Электроснабжение сельского хозяйства. (Часть 1)

Содержание

Слайд 2

Рекомендуемая учебная литература из библиотеки Ижевской ГСХА 1. Лещинская, Т. Б.

Рекомендуемая учебная литература из библиотеки Ижевской ГСХА

1. Лещинская, Т. Б. Электроснабжение

сельского хозяйства / Т. Б. Лещинская, И. В. Наумов. – М. : Бибком, Транслог, 2015. – ЭБС «Руконт» http://rucont.ru/
2. Лещинская, Т. Б. Электроснабжение сельского хозяйства / Т. Б. Лещинская, И. В. Наумов. – М. : КолосС, 2008. – 655 с.
3. Будзко, И. А. Электроснабжение сельского хозяйства / И. А. Будзко, Т. Б. Лещинская, В. И. Сукманов. – М. : Колос, 2000. – 536 с.
4. Будзко, И. А. Электроснабжение сельского хозяйства / И. А. Будзко, Н. М. Зуль. – М. : Агропромиздат, 1990. – 496 с.
Слайд 3

Методические разработки, размещенные в полном доступе портал → электронная библиотека →

Методические разработки, размещенные в полном доступе портал → электронная библиотека → методички

→ кафедра электротехники, электрооборудования и электроснабжения

Электроснабжение: указания к выполнению лабораторных работ для бакалавров по направлению «Агроинженерия».
2. Электроснабжение: практикум по расчету электрических сетей для бакалавров по направлению «Агроинженерия».
3. Электроснабжение сельского населенного пункта: указания к выполнению курсовой работы для бакалавров.
4. Расчет максимальной токовой защиты.
5. Экзаменационные вопросы по электроснабжению для
студентов заочного обучения.

Слайд 4

Основные понятия и определения Энергетика – Электроэнергетика – Электростанции – (ТЭС,

Основные понятия и определения

Энергетика –
Электроэнергетика –
Электростанции – (ТЭС, ГЭС,

АЭС и др.)
Электроэнергетическая система – (ЛЭП)
Единая электроэнергетическая система –
Электроустановка –
Система электроснабжения –
Электрическая сеть –
Слайд 5

Наружные и внутренние электрические сети Устройство наружных электрических сетей Основное назначение

Наружные и внутренние электрические сети

Устройство наружных электрических сетей
Основное назначение электрических сетей
Требования

к электрическим сетям
Классификация электрических сетей
Изоляторы воздушных ЛЭП (линейные)
Линейная арматура воздушных ЛЭП
Силовые кабели электрических сетей
Слайд 6

Слайд 7

ТФ ШФ 10 ШФ 35

ТФ ШФ 10 ШФ 35

Слайд 8

Удельное активное сопротивление (r0, Ом/км) проводов воздушной линии определяется по формуле:

Удельное активное сопротивление (r0, Ом/км) проводов воздушной линии определяется по формуле:
Удельное

индуктивное сопротивление (х0, Ом/км) проводов воздушной линии определяется по формуле: 
Слайд 9

Внутренние электропроводки Общая классификация сред и помещений Электропроводки Провода и кабели

Внутренние электропроводки
Общая классификация сред и помещений
Электропроводки
Провода и кабели для электропроводок
Стандартные

сечения установочных проводов
Области применения установочных проводов
Слайд 10

Рабочие и аварийные режимы сельских электрических сетей Электрические нагрузки потребителей Классификация и виды графиков нагрузки

Рабочие и аварийные режимы сельских электрических сетей

Электрические нагрузки потребителей
Классификация и виды

графиков нагрузки
Слайд 11

Методы расчета электрических нагрузок Расчет нагрузок по их вероятностным характеристикам

Методы расчета электрических нагрузок
Расчет нагрузок по их вероятностным характеристикам

Слайд 12

Расчет нагрузок с использованием коэффициентов одновременности и табличных добавок

Расчет нагрузок с использованием коэффициентов одновременности и табличных добавок

Слайд 13

Порядок расчета нагрузок на участках неразветвленной линии

Порядок расчета нагрузок на участках неразветвленной линии

Слайд 14

1 случай

1 случай

Слайд 15

2 случай

2 случай

Слайд 16

3 случай Порядок расчета нагрузок на шинах трансформаторной подстанции

3 случай

Порядок расчета нагрузок на шинах трансформаторной подстанции

Слайд 17

1 2 3 Если Р2>Р1>Р3>Р4 , то

1

2

3

Если Р2>Р1>Р3>Р4 , то

Слайд 18

4 Если Р3>Р1>Р2>Р4 , то Методы электрического расчета сетей по экономическим

4

Если Р3>Р1>Р2>Р4 , то

Методы электрического расчета сетей по экономическим показателям
Расчет по

экономической плотности тока
Расчет по экономическим интервалам
Слайд 19

1 случай: сечения проводов на участках линии разные Последовательность расчетов

1 случай: сечения проводов на участках линии разные

Последовательность расчетов

Слайд 20

Слайд 21

2 случай: сечения проводов на участках линии одинаковые Последовательность расчетов

2 случай: сечения проводов на участках линии одинаковые

Последовательность расчетов

Слайд 22

Слайд 23

Fст = 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185,

Fст = 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185,

240, 300, 400 мм2.

Последовательность расчетов методом экономических интервалов

Слайд 24

Выбор сечения проводов по магистральному методу ВЛ 10 кВ (АС 70,

Выбор сечения проводов по магистральному методу ВЛ 10 кВ (АС 70, АС

35) ВЛ 0,38 кВ (А 50, А 16) Выбор плавких предохранителей для внутренних проводок (на примере 4 электродвигателей)
Слайд 25

Слайд 26

Падение и потеря напряжения в электрических сетях Падение напряжения – Потеря

Падение и потеря напряжения в электрических сетях
Падение напряжения –
Потеря

напряжения –

4, 6, 10, 15, 20, 25, 35, 50, 60, 80, 100, 125, 160, 200, 225, 260, 300 А

Слайд 27

Слайд 28

Потери энергии в электрических сетях

Потери энергии в электрических сетях

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Методы электрического расчета сетей по потере напряжения Определение потери напряжения в

Методы электрического расчета сетей
по потере напряжения
Определение потери напряжения в

проводах линии
Расчет сети при постоянном сечении проводов
Расчет сети на минимум проводникового материала
Слайд 34

Порядок определения потери напряжения в проводах линии

Порядок определения потери напряжения в проводах линии

Слайд 35

Слайд 36

Слайд 37

Слайд 38

Порядок расчета сети при постоянном сечении проводов

Порядок расчета сети при постоянном сечении проводов

Слайд 39

Слайд 40

Слайд 41

Порядок расчета сети на минимум проводникового материала

Порядок расчета сети на минимум проводникового материала

Слайд 42

Слайд 43

Слайд 44

Слайд 45

Порядок расчета потери напряжения в сети с неравномерной нагрузкой фаз

Порядок расчета потери напряжения в сети
с неравномерной нагрузкой фаз

Слайд 46

Слайд 47

Отклонения напряжения в точках электрической сети

Отклонения напряжения в точках электрической сети

Слайд 48

Проверка сети на кратковременное понижение напряжения при пуске двигателя ВЛ 0,38

Проверка сети на кратковременное понижение напряжения при пуске двигателя

ВЛ 0,38 кВ

Электродвигатель

Тр-р

10/0,4 кВ



Слайд 49

Слайд 50

Потеря и надбавка напряжения у трансформаторов потребительских подстанций W1 W2

Потеря и надбавка напряжения у трансформаторов потребительских подстанций

W1

W2

Слайд 51

Определение допустимой потери напряжения

Определение допустимой потери напряжения

Слайд 52

Построение таблицы отклонений напряжения

Построение таблицы отклонений напряжения

Слайд 53

Регулирование напряжения в сельских электрических сетях 1. Сетевые регуляторы напряжения 2. Последовательное (продольное) включение конденсаторов

Регулирование напряжения в сельских электрических сетях 1. Сетевые регуляторы напряжения 2. Последовательное (продольное)

включение конденсаторов
Слайд 54

3. Параллельное (поперечное) включение конденсаторов Компенсация реактивной мощности

3. Параллельное (поперечное) включение конденсаторов

Компенсация реактивной мощности

Слайд 55

Механический расчет воздушных линий Основные типы и конструкции проводов ВЛ Основные

Механический расчет воздушных линий Основные типы и конструкции проводов ВЛ Основные требования к

материалу проводов ВЛ Нормативные механические нагрузки Основные виды единичных механических нагрузок: р1, р2, р3 = р1 + р2, р4, р5
Слайд 56

Основные параметры воздушных линий Механическое напряжение в проводе воздушной линии

Основные параметры воздушных линий

Механическое напряжение в проводе воздушной линии

Слайд 57

Уравнение состояния провода в пролете

Уравнение состояния провода в пролете

Слайд 58

Токи короткого замыкания в электрических сетях Режим нейтрали электрической сети Основные

Токи короткого замыкания в электрических сетях

Режим нейтрали электрической сети

Основные виды

и причины коротких замыканий

К(3) К(2) К(1, 1) К(1)

Слайд 59

Слайд 60

Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания

Слайд 61

Слайд 62

Слайд 63

Слайд 64

Слайд 65

Слайд 66

Слайд 67

Слайд 68

Слайд 69

Слайд 70

Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью

Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью

Слайд 71

Слайд 72

СА=СВ=СС СА = С0ℓ. С0 = 5,4·10-3 мкФ/км, С0 = (190-220)·10-3 мкФ/км.

СА=СВ=СС

СА = С0ℓ.

С0 = 5,4·10-3 мкФ/км,

С0 = (190-220)·10-3 мкФ/км.

Слайд 73

Перенапряжения и защита от них Атмосферные перенапряжения

Перенапряжения и защита от них

Атмосферные перенапряжения

Слайд 74

Защита от прямых ударов молнии

Защита от прямых ударов молнии

Слайд 75

Защита от наведенных перенапряжений

Защита от наведенных перенапряжений

Слайд 76

Слайд 77

Слайд 78

Слайд 79

Защита сельских электроустановок от перенапряжений

Защита сельских электроустановок от перенапряжений

Слайд 80

в б

в

б

Слайд 81

Слайд 82

Слайд 83

Слайд 84

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СХЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ Оценку годового времени перерыва электроснабжения потребителей можно

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СХЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ   Оценку годового времени перерыва электроснабжения потребителей можно

дать, зная фактическую частоту отказов. Данные о частоте отказов, их продолжительности и причинах отказов собирают на предприятиях электрических сетей, а затем компонуют, анализируют и получают среднестатистические данные по областям, регионам и стране в целом. По официальным сведениям время перерыва электроснабжения за год в России составляет 70 – 100 часов. Возможен расчет времени перерыва электроснабжения в год по методике ОАО «РОСЭП», в соответствии с которой где - время перерыва из-за отказов и плановых отключений питающей ВЛ 35 – 110 кВ, распределительной ВЛ 10 кВ и КЛ 10 кВ, распределительной 0,38 кВ; - время перерыва из-за отключений районных ТП 35-110/10 кВ и потребительских ТП 10/0,4 кВ. Расчет проводят по удельной продолжительности отключений: Удельная продолжительность отключений для различных элементов системы электроснабжения, по данным ОАО «РОСЭП», приведена в таблице
Слайд 85

Продолжительность аварийных и плановых отключений

Продолжительность аварийных и плановых отключений

Слайд 86

Качество электрической энергии ГОСТ 32144 - 2013 Продолжительные изменения характеристик напряжения

Качество электрической энергии
ГОСТ 32144 - 2013

Продолжительные изменения характеристик напряжения

Отклонение частоты

Номинальное значение

частоты напряжения электропитания в электрической сети равно 50 Гц.  Для указанного показателя КЭ установлены следующие нормы: - отклонение частоты в синхронизированных системах электроснабжения не должно превышать ±0,2 Гц в течение 95% времени интервала в одну неделю и ±0,4 Гц в течение 100% времени интервала в одну неделю; - отклонение частоты в изолированных системах электроснабжения с автономными генераторными установками, не подключенных к синхронизированным системам передачи электрической энергии, не должно превышать ±1 Гц в течение 95% времени интервала в одну неделю и ±5 Гц в течение 100% времени интервала в одну неделю.

 - значение основной частоты напряжения электропитания, Гц, измеренное в интервале времени 10 с ;  - номинальное значение частоты напряжения электропитания, Гц.

Слайд 87

Медленные изменения напряжения Медленные изменения напряжения электропитания (как правило, продолжительностью более

Медленные изменения напряжения

Медленные изменения напряжения электропитания (как правило, продолжительностью более 1

мин) обусловлены обычно изменениями нагрузки электрической сети. Показателями КЭ, относящимися к медленным изменениям напряжения электропитания, являются отрицательное  и положительное отклонения напряжения электропитания в точке передачи электроэнергии от номинального / согласованного значения, %.

Для указанных выше показателей КЭ установлены следующие нормы: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10% номинального или согласованного значения напряжения в течение 100% времени интервала в одну неделю.

Слайд 88

Колебания напряжения и фликер Колебания напряжения электропитания (как правило, продолжительностью менее

Колебания напряжения и фликер

Колебания напряжения электропитания (как правило, продолжительностью менее 1

мин), в том числе одиночные быстрые изменения напряжения, обусловливают возникновение фликера.

фликер: Ощущение неустойчивости зрительного восприятия, вызванное световым источником, яркость или спектральный состав которого изменяются во времени.

Показателями КЭ, относящимися к колебаниям напряжения, являются
кратковременная доза фликера, измеренная в интервале времени 10 мин,
и длительная доза фликера, измеренная в интервале времени 2 ч,
в точке передачи электрической энергии.
Для указанных показателей КЭ установлены следующие нормы: кратковременная доза фликера не должна превышать значения 1,38, длительная доза фликера не должна превышать значения 1,0 в течение 100% времени интервала в одну неделю.

Слайд 89

Одиночные быстрые изменения напряжения Одиночные быстрые изменения напряжения вызываются, в основном,

Одиночные быстрые изменения напряжения

Одиночные быстрые изменения напряжения вызываются, в основном, резкими

изменениями нагрузки в электроустановках потребителей, переключениями в системе либо неисправностями и характеризуются быстрым переходом среднеквадратического значения напряжения от одного установившегося значения к другому. Обычно одиночные быстрые изменения напряжения не превышают 5% в электрических сетях низкого напряжения и 4% - в электрических сетях среднего напряжения, но иногда изменения напряжения с малой продолжительностью до 10% и до 6% соответственно могут происходить несколько раз в день. Если напряжение во время изменения пересекает пороговое значение начала провала напряжения или перенапряжения, одиночное быстрое изменение напряжения классифицируют как провал напряжения или перенапряжение.
Слайд 90

Несинусоидальность напряжения Гармонические составляющие напряжения обусловлены, как правило, нелинейными нагрузками пользователей

Несинусоидальность напряжения

Гармонические составляющие напряжения обусловлены, как правило, нелинейными нагрузками пользователей электрических

сетей, подключаемыми к электрическим сетям различного напряжения. Гармонические токи, протекающие в электрических сетях, создают падения напряжений на полных сопротивлениях электрических сетей. Гармонические токи, полные сопротивления электрических сетей и, следовательно, напряжения гармонических составляющих в точках передачи электрической энергии изменяются во времени.

Показателями КЭ, относящимися к гармоническим составляющим напряжения являются:

- значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения до 40-го порядка в процентах напряжения основной гармонической

составляющей в точке передачи электрической энергии;

Слайд 91

- значение суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения (отношения среднеквадратического значения суммы

- значение суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения (отношения среднеквадратического значения суммы

всех гармонических составляющих до 40-го порядка к среднеквадратическому значению основной составляющей), % в точке передачи электрической энергии.

Несимметрия напряжений в трехфазных системах

Несимметрия трехфазной системы напряжений обусловлена несимметричными нагрузками потребителей электрической энергии или несимметрией элементов электрической сети.

Показателями КЭ, относящимися к несимметрии напряжений в трехфазных системах, являются коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности и коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности.

Слайд 92

Случайные события Прерывания напряжения Прерывания напряжения относят к создаваемым преднамеренно, если

Случайные события

Прерывания напряжения

Прерывания напряжения относят к создаваемым преднамеренно, если пользователь электрической

сети информирован о предстоящем прерывании напряжения, и к случайным, вызываемым длительными или кратковременными неисправностями, обусловленными, в основном, внешними воздействиями, отказами оборудования или влиянием электромагнитных помех.

Случайные прерывания напряжения подразделяют на длительные (длительность более 3 мин) и кратковременные (длительность не более 3 мин).

Слайд 93

Провалы напряжения и перенапряжения Провалы напряжения обычно происходят из-за неисправностей в

Провалы напряжения и перенапряжения

Провалы напряжения обычно происходят из-за неисправностей в электрических

сетях или в электроустановках потребителей, а также при подключении мощной нагрузки.

Провал напряжения, как правило, связан с возникновением и окончанием короткого замыкания или иного резкого возрастания тока в системе или электроустановке, подключенной к электрической сети. В соответствии с требованиями настоящего стандарта провал напряжения рассматривается как электромагнитная помеха, интенсивность которой определяется как напряжением, так и длительностью. Длительность провала напряжения может быть до 1 мин.

Слайд 94

Перенапряжения, как правило, вызываются переключениями и отключениями нагрузки. Перенапряжения могут возникать

Перенапряжения, как правило, вызываются переключениями и отключениями нагрузки. Перенапряжения могут возникать

между фазными проводниками или между фазными и защитным проводниками. В зависимости от устройства заземления короткие замыкания на землю могут также приводить к возникновению перенапряжения между фазными и нейтральным проводниками. В соответствии с требованиями настоящего стандарта перенапряжение рассматривается как электромагнитная помеха, интенсивность которой определяется как напряжением, так и длительностью. Длительность перенапряжения может быть до 1 мин.

Импульсные напряжения

Импульсные напряжения в точке передачи электрической энергии пользователю электрической сети вызываются, в основном, молниевыми разрядами или процессами коммутации в электрической сети или электроустановке потребителя электрической энергии. Время нарастания импульсных напряжений может изменяться в широких пределах (от значений менее 1 микросекунды до нескольких миллисекунд).