Электрмен жабдықтаудың жалпы сұрақтары

Электрмен жабдықтаудың жалпы сұрақтары

1.1 Электр энергия қабылдағыштарының жіктелуі және олардың жалпы сипаттамалары

Біздің еліміздегі өңделіп шығарылатын барлық электр энергияның шамамен 70%-ін өнеркәсіп мекемелері тұтынады.

Өнеркәсіп кәсіпорындарының электр энергетика қабылдағыштары келесі топтарға бөлінеді:

1) кернеу 1000 В-қа дейінгі, жиілігі 50 Гц үш фазалы ток қабылдағыштар;

2) кернеу 1000 В-қа жоғары, жиілігі 50 Гц үш фазалы ток қабылдағыштар;

3) кернеу 1000 В-қа дейінгі, жиілігі 50 Гц бір фазалы ток қабылдағыштар;

4) 50 Гц-тен өзгеше өзгеше жиілікпен жұмыс істейтін, түрлендіргіш қосалқы станциялары мен қондырғылардан қоректенетін қабылдағыштар;

5) түрлендіргіш қосалқы станциялар мен қондырғылардан қоректенетін тұрақты ток қабылдағыштары.

Жоғарыда тізілген барлық қабылдағыш тактарын өнеркәсіпті электрмен жабдықтау жүйелерің дұрыс құру үшін мыналарды анықтау қажет:

1) «Электр қондырғылар құрылысының ережелерімен» (ПУЭ) [1] қабылдағыштарын қоректендіру сенімділігіне (1-ші, 2-ші және 3-ші категориялар) қойылатын талаптар;

2) жұмыс режимі (ұзақ, қысқа мерзімді, кайталай-қысқа мерзімді);

3) электр энергия қабылдағыштарының орналасу орындары;

Сонымен қатар олар станционарлы немесе қозғалмалы ма екенін анқтаған жөн.

Қазіргі кезде өнеркәсіп саласының электрмен жабдықтау үш фазалы айнымалық токта жүргізілуде. Тұрақты ток қабылдағыш токтарын қоректендіру үшін түрлендіргіш қосалқы станциялар құрылуда, оларға түрлендіргіш агрегаттары орнатылады: жартылай өткізгішті түрлендіргіштер, сынапты түрлендіргіштер, қозғалтқыш-генераторлар және механикалық түрлендіргіштер.

Түрлендіргіш агрегаттары үш фазалы ток желісімен қоректенеді де, сондықтан үш фазалы ток қабылдағыштары болып табылады.

Жеке түрлендіргіш агрегаттары бар тұрақты ток қабылдағыштары генератық-қозғалтқыш жүйесіндегі электр желі, вентильді электр желісі және т.б., электрмен жабдықтау көзқарасымен үш фазалы ток қабылдағыштары болып табылады.

Түрлендіргіш қосалқы станциялары қоректенуді талап ететін тұрақты ток қабылдағыштардың ең көп кездесетіндері зауыт ішіндегі электрлендірген транспорт, электролизм құрылысын қолданатын кейдір қондырғылар, көтерме-транспорттың және көмекше механизмдердің кейбір электр қозғалтқыштары.

Электр энергияны өндіруші, түрлендіруші, үлестіруші және тұтынушы электртехникалық қабылдағыштар ПУЭ-ге сәйкес кернеуі 1000 В-қа дейінгі электр қабыдағыштарына және кернеу 1000 В-тан жоғары электр қондырғыларына бөлінеді.

Кернеуі 1000 В-қа дейінгі электротехника қабылдағыштары мықты жерге қосылған да, және де алыстатылған бейтарап ретінде орнатылады, ал түрақты ток қондырғылары – мықтап жерге қосылған және алыстатылған нольдік нүктемемен.

Алыстатылған бейтарапты электр қондырғыларын желі оқшауламасын бақылау мен тесіп өтетін сақтандырғыш бүтіндігін бақылау, адамның жерге тұйықталуы жылдам тауып алумен оларды жылдам жойылуы немесе жерге тұйықталған аймақтардың автоматты түрде өшірілуін қамтамасыз ететін жағдайда өнеркәсіпті электрмен жабдықтау жүйелерінің (шымтезекті өңдеу, көмір шахтылары және т.б.) сенімді қоректенуін жоғарлату ұшін пайдаланған жөн.

Айнымалы токтар өткізгішті желілерінде немесе тұрақты токтың үш өткізгішті желілеріндегі қауіптілігі жоғары емес қондырғылар үшін бейтарапты мықтап жерге қосылуы міндетті.

1) Кернеу 1000 В-тан жоғары электр қондырғылары келесі қондырғыларға бөлінеді:

2) алыстатылған бейтарап (кернеуі 35 кВ-қа дейін);

3) сыйымдылық токтары компенсациялаудың индуктивті кедергісі арқылы жерге қосылған бейтарап (кернеуі 35 кВ-қа дейін және сирек 110 кВ);

жерге мықтап қосылған бейтарап (кернеуі 110 кВ және одан жоғары). Одан бөлек осы қондырғылардың барлық жерге тұйықталу токтары аз қондырғыларға (500 А-ға дейінгі) және жерге тұйықталу үлкен қондырғыларға (500 А-ден көп) бөлінеді.

Ток жиіліктері бойынша электр энергия қабылдағыштары өнеркәсіпті жиілікті (50 Гц) қабылдағыштар және жоғары (10 кГц), жоғарлатылған (10 кГц-ге дейінгі) және төмендетілген (50 Гц-тан төмен) жиілікті қабылдағыштарға бөлінеді.

Көптеген қабылдағыштар қалыпты өнеркәсіп жіліліктегі электр энергиясын пайдаланады. Жоғары және жоғарлатылған жиіліктегі қондырғылар металды қыздыру мен шампылау үшін қолданылады. Жоғарлатылған жиілікті қабылдағыштарға, мысалы, жасанды жібекті өндіру кезіндегі тігін өнеркәсібіндегі электр қозғалтқыштары жатады (жиілігі 133 Гц).

Өнеркәсіп жиілігінде айнымалы токты жоғары және жоғарлатылған жиіліктегі токқа түрлендіру үшін қозғалтқыш–генераторлар (электр-машиналы түрлендіргіштер), және де тиристорлы немесе иондық түрлендіргіштер қызмет етеді. Жоғарлатылған жиіліктерді (10 кГц-ке дейінгі) алу үшін көбінесе тиристорлы түрлендіргіштерді (интерваторлар) пайдаланылады. Иондық генераторлардан 2800 Гц-ке дейінгі жиіліктерді алуға болады. Төмендетілген жиіліктегі қабылдағыштарға көліктендіру мақсатында (16 Гц) қолданылатывн коллекторлық электр қозғалтқыштар; сұйық металды араластырғыштар (25 Гц-қа дейін) және индукциялық қыздырғыш құрылғылар ірі металды құйып шығару үшін жатады. Төменгі жиіліктегі айнымалы тогы өнеркәсіптік қондырғыларда көп қолданылмайды.

Электр энергия қабылдағыштар режимдер ұқсастығы бойынша токтарға бөлінуі мүмкін, яғни жүктеме гранттар бойынша. Тұтынушыларды топтарға бөлу соммалы электрлік жүктемені аса дәл табуға мүмкіндік береді.

Қабылдағыштарды үш сипатты топтарға бөледі:

1) ұзақ өзгермейтін немесе аз өзгеретін жүктемелі режимде жұмыс істейтін қабылдағыштар. Бұл режимде электрлік машина немесе аппарат машинанның немесе аппараттың жеке бөліктерінің температурасын мүмкіндіден жоғары жоғарылатпай ұзақ уақыт жұмыс істей алады.

Бұл режимде жұмыс істейтін қабылдағыштарға мысал болып компрессорлар, сораптар, желдеткіштер және т.б. электр қозғалтқыштары болып табылады;

2) қысқа мерзімді жүктеме режимінде жұмыс істейтін қабылдағыштар. Бұл режимдегі машинанның немесе аппараттың жұмыс істей периоды сол машинаның немесе аппараттың жеке бөлшектерінің температурасы орнатылған мәнге жету үшін соншалықты ұзақ. Машинаның немесе аппараттың тоқтап қалу периоды машинаны қоршаған ортаның температурасына дейін сууға іс жүзінде үлгеретіндей соншалықты ұзақ. Бұл қабылдағыштар тобының мысалдары металды кесу станоктардың (көтермеге ұштау механизмдері, колонкалар қысқыштары суппорттарды жылдам орналастыру және т.б. көмекші механизмдер электр өткізгіштерінің электр қозғалтқыштары болып табылады;

3) Қайталап – қысқа мерзімді жүктемелі режимде жұмыс істейтін қабылдағыштар. Бұл режимде машина немесе аппараттың қысқа мерзімдік жұмыс кезеңдері қысқа мерзімді өшіру кезеңдермен кезектеседі. Қайталап – қысқа мерзімді жұмыс істеу режимдері қатысты қосылу ұзақтығымен (ПВ) және циклдің ұзақтығымен сипатталады. Қайталау – қысқа мерзімді режимдегі электрлі машина немесе аппарат өздеріне мүмкінді шексіз уақыттағы қатыстық қосылу ұзақтығымен (ПВ) жұмыс істей алады, сонымен бірге машинаның немесе аппараттың жеке бөлшектердің температурасының мүмкінді мәндер шегінен шықпайды. Қабылдағыштың бұл тобына мысал болып крандар, пісіру аппараттардың және т.б. электр қозғалтқыштары болып табылады.

Қабылдағыштардың жоғарыдағы жұмыс істеу режимдері үшін МЕСТ 183 - 74-ке сәйкес электр өнеркәсіп саласы көрсетілген жұмыс жағдайларына есептелген электр қабылдағыштарды жасап шығарады.

Шындығында әрбір қабылдағыштың жүктеме графигі жобалау кезінде берілгеннен ерекшеленеді. Қабылдағыштың жұмыс істеу режиміне өнеркәсіптің әрбір саласының технологиялық ерекшеліктері әсер етеді. Қабылдағыштың жүктеме графигі негізгі көрсеткіші болып табылады, оны сол бойынша жіктеген жөн.

Тұтынушыларды режимдері бойынша бөлуден бөлек жүктеменің симметриялы еместігін немесе фазаларды салудың біркелкі еместігін ескерген жөн, симметриялы жүктемелерге электр қозғалтқыштармен үш фазалы пештер жатады. Симметриялы емес жүктемелерге (бір және екі фазалы) электрлі жарықтануды, бір фазалы және екі фазалы пештер, бір фазалы пісіру трансформаторларды және т.б. оларды фаза бойынша симметриялы үлестіру мүмкін болмаған жағдайда жатқызған жөн.

Сенімді және үздіксіз қоректенуді қамтамасыз ету көзқарасынан электр энергия қабылдағыштары үш категорияға бөлінеді:

1-ші категория – электрмен жабдықтау үзілісі өзінен кейін адам өміріне қауіп немесе жабдықтардың бұзылуы, өнімдердің жаппай жарамсыз болып шығуына немесе күрделі технологиялық өндірістік процестің ұзақ бұзылуына байланысты едәуір материалдық шығындалуына апарып соқтыратын қабылдағыштар;

2-ші категория – электрмен жабдықталу үзілісі өнімнің маңызды түрдегі жете жұмсалмауына, адамдарды, механизмдердің, өнеркәсіп көліктерінің тоқтап қалуына байланысқан қабылдағыштар;

3-ші категория – 1-ші мен 2-ші категория анықтамаларына жатпайтын қабылдағыштар (мысалы, негізгі өндірістің технологиялық процесін анықтамайтын көмекші цехтардың қабылдағыштар).

Тұтынушыны электрмен жабдықтау сенімділігі жөніндегі мәселені тәуелсіз қоректену санына, электрмен жабдықтау схемасына және тұтынушылардың категориясына байланысты. 1-ші категория қабылдағыштардың кемдегенде екі тәуелсіз қоректену көзі болуы керек. 2-ші категория қабылдағыштарында 1-2 тәуелсіз қоректену көзі болуы мүмкін (еліміздің халық шаруашылығында және жергілікті жағдайда берілген өнеркәсіп мекемесі бар мәні байланысты нақты түрде шешіледі). 3-ші категория қабылдағыштары ереже бойынша бір қоректену көзіне ие бола алады, бірақ егер жергілікті шарттар бойынша қоректенуді маңызды (елеулі) шығындарсыз және екінші қорек көзінен қамтамасыз етуге мүмкін болса, онда қоректенуді резервтеу қабылдағышты осы категориясы үшін де қолданылады.

Негізгі әдебиет 9 (11-14)

Бақылау сұрақтары:

1. Электр қабылдағыштардың қандай топтарын білесіз?

2. ПУЭ көзқарасы бойынша энергия тұтынушылары қандай құрылғыларға бөлінеді?

3. Сенімді және үздіксіз қоректену көзқарасынан қандай қабылдағыш категорияларын сіз білесіз?

4. Жоғары жиілікке өтуде қандай түрлендіргіштер қолданылады?

5. Өндірістік электр жабдықтауды дұрыс тұрғызу үшін не істеу керек?