Site Loader
Электрическая нагрузка — это нагрузка создаваемая в электрической сети

Электрическая нагрузка — это нагрузка создаваемая в электрической сети включенными для работы в сети электроприемниками, она выражается в единицах тока или мощности. Электроприемники присоединяются к электрическим сетям в одиночку или группами. В состав группы могут входить электроприемники как одинакового, так и различного назначения и режима работы. Режим работы системы электроснабжения одинаковых приемников или их групп зависит от режима работы или сочетаний режимов работы одиночных приемников или их групп.

В процессе работы электроприемников характер нагрузки в сети может оставаться неизменным, изменяться в отдельных или всех фазах, сопровождаться появлением высших гармоник тока или напряжения. В связи с этим нагрузку в сети можно разделить на спокойную симметричную (преобладающее большинство трехфазных электроприемников), резкопеременную, несимметричную и нелинейную.

К специфическим нагрузкам относятся резкопеременная, нелинейная и несимметричная нагрузка.

Резкопеременная нагрузка характеризуется резкими набросами и провалами мощности или тока. Несимметричная нагрузка характеризуется неравномерной загрузкой фаз. Она вызывается однофазными и реже трехфазными приемниками с неравномерной загрузкой фаз. При несимметричной нагрузке в сети возникают токи прямой, обратной и нулевой последовательности. Нелинейная нагрузка создается электроприемниками с нелинейной вольт-амперной характеристикой. При нелинейной нагрузке в сети появляются высшие гармоники тока или напряжения, искажается синусоидальная форма тока или напряжения.

Специфические нагрузки обычно создаются электродуговыми печами, сварочными установками, полупроводниковыми преобразовательными установками. Эти установки, в основном, принадлежат промышленным предприятиям. Учитывая связь электрических сетей промышленных предприятий и сетей сельскохозяйственного назначения через трансформаторные подстанции, можно считать, что специфические нагрузки промышленных предприятий оказывают влияние и на электрические сети сельскохозяйственного назначения.

Электроприемники сельскохозяйственного назначения по мощности подразделяются на три группы:

1. Большой мощности (больше 50 кВт)

2. Средней мощности (от 1 до 50 кВт)

3. Малой мощности (до 1 кВт).

Некоторые приемники используют для работы постоянный ток и токи повышенной (до 400 Гц) или высокой частоты (до 10 кГц).

Во время работы одни группы приемников могут допускать перерывы в электроснабжении, в то же время перерыв в электроснабжении других недопустим. По надежности и бесперебойности электроснабжения электроприемники делятся на три категории.

К первой категории относятся электроприемники и комплексы электроприемников, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб (повреждение основного оборудования), расстройство технологического процесса. Эти приемники должны иметь возможность обеспечения электроэнергией не менее чем от двух независимых источников питания. Нарушение их электроснабжения допускается только на время автоматического восстановления электроснабжения от второго источника.

Ко второй категории относятся электроприемники и комплексы электроприемников, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недовыпуску продукции, простоям рабочих и механизмов.

Электроснабжение приемников второй категории должно обеспечиваться от двух независимых источников питания. Перерыв в электроснабжении допускается на время, необходимое для автоматического и оперативного переключения на второй источник.

К третьей категории относятся электроприемники и комплексы электроприемников, не попадающие под определения первой и второй категорий. Электроснабжение их может осуществляться от одного источника питания. Перерыв электроснабжения допускается на время проведения восстановительных работ, но не более одних суток.

Потреблением из сети не только активной, но также и реактивной мощности сопровождается работы подавляющего большинства электроприемников. Преобразуется активная мощность в механическую мощность на валу рабочей машины или теплоту, а на создание магнитных полей в электроприемниках расходуется реактивная мощность. Основными ее потребителями являются трансформаторы, асинхронные двигатели, индукционные печи, в которых отстает ток по фазе напряжения. Характеризуется потребление реактивной мощности коэффициентом мощности сosφ, представляющим отношение активной мощности Р к полной мощности S. Является удобным показателем коэффициент реактивной мощности tgφ, который выражает отношение реактивной мощности Q к активной Р (показывает, происходящее потребление реактивной мощности на единицу активной мощности).

Установки с опережающим током являются источниками реактивной мощности. Их применяют для компенсации реактивной нагрузки с индуктивным характером цепи.

Таким образом, нагрузка в электрической сети представляется активными и реактивными нагрузками.

При возникновении электрической нагрузки в распределительной сети, может возникать нагрев токоведущих частей – проводов, кабелей, коммутационных аппаратов, обмоток электродвигателей и трансформаторов. Чрезмерный их нагрев может привести к преждевременному старению изоляции и ее износу. В связи с этим температура токоведущих частей не должна превышать допустимых значений. Сечение проводов и кабелей, коммутационных аппаратов должно выбираться по допустимому току нагрузки. Для определения допустимого (расчетного) тока нагрузки должна быть определена расчетная мощность нагрузки.

За расчетную нагрузку при проектировании и эксплуатации солнечной электростанции принимается такая неизменная во времени нагрузка Iрсч, которая вызывает максимальный нагрев токоведущих и соседних с ними частей, характеризующийся установившейся температурой. Нагрев не должен превышать допустимого значения. Обычно установившееся тепловое состояние для большинства проводов и кабелей наступает за 30 минут (около трех постоянных времени нагрева – 3Т, т. е. постоянная времени нагрева Т = 10 мин). В установках с номинальным током нагрузки более 1000 А установившаяся температура достигается за время не менее 60 мин.

Содержание

Виды электрической мощности в электроэнергетике

Активная мощность – это среднее значение мощности за полный период. Активная мощностью называют полезную мощность, которая расходуется на совершение работы – преобразование электрической энергии в другие виды энергии (механическую, световую, тепловую). Измеряется в Ваттах (Вт).

Максимальная мощность – это величина мощности, обусловленная составом энергопринимающего оборудования и технологическим процессом потребителя, исчисляемая в

Мгновенная мощность – мощность в данный момент времени. В общем случае это скорость потребления энергии. Различают среднюю мощность за определенный промежуток времени и мгновенную мощность в данный момент времени. В электроэнергетике под понятием мощность понимается средняя мощность.

Полная мощность – это геометрическая сумма активной и реактивной мощности (см. Треугольник мощностей). Измеряется в Вольт-Амперах (ВА).

Присоединенная мощность – это совокупная величина номинальной мощности присоединенных к электрической сети (в том числе и опосредованно) трансформаторов и энергопринимающих устройств потребителя электрической энергии, исчисляемая в МВт.

Расчетная мощность – величина ожидаемой мощности на данном уровне электроснабжения. Данная мощность является важнейшим показателем, поскольку исходя из неё выбирается электрооборудование. Расчетная мощность показывает фактическую величину потребления энергопринимающими устройствами и зависит от конкретного потребителя (многоквартирные дома, различные отрасли производства). Получение величины расчетной мощности представляет собой сложную задачу, в которой должны учитываться различные факторы, такие как сезонность нагрузки, особенности технологии. На основании статистических данных разработаны таблицы коэффициентов использования, по которым величина расчетной мощности находится как произведение установленной мощности на коэффициент использования.

Реактивная мощность – это мощность, которая обусловлена наличием в электрической сети устройств, которые создают магнитное поле (емкости и индуктивности). Интерес представляет не само магнитное поле, а характер прохождения по таким элементам переменного тока, а именно появление фазового сдвига между приложенным напряжением и током в элементах сети, таких как (электродвигатели, трансформаторы, конденсаторы).

Реактивная мощность в сети может быть, как избыточная, так и дефицитная это обусловлено характером установленного оборудования. Избыточная реактивная мощность (преобладает емкостной характер сети) приводит к повышению напряжения сети, в то время как дефицитная (преобладание индуктивного характера сети) к снижению напряжения. Поскольку в распределительных сетях в большинстве случаев индуктивность преобладает над емкостью, т.е. имеется дефицит реактивной мощности, то в сеть искусственно вносятся емкостные элементы, призванные скомпенсировать индуктивный характер сети, как следствие уменьшить фазовый сдвиг между напряжением сети и током, а это значит передать потребителю в большей степени только активную мощность, а реактивную «сгенерировать» на месте. Этот принцип широко используют сетевые компании, обязывающие потребителей устанавливать компенсационные устройства, однако же установка данных устройств нужна в большей степени сетевой компании, а не каждому потребителю в отдельности. Измеряется в Вольт-Амперах реактивных (ВАр).

Трансформаторная мощность – это суммарная мощность трансформаторов энергопринимающих устройств потребителя электрической энергии исчисляемая в МВт.

Установленная мощность – алгебраическая сумма номинальных мощностей электроустановок потребителя. Наибольшая активная электрическая мощность, с которой электроустановка может длительно работать без перегрузки в соответствии с техническими условиями или паспортом на оборудование.

 Заявленная мощность – это предельная величина потребляемой в текущий период регулирования мощности, определенная соглашением между сетевой организацией и потребителем услуг по передаче электрической энергии, исчисляемая в мегаваттах.

Электрическая нагрузка. Виды электрических нагрузок.

Электроприемники, включенные в электрическую сеть для работы, создают в сети нагрузки, которые выражаются в единицах мощности или тока. Электроприемники присоединяются к электрическим сетям в одиночку или группами. В состав группы могут входить электроприемники как одинакового, так и различного назначения и режима работы. Режим работы системы электроснабжения одинаковых приемников или их групп зависит от режима работы или сочетаний режимов работы одиночных приемников или их групп.

В процессе работы электроприемников характер нагрузки в сети может оставаться неизменным, изменяться в отдельных или всех фазах, сопровождаться появлением высших гармоник тока или напряжения. В связи с этим нагрузку в сети можно разделить на спокойную симметричную (преобладающее большинство трехфазных электроприемников), резкопеременную, несимметричную и нелинейную. Резкопеременная, несимметричная и нелинейная нагрузка относятся к специфическим нагрузкам.

Резкопеременная нагрузка характеризуется резкими набросами и провалами мощности или тока. Несимметричная нагрузка характеризуется неравномерной загрузкой фаз. Она вызывается однофазными и реже трехфазными приемниками с неравномерной загрузкой фаз. При несимметричной нагрузке в сети возникают токи прямой, обратной и нулевой последовательности. Нелинейная нагрузка создается электроприемниками с нелинейной вольт-амперной характеристикой. При нелинейной нагрузке в сети появляются высшие гармоники тока или напряжения, искажается синусоидальная форма тока или напряжения.

Специфические  нагрузки  обычно  создаются  электродуговыми печами, сварочными установками, полупроводниковыми преобразовательными установками. Эти установки, в основном, принадлежат промышленным предприятиям. Учитывая связь электрических сетей промышленных предприятий и сетей сельскохозяйственного назначения через трансформаторные подстанции, можно считать, что специфические нагрузки промышленных предприятий оказывают влияние и на электрические сети сельскохозяйственного назначения.

По мощности электроприемники сельскохозяйственного назначения можно разделить на три группы: большой мощности (свыше 50 кВт), средней мощности (от 1 до 50 кВт) и малой мощности (до 1 кВт). Некоторые приемники используют для работы постоянный ток и токи повышенной (до 400 Гц) или высокой частоты (до 10 кГц).

Во время работы одни группы приемников могут допускать перерывы в электроснабжении, в то же время перерыв в электроснабжении других недопустим. По надежности и бесперебойности электроснабжения электроприемники делятся на три категории.

К первой категории относятся электроприемники и комплексы электроприемников, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб (повреждение основного оборудования), расстройство технологического процесса. Эти приемники должны иметь возможность обеспечения электроэнергией не менее чем от двух независимых источников питания. Нарушение их электроснабжения допускается только на время автоматического восстановления электроснабжения от второго источника.

Ко второй категории относятся электроприемники и комплексы электроприемников, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недовыпуску продукции, простоям рабочих и механизмов.

Электроснабжение приемников второй категории должно обеспечиваться от двух независимых источников питания. Перерыв в электроснабжении допускается на время, необходимое для автоматического и оперативного переключения на второй источник.

К третьей категории относятся электроприемники и комплексы электроприемников, не попадающие под определения первой и второй категорий. Электроснабжение их может осуществляться от одного источника питания. Перерыв электроснабжения допускается на время проведения восстановительных работ, но не более одних суток.

Работа большинства электроприемников сопровождается потреблением из сети не только активной, но и реактивной мощности [1, 3]. Активная мощность преобразуется в теплоту, механическую мощность на валу рабочей машины и т. п. Реактивная мощность расходуется на создание магнитных полей в электроприемниках. Ее основными потребителями являются асинхронные двигатели, трансформаторы, реакторы, индукционные печи, в которых ток отстает по фазе от напряжения. Потребителями реактивной мощности также являются электроустановки, работа которых сопровождается искажением синусоидальной кривой тока или напряжения. Потребление реактивной мощности характеризуется коэффициентом мощности сosφ, представляющим собой отношение активной мощности Р к полной мощности S. Удобным показателем является коэффициент реактивной мощности tgφ, выражающий отношение реактивной мощности Q  к активной Р, т. е. он показывает, какая реактивная мощность потребляется на единицу активной мощности.

Установки с опережающим током являются источниками реактивной мощности. Их применяют для компенсации реактивной нагрузки с индуктивным характером цепи.

Таким образом, нагрузка в электрической сети представляется активными и реактивными нагрузками.

Появление в распределительной сети электрической нагрузки вызывает нагрев токоведущих частей – проводов, кабелей, коммутационных аппаратов, обмоток электродвигателей и трансформаторов. Чрезмерный их нагрев может привести к преждевременному старению изоляции и ее износу. В связи с этим температура токоведущих частей не должна превышать допустимых значений. Сечение проводов и кабелей, коммутационных аппаратов должно выбираться по допустимому току нагрузки. Для определения допустимого (расчетного) тока нагрузки должна быть определена расчетная мощность нагрузки.

За расчетную нагрузку при проектировании и эксплуатации СЭС принимается такая неизменная во времени нагрузка Iрсч, которая вызывает максимальный нагрев токоведущих и соседних с ними частей, характеризующийся установившейся температурой. Нагрев не должен превышать допустимого значения. Обычно установившееся тепловое состояние для большинства проводов и кабелей наступает за 30 минут (около трех постоянных времени нагрева – 3Т, т. е. постоянная времени нагрева Т = 10 мин). В установках с номинальным током нагрузки более 1000 А установившаяся температура достигается за время не менее 60 мин.

Электрические нагрузки и их значение

Для правильного выбора и проверки проводников (кабелей и шин), а также трансформаторов по экономической плотности тока и соответственно пропускной способности,  расчета потерь и отклонений напряжений, выбора устройств компенсации и защиты необходимо знать электрические нагрузки проектируемого объекта.

Основой рационального решения вопросов электроснабжения современных предприятий и энергосистем является правильное определение электрических нагрузок. При завышении нагрузок – появляются излишние затраты, а также недоиспользование мощностей дорогостоящего оборудования. При занижении – может приводить к перегрузкам энергосистемы и недоотпускам продукции. Ни первый, ни второй вариант не являются приемлемыми. Данную задачу осложняет еще и то, что имеется довольно много факторов и зависимостей, трудно поддающихся учету при проектировании.

Режимы работы предприятий

Графики и режимы работы предприятий и энергосистем довольно не стабильны и изменяются во времени, как показано на рисунке ниже:

График электрических нагрузок

Где: 1 и 2 – это активная и реактивная мощности соответственно.

На изменение графиков нагрузки влияет также внедрение новых технологий и производственных процессов, увеличение вентиляции санитарно – технической, а также наращивание производственных мощностей. Также повышение использования оборудования за счет уплотнения рабочего времени, автоматизации процессов производства и так далее.

Довольно много существует различных методов проведения расчетов электрических нагрузок, обзор и анализ их мы не будем приводить в данной статье. Эти методики постоянно совершенствуются как практически, так и теоретически и базируются на обследованиях наиболее характерных предприятиях. Обследования – основа для практического внедрения методик.

Определение нагрузок

Для подсчета суммарных нагрузок и построения их графика необходимо определить нагрузки различных частей системы электроснабжения:

  • Мощные электроприемники (например, главные привода прокатных станов, электропечи, мощные электромашины) нужно изучать путем изучения технологического цикла, а также индивидуальных показателей режима работы. Построение графиков электрических нагрузок на основе технологических графиков работы цеха либо предприятия;
  • Определить суммарные резкопеременные нагрузки (например электропечи и т.д.) на основе графиков индивидуальных нагрузок с учетом фактора несовпадений индивидуальных графиков для снижения максимальной ударной нагрузки и для уменьшения колебания напряжения сети;
  • Определить нагрузку воздуходувных, насосных, компрессорных станций по удельному потреблению электрической энергии на единицу объема воздуха, воды и так далее;

Нагрузку электроприемников находящихся в резерве, сварочные ремонтные трансформаторы, пожарные насосы, а также электроприемников работающих в кратковременном режиме (как пример – задвижки, вентили, дренажные насосы и другие), при подсчете средних нагрузок, как правило, не учитывают. Питающие линии и силовые пункты должны рассчитываться с учетом влияния резервных электроприемников.

Виды электрических нагрузок

Для того, чтоб выполнить проект системы электроснабжения нужно определить следующие виды нагрузок:

  • Средние – мощность, потребленная за максимально загруженную смену. Также могут быть среднемесячные или среднегодовые. Средняя мощность, потребленная за год, нужна для определения годовых потерь электрической энергии, а средняя мощность за максимально загруженную смену – по ней определяют расчетный максимум;
  • Максимально – кратковременные (пиковые) – их определение нужно для проверки колебания напряжения в сетях, для определения параметров срабатывания токовой защиты, выбора плавких предохранителей, проверки электрических сетей по условиям самозапуска электрических машин;
  • Максимальные имеющие различную продолжительность (10, 30, 60 мин) – их используют чтоб произвести расчет электрической сети по нагреву, определения потерь мощности максимальных в сетях, выбор элементов сети по плотности тока (экономической), для определение отклонений напряжений и потерь.

В отдельных отраслях при проектировании систем электроснабжения могут вводить некоторые уточнения и допущения, которые базируются на довольно хорошем знании специфики технологического процесса данной отрасли, а также выявлении, более детальном для данной отрасли, расчетных коэффициентов, расходов энергии, числа часов использования максимума.

Расчет электрических мощностей промышленного транспорта, испытательных станций, лабораторных установок производят по другим методикам, которые учитывают специфику работы данных установок.

Электрическая нагрузка — это… Что такое Электрическая нагрузка?

Электрическая нагрузка
        мощность, фактически отдаваемая источником энергии её потребителю (приёмнику). При малых изменениях напряжения Э. н. характеризуется величиной тока. Э. н. называют часто также сами приёмники энергии (двигатели, осветит. приборы и др.). В электрических цепях (См. Электрическая цепь) постоянного тока Э. н. бывает только активной, в цепях переменного тока — активной и реактивной. Активная Э. н. выражается энергией, расходуемой на механическую работу, тепло и т. п. (например, в нагревательных и осветительных приборах). Реактивная Э. н. отражает обмен энергией между источником и приёмником (например, между электрической сетью и первичной обмоткой трансформатора, работающего вхолостую).

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

  • Электрическая мощность
  • Электрическая печь

Смотреть что такое «Электрическая нагрузка» в других словарях:

  • ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА — см. (3) …   Большая политехническая энциклопедия

  • электрическая нагрузка — 1. Любой потребитель электроэнергии электрическая нагрузка Любой приемник (потребитель) электрической энергии в электрической цепи 1) [БЭС] нагрузка Устройство, потребляющее мощность [СТ МЭК 50(151) 78] EN load (1), noun device intended to absorb …   Справочник технического переводчика

  • ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА — см. Нагрузка электрическая …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • электрическая нагрузка преобразователя — Импеданс цепи, нагружающий электрическую сторону преобразователя. [Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и технология неразрушающего контроля. Термины и определения (справочное пособие). Москва 2003 г.] Тематики виды (методы) и… …   Справочник технического переводчика

  • удельная электрическая нагрузка газоразрядной лампы непрерывного действия — удельная нагрузка Отношение электрической мощности, потребляемой газоразрядной лампой непрерывного действия, к внутренней поверхности баллона лампы, выраженной в квадратных сантиметрах. [ГОСТ 24127 80] Тематики газоразрядные приборы Обобщающие… …   Справочник технического переводчика

  • Удельная электрическая нагрузка газоразрядной лампы непрерывного действия — 51. Удельная электрическая нагрузка газоразрядной лампы непрерывного действия Удельная нагрузка Отношение электрической мощности, потребляемой газоразрядной лампой непрерывного действия, к внутренней поверхности баллона лампы, выраженной в… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • базисная (электрическая) нагрузка — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN baseload …   Справочник технического переводчика

  • механическая и (или) электрическая нагрузка — 3.17 механическая и (или) электрическая нагрузка: а) Мощность, фактически отбираемая потребителем механической или электромагнитной (электрической) энергии от устройств, являющихся источником этой энергии для данного потребителя (для ЭРИ также… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • нагрузка электрической машины — Мощность, которую развивает электрическая машина в данный момент времени. Нагрузка выражается в ваттах, киловаттах или мегаваттах, либо в вольт амперах, киловольтамперах или мегавольтамперах, а также в процентах или в долях номинальной мощности.… …   Справочник технического переводчика

  • НАГРУЗКА — электрическая 1) суммарная электрическая мощность, расходуемая всеми приемниками (потребителями) электроэнергии, присоединенными к сети, включая мощность, расходуемую на покрытие потерь в процессе передачи и преобразования энергии.2) Любой… …   Большой Энциклопедический словарь


ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ

4.1. Понятие электрической нагрузки

Электрическая нагрузка – это мощность, потребляемая электрической установкой в определенный момент времени. Если электрическая нагрузка рассматривается на присоединении электроприемника к электрической сети, то в этом случае речь идет об электрической энергии, потребляемой электроприемником как преобразователем её в другие виды энергии. Когда же рассматривается узел электрической сети, то речь идет об электрической энергии, передаваемой по её элементам. Следовательно, в данном случае электрическая нагрузка в каждый момент времени будет определяться мощностью определенного числа включенных в работу электроприемников, присоединенных к этому узлу электрической сети.

Электрическая нагрузка группы электроприемников P(t) является случайной величиной, как следствие случайной реализации электрифицированных технологических процессов, когда в каждый момент времени количество и мощность включенных в работу электроприемников случайны.

Для узлов электрической сети, начиная с ТП 10/0,4 кВ и выше (рис.2.3), можно считать, что электрическая нагрузка как случайная величина распределена по нормальному закону распределения вероятностей. Эта гипотеза базируется на центральной предельной теореме теории вероятностей, смысл которой заключается в следующем: если случайная величина является следствием большого количества слагаемых, каждое из которых случайно и слабо влияет на сумму, то нет основания отвергать гипотезу о распределении этой случайной величины по нормальному закону распределения вероятностей. Математически это можно представить в виде

i =1

где Рi – мощность отдельного электроприемника; Рt – значение электрической нагрузки узла электрической сети, к которому присоединено n электроприемников. И чем больше n, тем больше основание не отвергать гипотезу о распределении электрической нагрузки по нормальному закону распределения вероятностей. Данное обстоятельство позволяет моделировать электрическую нагрузку при решении определенных задач проектирования и управления электроэнергетическими объектами.

При указанном представлении электрической нагрузки как случайного явления, т.е. при фиксированном времени, она рассматривается как бы в «статике». Однако такой подход для решения задач по управлению электроэнергетическими объектами является явно недостаточным. Поэтому зачастую необходимо рассматривать электрическую нагрузку в «динамике», когда её характеристики как случайной величины изменяются во времени. При таком представлении электрическая нагрузка является случайным процессом и характер её поведения может быть описан теорией случайных процессов.

Случайным процессом называют такой процесс, конкретный вид которого в результате реализации заранее неизвестен. Электрическая нагрузка на практике, как случайный процесс, всегда имеет только одну (из бесчисленного множества возможных) реализацию, которая является следствием случайного функционирования электрифицированных технологических процессов. Эта реализация, очевидно, есть обычный (неслучайный) процесс, который может быть представлен графически

(рис.4.1).

При фиксированном времени t (то есть в сечении времени t) случайный процесс превращается в случайную величину, а его реализация в значение случайной величины P(t).

В ходе дальнейшего изложения электрическая нагрузка будет рассматриваться либо как случайный процесс, либо как случайная величина,

в зависимости от того, рассматривается ли она на всем диапазоне изменения времени t или при его фиксированном значении.

P

P(t)

Θ

Рис.4.1. Реализация электрической нагрузки

С обобщенной точки зрения электрическая нагрузка может быть представлена как результат электрифицированной жизнедеятельности человека в различных её сферах: в промышленности, в быту, в сельском хозяйстве и т.д. Поэтому характер изменения её во времени зависит от характера названной жизнедеятельности человека, на который оказывают влияние множество факторов, приводящих к тому, что электрическая нагрузка проявляет изменчивый характер во времени. Эта изменчивость формируется, в основном, под действием таких природных явлений как суточное и годовое вращение земли, сказывающееся в смене времени суток и года, а так же принятых человеком понятий рабочего и выходного дня. Однако указанная изменчивость поведения электрической нагрузки, как правило, проявляет определенные устойчивые закономерности, позволяющие создать и использовать методики для физико-математического

представления электрической нагрузки на стадиях проектирования и управления электроэнергетическими объектами.

4.2. Графики электрических нагрузок, их числовые характеристики

Как было определено выше – электрическая нагрузка является случайным процессом и графически может быть представлена в виде непрерывно изменяющейся реализации (рис.4.1). Для решения практических задач по управлению режимами работы электроэнергетических объектов такая форма представления информации об электрической нагрузке неприемлема, т.к. она не отражается в виде числовой последовательности и, следовательно, исключается возможность использования цифровых технических систем для обработки этой информации. Таким образом, исходя из этого, информацию об электрической нагрузке, представленную в виде реализации случайного процесса, необходимо преобразовать в числовую последовательность без потери информации о такой важной характеристике, как количестве электроэнергии, переданной по элементу электрической сети. Таким преобразованием является оценка средних значений электрической нагрузки на последовательных интервалах реализации Θ (рис.4.1, часто используют интервалы длиной 30 или 60 минут) одинаковой длины по выражению

 

1 t +Θ

 

PΘ =

 

∫P(t)dt, t =1,2…n ,

(4.2)

Θ

 

 

t

 

где n соответствует длине рассматриваемого интервала времени Т. Эта форма представления информации называется графиком электрической нагрузки и может быть определена для полного тока (I(t)), активной, реактивной и полной мощности (P(t), Q(t), S(t)).

Для решения некоторых практических задач часто используются следующие числовые характеристики графиков электрической нагрузки:

• Среднее значение на интервале Т

 

1

n

1

 

 

Icp =

 

∑Ii =

 

∑Irτr ,

(4.3)

 

T

 

n i =1

r

 

где n – число одинаковых интервалов осреднения (ступенек) на графике I(t); i – номер интервала осреднения на графике I(t); Ii – величина i-й ступеньки графика I(t); Ir – величина r-й ступеньки, когда интервалы осреднения различной длины, и в этом случае τr – длительность r-й ступеньки;

•Среднеквадратическое или эффективное значение нагрузки на интервале Т

Icк = Iэф =

1

n

1

∑Ir2τr ;

 

∑Ii2 =

T

 

n i =1

r

• Дисперсия нагрузки на интервале Т

 

 

1

n

1

 

DI = σI2

=

 

∑(Ii − Icp )2 =

 

∑(Ii − Icp )2τr ;

 

T

 

 

n i =1

r

• Коэффициент максимума нагрузки

Kmax = IImax ≥1;

ср

• Коэффициент формы графика

Kф =

Iск

≥1;

 

 

Iср

 

• Коэффициент заполнения

 

 

 

 

Kзап =

Iср

≤1;

Imax

 

 

 

• Коэффициент равномерности

K p =

Imin

≤1.

 

 

Imax

В частном случае, если It=const,

 

 

Kmax =1, Kф =1,

Iэф = Icp = Imax = Imin .

(4.4)

(4.5)

(4.6)

(4.7)

(4.8)

(4.9)

Гармонические измерения в электрических сетях

Процедуры измерения гармоник

Гармонические измерения проводятся на промышленных или коммерческих объектах:
  • Профилактически, чтобы получить общее представление о состоянии распределительной сети (отображение сети),
  • В связи с корректирующими действиями для определения источника возмущения и определения решений, необходимых для его устранения,
  • Чтобы проверить обоснованность решения (следующие изменения в распределительной сети, чтобы проверить снижение гармонических помех)
Гармонические показатели могут быть измерены:
  • Эксперт присутствует на сайте в течение ограниченного периода времени (один день), давая точное, но ограниченное восприятие,
  • Из-за контрольно-измерительных приборов, установленных и работающих в течение значительного периода времени (не менее одной недели), дающего надежный обзор ситуации,
  • Или с помощью устройств, постоянно установленных в распределительной сети, что позволяет отслеживать качество электроэнергии.

Разовые или корректирующие действия

Этот вид действия выполняется в случае наблюдаемых помех, для которых предполагается наличие гармоник. Для определения источника помех проводятся измерения тока и напряжения:

  • На уровне источника поставки,
  • На шинах главного распределительного щита (или на шинах MV),
  • На каждой исходящей цепи в главном распределительном щите (или на шинах среднего напряжения).

Для получения точных результатов необходимо знать точные рабочие условия установки и, в частности, состояние конденсаторных батарей (работает или нет, количество подключенных ступеней).

Результаты измерений помогут анализу с целью:

  • Определите любое необходимое снижение мощности оборудования в установке, или
  • Количественная оценка любых необходимых систем защиты от гармоник и фильтрации, которые должны быть установлены в распределительной сети, или
  • Проверьте соответствие электроустановки действующим стандартам или утилитарным нормам (максимально допустимая гармоническая эмиссия).

Долгосрочные или профилактические действия

По ряду причин установка постоянных измерительных приборов в распределительной сети очень ценна.

  • Присутствие эксперта на сайте ограничено во времени, и не всегда возможно наблюдать за всеми возможными ситуациями. Только несколько измерений в разных точках установки и в течение достаточно длительного периода (от одной недели до месяца) обеспечивают общее представление о работе и учитывают все ситуации, которые могут возникнуть в следующих случаях:
    • Колебания в источнике питания,
    • Вариации в работе установки,
    • Добавление нового оборудования в установку.
  • Измерительные приборы, установленные в распределительной сети, готовят и облегчают диагностику экспертов, тем самым сокращая количество и продолжительность их посещений.
  • Постоянные измерительные приборы обнаруживают любые новые помехи, возникающие после установки нового оборудования, внедрения новых режимов работы или колебаний в сети электропитания.
  • Для общей оценки состояния сети (профилактический анализ) этого избегают:
    • Аренда измерительного оборудования,
    • Зовет экспертов,
    • Необходимость подключения и отключения измерительного оборудования.Для общей оценки состояния сети анализ на главных распределительных щитах низкого напряжения (MLVS) часто может выполняться входящим устройством и / или измерительными устройствами, оснащающими каждую исходящую цепь,
  • Для корректирующих действий возможно:
    • Определить условия эксплуатации на момент происшествия,
    • Составьте карту распределительной сети и оцените внедренное решение.

Диагностика может быть улучшена путем использования дополнительного специального оборудования в случае конкретной проблемы.

Гармонические измерительные приборы

Измерительные приборы предоставляют мгновенную и усредненную информацию о гармониках. Мгновенные значения используются для анализа помех, связанных с гармониками. Средние значения используются для оценки качества электроэнергии.

Самые последние измерительные устройства разработаны в соответствии со стандартом МЭК 61000-4-7: «Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-7. Методы испытаний и измерений. Общее руководство по измерениям и измерительным приборам для гармоник и межгармоник для систем электропитания и подключенное к нему оборудование «.

Поставляемые значения включают в себя:

  • Гармонический спектр токов и напряжений (амплитуды и проценты от основной),
  • THD для тока и напряжения,
  • Для конкретного анализа: фазовый угол между гармоническим напряжением и током того же порядка и фазовой гармоникой относительно общего задания (например, основного напряжения).

Средние значения являются показателями долгосрочного качества электроэнергии. Типичными и актуальными статистическими данными являются, например, измерения, усредненные по периодам 10 минут, в течение периодов наблюдения 1 неделя.

Для достижения целей качества электроэнергии 95% измеренных значений должны быть меньше указанных значений.

На рис. M10 приведено максимальное гармоническое напряжение для соответствия требованиям стандарта EN50160: «Характеристики напряжения электроэнергии, поставляемой в распределительных сетях общего пользования», для низкого и среднего напряжения.

Рис. M10 — Значения напряжений отдельных гармоник на клеммах питания для заказов до 25 в процентах от основного напряжения U 1

Нечетная гармоника

не кратно 3

Нечетная гармоника

кратно 3

Четная гармоника
Заказ ч Относительная амплитуда
U ч :%
Заказ ч Относительная амплитуда
U ч :%
Заказ ч Относительная амплитуда
U ч :%
5 6 3 5 2 2
7 5 9 1.5 4 1
11 3,5 15 0,5 6 … 24 0,5
13 3 21 0,5
17 2
19 1,5
23 1.5
25 1,5

Портативные инструменты

Традиционные методы наблюдения и измерения включают в себя:

Осциллограф

Первоначальное указание на искажение, влияющее на сигнал, может быть получено путем просмотра тока или напряжения на осциллографе.

Форма волны, когда она отклоняется от синусоидальной, четко указывает на наличие гармоник.Могут наблюдаться пики тока и напряжения.

Обратите внимание, однако, что этот метод не обеспечивает точного количественного определения гармонических компонентов.

Цифровой анализатор

Только последние цифровые анализаторы могут определять значения всех упомянутых показателей с достаточной точностью.

Они используют цифровую технологию, в частности, высокопроизводительный алгоритм, называемый быстрым преобразованием Фурье (FFT). Сигналы тока или напряжения оцифровываются, и алгоритм применяется к данным относительно временных окон 10 (системы 50 Гц) или 12 периодов (для систем 60 Гц) рабочей частоты.

Амплитуда и фаза гармоник до 40-го или 50-го порядка рассчитываются в зависимости от класса измерения.

Обработка последовательных значений, рассчитанных с использованием БПФ (сглаживание, классификация, статистика), может выполняться измерительным устройством или внешним программным обеспечением.

Функции цифровых анализаторов

  • Рассчитать значения индикаторов гармоник (коэффициент мощности, коэффициент амплитуды, амплитуда отдельной гармоники, THD)
  • В многоканальных анализаторах обеспечивают практически в режиме реального времени одновременное спектральное разложение токов и напряжений.
  • Выполнять различные дополнительные функции (исправления, статистическое обнаружение, управление измерениями, отображение, связь и т. Д.).)
  • Хранение данных

Рис. M11 — Внедрение цифрового регистратора качества электроэнергии в шкафу

Фиксированные инструменты

Панель контрольно-измерительных приборов предоставляет непрерывную информацию менеджеру электроустановки. Данные могут быть доступны через специальные устройства контроля мощности или через цифровые расцепители автоматических выключателей.

Рис. M12 — Пример измерителя мощности и энергии

Рис. M13 — Пример электронных расцепителей автоматических выключателей, предоставляющих информацию, связанную с гармониками

Какие гармонические порядки должны контролироваться и смягчаться?

Наиболее значимыми порядками гармоник в трехфазных распределительных сетях являются нечетные порядки (3, 5, 7, 9, 11, 13….)

Тройные гармоники (порядка 3) присутствуют только в трехфазных четырехпроводных системах, когда однофазные нагрузки подключены между фазой и нейтралью.

Коммунальные предприятия в основном сосредоточены на низких гармонических порядках (5, 7, 11 и 13).

Вообще говоря, гармоническая обусловленность низших порядков (до 13) достаточна. Более полное кондиционирование учитывает гармонические порядки до 25.

Амплитуды гармоник обычно уменьшаются с увеличением частоты.Достаточно точные измерения получены путем измерения гармоник до порядка 30.

,
Заземление в электрической сети — назначение, методы и измерения

Заземление в электрической сети

Основная причина заземления в электрической сети — безопасность. Когда все металлические части в электрическом оборудовании заземлены, тогда, если изоляция внутри оборудования выходит из строя, в корпусе оборудования отсутствуют опасные напряжения.

Ground network Ground network Процесс электрического соединения с самой землей часто называют «заземлением», особенно в Европе, где термин «заземление» используется для описания вышеуказанной заземляющей проводки.

Если провод под напряжением касается заземленного корпуса, цепь замыкается накоротко, и предохранитель немедленно перегорает. Когда предохранитель перегорел, опасные напряжения исчезли.

Назначение заземления

1. Безопасность жизнедеятельности человека / Строительство / Оборудование

  • Чтобы спасти человеческую жизнь от опасности поражения электрическим током или смерти, перегорев предохранителем, т. Е. Чтобы обеспечить альтернативный путь протекания тока повреждения, чтобы он не подвергал опасности пользователя
  • Для защиты зданий, машин и оборудования в условиях неисправности.
  • Обеспечить, чтобы все открытые проводящие части не достигли опасного потенциала.
  • Для обеспечения безопасного пути рассеивания токов молнии и короткого замыкания.
  • Для обеспечения стабильной платформы для работы чувствительного электронного оборудования, т. Е. Для поддержания напряжения в любой части электрической системы на известном уровне, чтобы предотвратить перегрузку по току или чрезмерное напряжение на приборах или оборудовании.

2. Защита от перенапряжения

Молния, скачки напряжения в сети или непреднамеренный контакт с линиями высокого напряжения могут стать причиной опасно высокого напряжения в электрической распределительной системе.Заземление обеспечивает альтернативный путь вокруг электрической системы, чтобы минимизировать повреждения в Системе.


3. Стабилизация напряжения

Есть много источников электричества. Каждый трансформатор можно считать отдельным источником. Если бы не было общего ориентира для всех этих источников напряжения, было бы чрезвычайно сложно рассчитать их взаимосвязи друг с другом.

Земля является самой вездесущей проводящей поверхностью , и поэтому она была принята в самом начале электрических распределительных систем как почти универсальный стандарт для всех электрических систем.


Обычные методы заземления

1. Тип плиты Заземление

  • Как правило, для заземления типа пластины нормальная практика — использовать
  • Чугунная пластина размером 600 мм х 600 мм х 12 мм. ИЛИ
  • Оцинкованная листовая сталь размером 600 мм х 600 мм х 6 мм. ИЛИ
  • Медная пластина размером 600 мм * 600 мм * 3,15 мм
  • Пластина разорвалась на глубине 8 футов в вертикальном положении, и полоса GI размером 50 мм × 6 мм, скрепленная болтами с пластиной, поднялась до уровня земли.
  • Эти типы земляной ямы, как правило, заполнены чередующимся слоем угля и соли на расстоянии до 4 футов от дна ямы.

2. Тип трубы Заземление

Для заземления трубного типа обычной практикой является использование трубы GI [C-класс] диаметром 75 мм , длиной 10 футов, приваренной с фланцем GI диаметром 75 мм, имеющим 6 номеров отверстий для соединения заземляющих проводов и вставленных в заземление метод шнека.

Эти типы грунтовых ям, как правило, заполнены чередующимся слоем активированного угля и соли или реагента для заземления.


Способ строительства заземляющей ямы

  • Раскопки на земле для нормальной земли. Размер карьера 1,5 м х 1,5 м х 3,0 м.
  • Используйте пластину GI 500 мм X 500 мм X 10 мм или больший размер для большего контакта с Землей и уменьшения сопротивления Земли.
  • Сделать смесь из древесного угля, порошка, соли и песка в равных частях.
  • Древесный уголь
  • используется в качестве хорошего проводника электричества, антикоррозийный, ржавчина доказывает для плиты GI для долгой жизни.
  • Целью угля и соли является постоянное увлажнение почвы.
  • Соль просачивается и уголь поглощает воду, сохраняя почву влажной.
  • Необходимо всегда соблюдать осторожность, поливая земляные ямы летом, чтобы почва была влажной.
  • Уголь сделан из углерода, который является хорошим проводником, минимизируя сопротивление земли.
  • Соль используют в качестве электролита для формирования проводимости между пластинчатым углем и землей с влажностью.
  • Песок использовался для формирования пористости для циркуляции воды и влаги вокруг смеси.
  • Поместите пластину GI (ЗЕМЕЛЬНУЮ ПЛИТУ) размером 500 мм X 500 мм X 10 мм в середину смеси.
  • Используйте двойную полосу GI размером 30 мм X 10 мм, чтобы подключить пластину GI к заземлению системы.
  • Будет лучше использовать трубу GI диаметром 2,5 дюйма с фланцем в верхней части трубы GI, чтобы покрыть полосу GI от ЗЕМНОЙ ПЛИТЫ до верхнего фланца.
  • Накройте верхнюю часть трубы GI Т-образным соединением, чтобы избежать заклинивания трубы пылью и грязью, а также время от времени используйте воду через эту трубу к нижней части заземляющей пластины.
  • Поддерживайте сопротивление провода заземления менее 1 Ом на расстоянии 15 метров вокруг Ямы заземления, при этом еще один проводник погружается на землю глубиной не менее 500 мм.
  • Проверьте напряжение между проводниками заземляющего провода к нейтрали сетевого питания 220 В переменного тока, 50 Гц, оно должно быть менее 2,0 Вольт.

Факторы, влияющие на удельное сопротивление Земли

1. Удельное сопротивление почвы

Это сопротивление почвы к прохождению электрического тока. Величина сопротивления заземления (омическое значение) земляной ямы зависит от удельного сопротивления грунта. Это сопротивление почвы к прохождению электрического тока.

Это варьируется от почвы к почве. Это зависит от физического состава почвы, влажности, растворенных солей, размера и распределения зерна, сезонных колебаний, величины тока и т. Д. В зависимости от состава почвы, содержания влаги, растворенных солей, размера зерна и его распределения, сезонных колебаний , текущая величина.


2. Состояние почвы

Различные условия почвы дают различное удельное сопротивление почвы. Большинство почв являются очень плохими проводниками электричества, когда они полностью сухие.Удельное сопротивление почвы измеряется в Ом-метрах или Ом-см.

Почва играет важную роль в определении характеристик электрода. Грунт с низким удельным сопротивлением является очень агрессивным. Если почва сухая, то значение удельного сопротивления почвы будет очень высоким. Если удельное сопротивление почвы высокое, сопротивление заземления электрода также будет высоким.


3. Влага

Влага оказывает большое влияние на удельное сопротивление почвы. Удельное сопротивление почвы может быть определено количеством воды, удерживаемой почвой, и удельным сопротивлением самой воды.Проведение электричества в почве происходит через воду.

Сопротивление быстро падает до более или менее устойчивого минимального значения , около 15% влажности . А дальнейшее повышение уровня влаги в почве мало повлияет на удельное сопротивление почвы. Во многих местах уровень грунтовых вод снижается в сухую погоду.

Таким образом, необходимо наливать воду в земляную яму и вокруг нее, чтобы поддерживать влажность в сухую погоду. Влага существенно влияет на удельное сопротивление почвы.


4. Растворенные соли

Чистая вода — плохой проводник электричества. Удельное сопротивление почвы зависит от удельного сопротивления воды, которое, в свою очередь, зависит от количества и природы растворенных в ней солей.

Небольшое количество солей в воде снижает удельное сопротивление почвы на 80% . Поваренная соль наиболее эффективна в улучшении проводимости почвы . Но это разъедает металл и, следовательно, не рекомендуется.


5. Климатические условия

Увеличение или уменьшение содержания влаги определяет увеличение или уменьшение удельного сопротивления почвы .Таким образом, в сухом состоянии, если удельное сопротивление будет очень высоким, а в муссонные месяцы удельное сопротивление будет низким.


6. Физический состав

Различный состав почвы дает различное среднее удельное сопротивление. В зависимости от типа почвы удельное сопротивление глинистого грунта может быть в от 4 до 150 Ом , в то время как для каменистых или гравийных почв оно может быть значительно выше 1000 Ом.


7. Расположение Земной ямы

Расположение также в значительной степени способствует удельному сопротивлению. В наклонном ландшафте или на земле с зарослями почвы или в холмистых, каменистых или песчаных областях вода стекает, а в сухую погоду уровень воды очень быстро снижается. В такой ситуации состав обратной засыпки не сможет притягивать влагу, так как почва вокруг ямы будет сухой.

Заземленные ямы, расположенные в таких местах , необходимо поливать с частыми интервалами , особенно в сухих погодных условиях.

Хотя состав обратной засыпки удерживает влагу в нормальных условиях, он выделяет влагу в сухую погоду на сухую почву вокруг электрода и в процессе теряет влагу в течение определенного периода времени.Поэтому выбирайте сайт, который естественно не очень хорошо дренирован.


8. Влияние размера зерна и его распределения

Размер зерна, его распределение и плотность упаковки также являются факторами, способствующими удержанию влаги в почве.

Влияние сезонных колебаний на удельное сопротивление почвы: Увеличение или уменьшение содержания влаги в почве определяет уменьшение или увеличение удельного сопротивления почвы. Таким образом, в сухую погоду удельное сопротивление будет очень высоким, а в сезон дождей удельное сопротивление будет низким.


9. Влияние величины магнитуды

На удельное сопротивление почвы вблизи заземляющего электрода может влиять ток, протекающий от электрода в окружающую почву. Тепловые характеристики и содержание влаги в почве будут определять, будет ли течение определенной величины и продолжительности вызывать значительное высыхание и, таким образом, увеличивать влияние удельного сопротивления почвы.


10. Доступная площадь

Одноэлектродный стержень или полоса или пластина не достигнут желаемого сопротивления в одиночку.

Если можно установить и соединить несколько электродов, можно достичь желаемого сопротивления. Расстояние между электродами должно быть равно ведомой глубине, чтобы избежать перекрытия зоны воздействия. Следовательно, каждый электрод должен находиться за пределами области сопротивления другого .


11. Препятствия

Грунт может выглядеть хорошо на поверхности, но ниже нескольких футов могут быть препятствия, похожие на девственную скалу. В этом случае сопротивление будет затронуто.Препятствия, такие как бетонная конструкция вблизи ям, будут влиять на удельное сопротивление.

Если ямы заземления находятся рядом, значение сопротивления будет высоким .


12. Текущая Величина

Ток значительной величины и продолжительности вызовет значительные условия сушки в почве и, таким образом, увеличит удельное сопротивление почвы.


Измерение сопротивления заземления с помощью Earth Tester

Для измерения удельного сопротивления грунта используется Earth Tester.Его также называют «Меггер».

  • Имеет источник напряжения, измеритель для измерения сопротивления в омах, переключатели для изменения диапазона прибора, провода для подключения клеммы к заземляющему электроду и пики.
  • Измеряется с помощью прибора с четырьмя клеммами заземления. Клеммы соединены проводами, как на рисунке.
  • P = потенциальный всплеск и C = текущий всплеск. Расстояние между шипами может составлять 1, 2, 5, 10, 35 и 50 метров.
  • Все шипы равноудалены и расположены по прямой линии для поддержания электрической непрерывности.Проводите измерения в разных направлениях.
  • Удельное сопротивление почвы = 2πLR.
  • R = значение сопротивления земли в омах.
  • Расстояние между шипами в см.
  • π = 3,14
  • P = удельное сопротивление Земли, Ом-см.
  • Значение сопротивления заземления прямо пропорционально значению удельного сопротивления грунта

Измерение сопротивления земли (трехточечный метод)

Measurement of Earth Resistance (Three point method) Measurement of Earth Resistance (Three point method) Измерение сопротивления земли (трехточечный метод)

В этом методе клеммы C1 и P1 тестера заземления закорочены и соединены с испытываемым заземляющим электродом (трубой).Клеммы P2 и C2 подключены к двум отдельным шипам, врезанным в землю. Эти два шипа находятся на одной линии на расстоянии 25 метров и 50 метров, благодаря чему не будет взаимных помех в области отдельных шипов.

Если мы вращаем рукоятку генератора с определенной скоростью , мы получаем прямое сопротивление заземления по шкале . Длина пика в земле не должна превышать 1/20 расстояния между двумя пиками. Сопротивление должно быть проверено путем увеличения или уменьшения расстояния между электродом тестера и шипами на 5 метров.

Обычно длина проводов должна составлять на 10 и 15 метров или пропорционально 62% от «D» .

Предположим, что расстояние пика тока от заземляющего электрода D = 60 футов. Тогда расстояние потенциального пика составило бы 62% от D = 0,62D, то есть 0,62 x 60 футов = 37 футов.


Четырехточечный метод

В этом методе 4 шипа вбиваются в землю по одной линии на одинаковом расстоянии. Два внешних шипа подключены к клеммам C1 и C2 заземлителя. Аналогично внутренние два шипа подключены к клеммам P1 и P2.Теперь, если мы вращаем рукоятку генератора с определенной скоростью, мы получаем значение сопротивления заземления для этого места.

В этом методе устранена ошибка, связанная с эффектом поляризации, и прибор для проверки заземления может работать непосредственно на A.C.


Заземление

GI против медного заземления

  • Согласно IS 3043, сопротивление пластинчатого электрода к земле (R) = ( r / A) X под корнем (P / A).
  • где r = удельное сопротивление омметра почвы.
  • A = площадь заземления м3.
  • Сопротивление трубчатого электрода заземлению (R) = (100 r / 2πL) X loge (4L / d).
  • где L = длина трубы / стержня в см
  • d = диаметр трубы / стержня в см
  • Удельное сопротивление грунта и физические размеры электрода играют важную роль сопротивления стержня с землей.
  • Удельное сопротивление материала не считается важной ролью в удельном сопротивлении земли.
  • Любой материал заданных размеров будет иметь такое же сопротивление к земле.За исключением размеров и количества заземляющего провода или защитного провода.

Заземление труб

против заземления пластин

  • Предположим, что медная пластина имеет размеры 1,2 х 1,2 м х 3,15 мм. удельное сопротивление почвы 100 Ом-м,
  • Сопротивление пластинчатого электрода заземлению (R) = (r / A) X под корнем (π / A) = (100 / 2,88) X (3,14 / 2,88) = 36,27 Ом
  • Теперь рассмотрим трубчатый электрод GI диаметром 50 мм и длиной 3 м. удельное сопротивление почвы 100 Ом-м,
  • Сопротивление трубного электрода заземлению (R) = (100r / 2πL) X loge (4L / d) = (100X100 / 2X3.14X300) X loge (4X300 / 5) = 29.09 Ом .
  • Из приведенного выше расчета электрод GI Pipe предлагает гораздо меньшее сопротивление, чем даже медный пластинчатый электрод.
  • Согласно IS 3043 Труба, стержень или полоса имеют намного меньшее сопротивление, чем плита с равной площадью поверхности.

Длина трубопровода электродов и заземления

Сопротивление заземлению трубчатого или пластинчатого электрода быстро снижается в течение первых нескольких футов от земли (в основном от 2 до 3 метров), но после этого удельное сопротивление грунта в большинстве случаев является однородным.

После примерно 4 метров глубины заметного изменения сопротивления заземления электрода нет. За исключением нескольких параллельных стержней, следует отдавать предпочтение одному длинному стержню.


Количество соли и угля (более 8 кг)

Чтобы уменьшить удельное сопротивление почвы , необходимо растворить в нем частицы влаги в почве. Некоторое вещество, такое как соль / древесный уголь, обладает высокой проводимостью в водном растворе, но добавочное вещество будет снижать удельное сопротивление почвы, только когда оно растворяется во влаге в почве после того, как это дополнительное количество не будет служить цели.

Влажность 5% в соли быстро снижает удельное сопротивление земли, а дальнейшее увеличение содержания соли приведет к очень небольшому снижению удельного сопротивления почвы.

Содержание соли выражается в процентах по весу от содержания влаги в почве. Учитывая 1M3 почвы, содержание влаги на 10 процентов будет около 144 кг . (10 процентов от 1440 кг). Содержание соли должно составлять 5% от этого (то есть) 5% от 144 кг, то есть , примерно 7,2 кг, .


Количество воды мурлыкает

Содержание влаги является одним из определяющих факторов удельного сопротивления земли. При содержании влаги выше 20% удельное сопротивление очень мало изменяется. Но ниже 20% удельное сопротивление быстро увеличивается с уменьшением содержания влаги.

Если содержание влаги уже превышает 20% , нет смысла добавлять количество воды в земляную яму, кроме как, возможно, растраты такого важного и дефицитного национального ресурса, как вода.


Длина

против диаметра заземляющего электрода

Помимо соображений механической прочности, мало что можно получить от увеличения диаметра заземляющего электрода с учетом необходимости увеличения площади поверхности, контактирующей с почвой.

Обычная практика — это для выбора диаметра заземляющего электрода , который будет иметь достаточную прочность, чтобы его можно было приводить в конкретные условия почвы без изгиба или раскалывания.Электрод большого диаметра может быть более трудным для вождения, чем электрод меньшего диаметра.

Глубина, на которую подается заземляющий электрод, оказывает гораздо большее влияние на его характеристики электрического сопротивления, чем его диаметр.


Максимально допустимое сопротивление заземления

  • ГЭС = 0,5 Ом
  • главных подстанций = 1,0 Ом
  • Малая Подстанция
  • = 2 Ом
  • нейтральная втулка = 2 Ом
  • Сервисное соединение = 4 Ом
  • Сеть среднего напряжения = 2 Ом
  • л.T. Осветительный разрядник = 4 Ом
  • л.т. полюс = 5 Ом
  • H.T.Pole = 10 Ом
  • Башня = 20-30 Ом

Процедуры для минимизации сопротивления земли

  • Удалить Окисление на суставах и соединениях должны быть затянуты.
  • Залил достаточное количество воды в заземляющий электрод.
  • Используется больший размер заземлителя.
  • Электроды должны быть подключены параллельно.
  • Земляная яма большей глубины и ширины должна быть сделана.

Первоначально опубликовано в Электрические примечания и статьи

,
Классификация и типы электрической нагрузки ~ Электрические ноу-хау

Сегодня я начну объяснять Классификацию и типы электрических нагрузок, это объяснение будет для начинающих в области проектирования электрооборудования знать все типы электрических нагрузок и их общие характеристики. поэтому будут опубликованы другие подробные темы, но в курсах EE-2 «Базовый курс по электротехнике — уровень I» и EE-3 «Базовый курс по электротехнике — уровень II» для объяснения метода проектирования и расчетных расчетов для каждого электротехнического устройства нагрузить. Определение электрической нагрузки:
Электрическая нагрузка — это деталь или компонент в цепи, который преобразует электричество в свет, тепло или механическое движение. Примерами нагрузок являются лампочка, резистор или двигатель.

другое определение:


Если электрическая цепь имеет четко определенную выходную клемму, цепь, подключенная к этой клемме (или ее входному сопротивлению), является нагрузкой. (См. Рис.1)

Рис.1

Классификация и типы электрических нагрузок:

Электрические нагрузки могут быть классифицированы на различные категории в зависимости от различных факторов следующим образом:

1- в соответствии с нагрузкой Nature-1


  • Резистивные электрические нагрузки.
  • Емкостные электрические нагрузки.
  • Индуктивные электрические нагрузки.
  • Комбинированные электрические нагрузки.

2- в зависимости от нагрузки Nature-2
  • Линейная электрическая нагрузка.
  • Нелинейная электрическая нагрузка.

3- в соответствии с функцией нагрузки
  • Световая нагрузка.
  • Сосуды / Общие / Мелкая Бытовая техника Load.
  • силовых нагрузок.

4- Согласно категории потребителей нагрузки
  • Жилые электрические нагрузки (жилые нагрузки).
  • Коммерческие электрические нагрузки.
  • Промышленные электрические нагрузки.
  • Муниципальные / правительственные электрические нагрузки (уличное освещение, электроэнергия, необходимая для целей водоснабжения и водоотведения, ирригационные и тяговые нагрузки).

5- Согласно группировке нагрузок


  • Индивидуальные Нагрузки (Single Load).
  • Центров Нагрузки (Площадь Нагрузки).

6- В соответствии с планированием нагрузки
  • Существующие электрические нагрузки.
  • Будущие электрические нагрузки (рост электрических нагрузок).
  • Новые электрические нагрузки (дополнительные электрические нагрузки).

7- в зависимости от времени работы нагрузки
  • Непрерывные электрические нагрузки.
  • Непрерывные электрические нагрузки.
  • Duty, прерывистые электрические нагрузки.
  • Duty, Периодические электрические нагрузки.
  • Duty, кратковременные электрические нагрузки.
  • Duty, меняющиеся электрические нагрузки.

8- в зависимости от нагрузки
  • Vital Electrical Loads (Электрические нагрузки для безопасности жизнедеятельности).
  • Основные электрические нагрузки (аварийные электрические нагрузки).
  • Несущественные электрические нагрузки (обычные электрические нагрузки).

9- По распределению нагрузки / фазы
  • Сбалансированные электрические нагрузки.
  • Несбалансированные электрические нагрузки.
  • Нейтральная нагрузка.
  • Линия к нейтральной нагрузке.

10- По количеству фаз электрических нагрузок
  • Однофазные электрические нагрузки.
  • Трехфазные электрические нагрузки.

11- В соответствии с фактическим значением электрических нагрузок
  • Фирменная табличка нагрузки.
  • Полная загрузка.
  • процентов от полной нагрузки.
  • Без нагрузки (разомкнутая цепь).
12- Согласно блоку электрических нагрузок
  • Электрические нагрузки в кВА.
  • Электрические нагрузки в кВт.
  • Электрические нагрузки в л.с.

13- В соответствии с разнесением электрических нагрузок (одновременная и неодновременная работа)
  • Подключенная нагрузка.
  • Требуемая нагрузка.

14- В соответствии с единицами электрической нагрузки Unity
    Электрическая нагрузка Unity
  • в ВА / М2.
  • Unity Electrical Load в ВА / Фт2.
  • Электрическая нагрузка Unity в ВА / Линейный фут.

15- В соответствии с электрической нагрузкой Совпадение эксплуатации
  • Несовпадающие электрические нагрузки.
  • Совпадающие электрические нагрузки.

16- В соответствии с методом использования электрических нагрузок
  • Фиксированные на месте нагрузки.
  • Портативные грузы.

17- В соответствии с методом снижения нагрузки / контроля
  • затемненная электрическая нагрузка.
  • Сарай Электрическая Нагрузка.
  • Смещенная электрическая нагрузка.

В следующей теме я объясню все эти типов электрических нагрузок .поэтому, пожалуйста, продолжайте.

,
Что такое тензодатчик? | Как работает тензодатчик?

Тензодатчики используются для измерения веса. Они являются неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. «В вашей машине или в супермаркете в супермаркете — повсюду встречаются тензодатчики», — говорит менеджер по продукции HBM Стефан Шмидт. Конечно, они обычно не сразу узнаваемы, потому что они скрыты во внутренней работе инструментов.

Тензодатчики обычно состоят из пружинного элемента, на котором установлены тензодатчики.Пружинный элемент обычно изготавливается из стали или алюминия. Это означает, что он очень прочный, но при этом минимально эластичный. Как следует из названия «пружинный элемент», сталь слегка деформируется под нагрузкой, но затем возвращается в исходное положение, эластично реагируя на каждую нагрузку. Эти чрезвычайно малые изменения могут быть получены с помощью тензодатчиков. Затем, наконец, деформация тензодатчика интерпретируется электроникой анализа для определения веса.

Чтобы понять этот последний момент, давайте рассмотрим тензометрические датчики более подробно: это электрические проводники, прочно прикрепленные к пленке в виде меандра.Когда этот фильм снят, он — и проводники — становятся длиннее. Когда это сокращено, это становится короче. Это приводит к изменению сопротивления в электрических проводниках. Деформация может быть определена на этой основе, так как сопротивление увеличивается с деформацией и уменьшается с сокращением.

Тензодатчики надежно прикреплены к пружинному элементу и поэтому подвергаются тем же движениям, что и его. Эти тензодатчики расположены в так называемой мостовой схеме, точнее, мостовой схеме Уитстона (см. Схему).Это означает, что четыре SG соединены «в кольцо», и измерительная сетка измеряемой силы выровнена соответственно.

Если объект помещен в тензодатчик или подвешен к нему, можно определить вес объекта. Предполагаемая нагрузка для тензодатчика всегда выравнивается в направлении центра земли, другими словами, в направлении силы тяжести. Только эта составляющая силы нагрузки должна быть получена. Это не относится к датчикам силы, которые схожи по конструкции, а также часто определяются как «датчики нагрузки»: они обычно предназначены для восприятия нагрузок, возникающих во всех направлениях.Направление гравитационной силы Земли не имеет отношения к тому, как они установлены.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *