидный компаунд).
Заполнение или продувка оболочки под избы-точным давлением –» р »- уменьшение концент-рации взрывоопасных смесей внутри оболочки достигается заполнением или продувкой оболочек воздухом или инертным газом ( азот, аргон ). Специальный вид взрывозащиты - « s » - заключение частей электрооборудования в герметичную оболочку или герметизация герме- ками, кроме компаундов. Пример маркировки : РВ Ех dia I.
РОССИЙСКАЯ МАРКИРОВКА (ГОСТ Р 51330.0-99) ВЗРЫВОЗАЩИЩЕН-НОГО ОБОРУДОВАНИЯ: Маркировка взрывозащищенного рудничного ЭО 1. Уровень взрывозащиты ( РП, РВ, РО или 2, 1, 0 соответ-ственно для общепромышленного ЭО); 2. Знак Ех, указывающий, что электрооборудование соот-ветствует стандартам на взрывозащиту ; Обозначение вида взрывозащиты ; Обозначение группы электрооборудования: I – для электрооборудования, предназначенного для подземных выработок шахт и рудников. 5. Для электрооборудования группы II. 6. Дополнительная маркировка.
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на три категории : Электроприемники I категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь: опасность для жизни людей; угрозу для безопасности государства; значительный материальный ущерб; расстройство сложного технологического процесса; нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производ-ства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров. Категории потребителей по надежности электроснабжения
Электроприемники II категории – электроприем-ники, перерыв электроснабжения которых приводит: к массовому недоотпуску продукции; массовым простоям рабочих механизмов и промышленного транспорта; нарушению нормальной жизнедеятельности значительного количества городских и сельских жителей. Электроприемники II I категории - все остальные электроприемники, не подпадающие под опреде-ления первой и второй категорий.
Электроприемники I категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснаб-жения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания ( автоматического включения резерва –АВР). Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников источники бесперебой-ного питания (ИБП), аккумуляторные батареи и т. п. Обеспечение требуемой надежности электроснабжения
Электроприемники II категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания: действиями дежурного персонала; выездной оперативной бригады. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.
СЭС – система электроснабжения; ИП - источник питания; РПС - районная подстанция; ГПП - главная понизительная подстанция; ТП - трансформаторная подстанция; КТП – комплектная трансформаторная подстанция ; ПКТП - передвижная комплектная трансформатор-ная подстанция; ПП - приключательный пункт; КРП - карьерный распределительный пункт; ЛЭП - линия электропередач; Условные сокращения, используемые в СЭС угольных предприятий
ВЛ - стационарная воздушная линия ; ПВЛ - передвижная воздушная линия ; КЛ - кабельная линия ; ЦПП – центральная подземная подстанция; РПП – ВН (РПП-6) – распределительный подземный пункт высокого напряжения; РПП-НН (РПП-1,2) - распределительный подземный пункт низкого напряжения ; УПП - стационарная участковая подземная подстанция ПУПП - передвижная участковая подземная подстанция ; РУВН - распределительное устройство высшего напряжения; РУНН - распределительное устройство низшего напряжения ; МТЗ - максимально-токовая защита;
ПМЗ – полупроводниковая максимально-токовая защита; БРУ - блокировочное реле утечки; БКИ - блок контроля изоляции ; ТЗП - токовая защита от перегрузки; ДО - дистанционное отключение; КЗ - короткое замыкание; АВ - автоматический выключатель; МП - магнитный пускатель; ЭП – электроприемник.
