Ряд номинальных напряжений: Ряды номинальных напряжений постоянного и переменного тока – РТС-тендер

Система относительных единиц. Расчет по формулам точного приведения, страница 2

Существует шкала средних номинальных
напряжений, которая используется в расчетах эл.м.п.п. (как среднее
арифметическое напряжение у источника и у потребителя )

Шкала

750; 515; 340; 230; 154;
115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 6,15кВ.

Под средними
коэффициентами трансформации понимают отношение средних номинальных напряжений
ступеней, которые связывают трансформатор.

Если базисное U выбрано
на основной ступени, то эта ступень называется базисной. При составлении
упрощенных схем замещения за базисное принимается среднее номинальное
напряжение основной ступени U_б=U_IIIIср.

Задаем S_б и U_б.

а) исходные величины заданы в именованых
единицах:

б) исходные величины
заданы в относительных единицах приведенных к номинальным условиям:

Также условно принимают,
что U_н всех элементов (кроме реактора), находящиеся на одной
ступени, одинаковые и равны соответствующим значениям средних номинальных
напряжений ( по указанной шкале).

Формулы
приближенного приведения

Использование формул
приближенного приведения вносит некоторую погрешность »±5%.  При наличии трансформаторов и
автотрансформаторов с широким регулированием напряжения в пределах ±20% от U_ном или других устройств для регулирования напряжения
погрешность может быть ±30%
и поэтому необходим точный расчет.

Если элементы схемы
замещения выражены в именованных единицах, то найденные в ней токи и напряжения
являются реальными только для основной ступени и по мере перехода от основной
ступени напряжения к другим более удаленным, погрешность в величине ТКЗ обычно
возрастает при расчете по формулам приближенного приведения.

После расчета по формулам
приближенного или точного приведения получаем значения токов и напряжений в
относительных единицах, для того, чтобы найти эти значения в именованных
единицах необходимо их умножить на базисные единицы данной ступени
трансформации:

Магнитная связь возможна
даже при отсутствии трансформаторов и автотрансформаторов, следствие наличие
взаимоиндукции. В этом случае испытывают схемы замещения, которые позволяют
заменить магнитосвязанную цепь эквивалентной электрической схемой. Могут быть
трансформаторы с расщепленными обмотками, сдвоенные реакторы, взаимное влияние
ЛЭП и т.д.

Параметры элементов расчетной схемы

Параметры
элементов схемы, используемые в расчетах.

1. Синхронные генераторы

Необходимы S_н,
U_н, расчетная реактивность. В качестве последнего чаще всего
используются сверхпереходная x^//d или переходная x^/d реактивности.

При внезапном нарушении
режима СГ с демпферными обмотками характеризуется E_q^// и x^//d

При отсутствии необходимых данных
можно воспользоваться средними относительными значениями:

 ^{,  —} для генераторов мощностью до 100мВТ

^{, —} для генераторов мощностью после 100мВТ

2. Трансформаторы.

Необходимо знать S_н,
U_нв, U_нн, U_к^%

Определяют U_к
опытным путем U_к идет на покрытие падение напряжения в самом
трансформаторе. U_к% — это Z трансформатора в %

U_к%=Z_к%»X_тр%

У трансформатора
напряжение задается в %.

3. Трехобмоточные
трансформаторы и автотрансформаторы.

S_н, U_нв,
U_нс, U_нн, U _кв-с%_, U_кв-н%,
U_кс-н%

U_кв-с%₌ U_кв%+U_кс%

U_кв-н%₌ U_кв%+U_кн%

U_кс-н%₌ U_кс%+U_кн%

Совместное решение этих трех
уравнений дает (1+3)-2 :

Если U_K какой-либо обмотки получается равным нулю или отрицательное, то
сопротивление этой обмотки принимается равной нулю.

4. Реакторы.

Для реакторов нельзя
принять U_ном=U_{ср. ном.} т.к. реакторы имеют свою
шкалу напряжений 6, либо 10кВ и обладают значительным сопротивлением, которое
надо учитывать с большей точностью.

Приближенное приведение
для реактора:

Задаются:

I_бР –
базисный ток рассчитывается, где установлен реактор.

5. ЛЭП

Задается, (удельное сопротивление на 1км длины)

Для ВЛ       6÷220КВ                         Х_уд=0,4
Ом/км

330 кВ                             Х_уд=0,33Ом/км

500 кВ                             Х_уд=0,3Ом/км

Для кабельных линии.

35 кВ                               Х_уд=0,12
Ом/км

6÷10кВ                            Х_уд=0,08
Ом/км

3кВ                                  Х_уд=0,07
Ом/км.

6.Нагрузка

Задается S_Н, U_н, L

Приближенно характеризуют следующими
величинами.

Для переходного
режима:                 Для установившегося режима:

Е_H=0,85                                                            Е_H=0  
  

X_H=0.35                                       
X_H=1,2

Для асинхронных двигателей,
синхронных компенсаторов расчетные формулы и исходные данные аналогичны, только
меняются их значения, которые можно получить из таблиц справочников.

4.1. Номинальные напряжения электрической сети

4.1. Номинальные напряжения электрической сети

Номинальные напряжения электрических сетей общего назначения переменного тока в РФ установлены действующим стандартом (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Международная электротехническая комиссия (МЭК) рекомендует стандартные напряжения выше 1000 В для систем с частотой 50 Гц, указанные в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Известен ряд попыток определить экономические зоны применения электропередач разных напряжений. Удовлетворительные результаты для всей шкалы номинальных напряжений в диапазоне от 35 до 1150 кВ дает эмпирическая формула, предложенная Г. А. Илларионовым:

где

L — длина линии, км,

P — передаваемая мощность, МВт.

В России получили распространение две системы напряжений электрических сетей переменного тока (110 кВ и выше): 110-330-750 кВ — в ОЭС Северо-Запада и частично Центра — и 110-220-500 кВ — в ОЭС центральных и восточных регионов страны (см. также п. 1.2). Для этих ОЭС в качестве следующей ступени принято напряжение 1150 кВ, введенное в ГОСТ в 1977 г. Ряд построенных участков электропередачи 1150 кВ временно работают на напряжении 500 кВ.

На нынешнем этапе развития ЕЭС России роль системообразующих сетей выполняют сети 330, 500, 750, в ряде энергосистем — 220 кВ. Первой ступенью распределительных сетей общего пользования являются сети 220, 330 и частично 500 кВ, второй ступенью — 110 и 220 кВ; затем электроэнергия распределяется по сети электроснабжения отдельных потребителей (см. пп. 4.5–4.9).

Условность деления сетей на системообразующие и распределительные по номинальному напряжению заключается в том, что по мере роста плотности нагрузок, мощности электростанций и охвата территории электрическими сетями увеличивается напряжение распределительной сети. Это означает, что сети, выполняющие функции системообразующих, с появлением в энергосистемах сетей более высокого напряжения постепенно «передают» им эти функции, превращаясь в распределительные. Распределительная сеть общего назначения всегда строится по ступенчатому принципу путем последовательного «наложения» сетей нескольких напряжений. Появление следующей ступени напряжения связано с ростом мощности электростанций и целесообразностью ее выдачи на более высоком напряжении. Превращение сети в распределительную приводит к сокращению длины отдельных линий за счет присоединения к сети новых ПС, а также к изменению значений и направлений потоков мощности по линиям.

При существующих плотностях электрических нагрузок и развитой сети 500 кВ отказ от классической шкалы номинальных напряжений с шагом около двух (500/220/110 кВ) и постепенным переходом к шагу шкалы около четырех (500/110 кВ) является техническии экономически обоснованным решением. Такая тенденция подтверждается опытом передовых в техническом отношении зарубежных стран, когда сети промежуточного напряжения (220–275 кВ) ограничиваются в своем развитии. Наиболее последовательно такая техническая политика проводится в энергосистемах Великобритании, Италии, Германии и других стран. Так, в Великобритании все шире используется трансформация 400/132 кВ (консервируется сеть 275 кВ), в Германии — 380/110 кВ (ограничивается в развитии сеть 220 кВ), в Италии — 380/132 кВ (консервируется сеть 150 кВ) и т. д.

Наибольшее распространение в качестве распределительных получили сети 110 кВ как в ОЭС с системой напряжений 220–500 кВ, так и 330–750 кВ. Удельный вес линий 110 кВ составляет около 70 % общей протяженности ВЛ 110 кВ и выше. На этом напряжении осуществляется электроснабжение промышленных предприятий и энергоузлов, городов, электрификация железнодорожного и трубопроводного транспорта; они являются верхней ступенью распределения электроэнергии в сельской местности. Напряжение 150 кВ получило развитие только в Кольской энергосистеме и для использования в других регионах страны не рекомендуется.

Напряжения 6—10–20—35 кВ предназначены для распределительных сетей в городах, сельской местности и на промышленных предприятиях. Преимущественное распространение имеет напряжение 10 кВ; сети 6 кВ сохраняют значительный удельный вес по протяженности, но, как правило, не развиваются и по возможности заменяются сетями 10 кВ. К этому классу примыкает имеющееся в ГОСТ напряжение 20 кВ, получившее ограниченное распространение (в одном из центральных районов г. Москвы).

Напряжение 35 кВ используется для создания ЦП сетей 10 кВ в сельской местности (реже используется трансформация 35/ 0,4 кВ).

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

1-5.htm

1-5.htm

1.
5. ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ ОХРАНЫ И СИГНАЛИЗАЦИИ

Электронные, электрические
и электронно-механические изделия и устройства, составляющие большую и особую
группу, к которым относятся УОС, должны отвечать определенным и строго установленным
требованиям по питающему напряжению, действующей частоте переменного тока, стабилизированному
току и другим параметрам. Учитывая многообразие УОС и различные условия
эксплуатации, к электропитанию предъявляются повышенные требования, которые
должны отвечать установленным требованиям государственных стандартов.

Для электропитания УОС
в большинстве случаев применяются первичные и вторичные источники. В качестве
источников первичного электропитания для УОС используются сети переменного тока
напряжением 200 В частотой 50 Гц и чрезвычайно редко — напряжением 127 В. Также
в качестве первичных источников применяются ХИТ: одноразовые автономные гальванические
элементы типа 373, 343, 316, А373 и другие, батареи и аккумуляторы различных
систем, преобразователи внутренней химической или биологической энергии вещества
в электричество, термо- и фотоэлектрические преобразователи энергии, акустические,
топливные, атомные и другие типы преобразователей.

В качестве вторичных источников
электропитания УОС используются узлы и БП, которые работают, как правило, от
первичных сетей и подключаются к ним, преобразуя их переменное или постоянное
напряжение в ряд выходных напряжений различных номиналов как постоянного, так
и переменного тока.

В настоящее время выпускается
большое количество самых разных типов и видов первичных и вторичных источников
питания, которые могут быть использованы для электропитания УОС.

Как известно, к первичным
сетям электропитания относятся системы и сети, объединенные общим процессом
генерирования и (или) преобразования, передачи и распределения электрической
энергии и состоящие из источников и (или) преобразователей электрической энергии,
электрических сетей распределительных устройств, а также устройств, обеспечивающих
поддержание ее параметров в заданных пределах. Постоянное или переменное напряжение,
действующее на входе электронных устройств, определяется как номинальное напряжение
питания УОС.

Номинальные значения и
допускаемые отклонения постоянных и переменных напряжений питания для установленных
частот определены параметрическими рядами, которые распространяются как на системы
электроснабжения, сети, источники, преобразователи, так и непосредственно на
присоединяемые к ним приемники электрической энергии. Номинальные напряжения
систем электроснабжения,
источников, преобразователей, сетей и приемников приведены в табл. 1. 9. В качестве
приемников электроэнергии в данном случае выступают УОС.

Таблица
1. 9. Номинальные значения напряжений питающей сети, преобразователей
и приемников электрической энергии

Параметрические ряды номинальных
значений токов, используемых в источниках и приемниках электрической энергии,
в том числе в УОС, указаны в табл. 1. 10. Параметрические ряды номинальных частот
и их допускаемые отклонения для систем электроснабжения, приемников и преобразователей
электрической энергии в случае использования нетрадиционных источников переменного
тока приведены в табл. 1. 11.

Таблица
1. 10. Параметрические ряды номинальных значений токов, используемых
в приемниках электрической энергии

Таблица
1. 11. Параметрические ряды номинальных частот и их допускаемые отклонения

Важным моментом при выборе
конкретных значений номинальных напряжения и тока для УОС является правильная
оценка их принципиальных электрических схем, а также схем электрооборудования
ИМ и технологических процессов; цепи, замкнутые внутри изделий, в которых токи
питания и напряжения определяются схемными и инженерно-техническими решениями
и не вписываются в параметрические ряды, указанные в табл. 1. 10—1. 12. К ним
относятся принципиальные схемы УОС с переходными процессами, токи которых определяются
суммарными токами приемников электрической энергии, и их значения не могут быть
обеспечены данными, приведенными в табл. 1. 10. и 1. 11. Это же положение относится
к электрическим цепям, замкнутым внутри электронных схем ИМ, электрических машин,
аппаратов и подобных им изделий и устройств; элементам тепловых реле; цепям
приемопередающей, Сигнальной-вызывной аппаратуры, цепям измерения и контроля,
сигнализации и управления; катушкам обмоток электрических аппаратов. Для УОС,
а также других приемников электрической энергии, для которых предусмотрено несколько
режимов работы, номинальные токи, указанные в табл. 1. 11, относятся к нормальному
и установившемуся режимам работы, для остальных режимов работы

эти токи являются рекомендуемыми.
Из перечисленных в табл. 1. 11 номинальных значений токов предпочтительными
являются следующие: 1; 1,6;2,5;4;6,3А, а также десятинные и дольные значения
этих токов.

При конструировании или
применении готовых устройств электропитания для ЭУОС, отличающихся от рассматриваемых
в настоящем справочнике, номинальные напряжения выбираются в основном из табл.
1. 12. В некоторых случаях, обусловленных требованиями эксплуатации УОС, используются
номинальные напряжения, отличные от указанных в Табл. 1. 12. Предпочтительными
номинальными напряжениями постоянного тока считаются напряжения 36 или 60 В.
На входе УОС в жилых помещениях применяются однофазные переменные и фазовые
напряжения трехфазного тока. Номинальное значение переменного напряжения равно
220 В. Рабочее напряжение при питании УОС от электросети общего назначения может
изменяться в очень широких пределах, особенно в сельской местности,—от 150 до
280 В, а при питании радиоэлектронных изделий и электротехнической аппаратуры
от электросети общего назначения через устройства регулирования — от 200 до
235 В.

Номинальное значение частоты
питающей сети переменного тока, которое применяется в нашей стране, равно 50
Гц, а в США — 60 Гц. Изменения частоты питающей сети, при которых аппаратура
и электронные изделия работают достаточно устойчиво, находятся в пределах от
49 до 51 Гц. Коэффициент нелинейных искажений питающей сети переменного тока
лежит в пределах от 10 до 12%.

Таблица
1. 12 Параметрические ряды номинальных напряжений для питания электронных
кодовых замков и УОС

Напряжения номинальные — Энциклопедия по экономике

Класс точности Первичное напряжение, % номинального Допустимые погрешности Нагрузка вторичной обмотки, % номинальной, при os ф2 = 0,8  [c. 56]

При выборе и сравнении источников света друг с другом пользуются следующими параметрами номинальное напряжение питания U (В) электрическая мощность лампы Р (Вт) световой поток, излучаемый лампой Ф (лм), или максимальная сила света /(кд) световая отдача ц/ = Ф/Р (лм/Вт), т. е. отношение светового потока лампы к ее электрической мощности срок службы лампы и спектральный состав света.  [c.55]

Так, показателями назначения для электрических машин являются номинальная мощность, пусковой момент и др., для аппаратов низковольтных — номинальный ток, наибольшая отключающая способность, для преобразователей электроэнергии —диапазон изменения выходных параметров (тока, напряжения, частоты) регулируемых преобразователей и т. д.  [c.216]

Разумеется, показатели технического уровня и качества будут различными для электроизделий различных типов. Так, для трансформаторов это номинальная мощность, высшее и низшее напряжение, схема обмоток, вид -охлаждения, потери холостого хода и т. д. для электродвигателей — номинальная мощность, напряжение, синхронная частота вращения, коэффициент полезного действия и. др. для электропривода — тип двигателя, способ изменения скорости, тип коммутатора, мощность приводного двигателя, допустимая нестабильность выходной координаты, режим работы и т. д.  [c.12]

Первую группу показателей качества представляют показатели назначения технико-эксплуатационные, характеризующие целесообразность достижения уровня прогрессивности изделий в соответствии с конкретными условиями их эксплуатации мощность, момент, номинальный ток, напряжение, световой поток, производительность наплавки и др. Применительно к конкретному изделию из всех показателей назначения необходимо выбрать показатель или группу показателей, характеризующих производительность данного изделия. Например, для светотехнического оборудования таким показателем может быть световой поток или  [c.66]

Номинальное напряжение сети трехфазного тока, В………… 380  [c. 100]

При повышении тепловой нагрузки приборов по сравнению с номинальной более чем на 20% значительно снижается к. п. д., увеличивается химический недожог, ускоряется вследствие чрезмерных термических напряжений износ деталей приборов. При снижении тепловой нагрузки более чем на 20% значительно медленнее идет процесс приготовления пищи и нагрева воды, неудовлетворительно работают духовые шкафы и т. д.  [c.54]

Объемная прочность. Расчет по номинальным напряжениям, который определяется по формулам, изложенным в курсе Сопротивление материалов , не учитывает во всех подробностях форму детали, не позволяет установить действительное напряженное состояние в опасных зонах проектируемой детали.  [c.17]

Отношение наибольшего местного напряжения к номинальному называется коэффициентом-концентрации напряжений, определенными в упругой области  [c.17]

Расчеты на прочность производятся по запасам прочности или по номинальным допускаемым напряжениям. Более прогрессивными являются расчеты по запасам прочности. Они весьма наглядно иллюстрируют надежность конструкций и позволяют обеспечить большую точность. Расчеты по номинальным допускаемым напряжениям проще и позволяют лучше накапливать опыт путем собирания результатов проверочных расчетов хорошо зарекомендовавших себя конструкций. Особенно большую ценность представляют результаты расчетов деталей машин массового выпуска, в частности автомобилей,, по которым накапливается огромный опыт эксплуатации.  [c.18]

Стоимость одной микрофарады бумажно-масляных конденсаторов, предназначенных для улучшения коэффициента мощности, в зависимости от номинального напряжения конденсатора выражалась применительно к ценам 1950 г. уравнением [106]  [c.192]

По этой формуле легко можно было определить в ценах 1950 г. стоимость единицы емкости вновь проектируемого бумажно-масляного конденсатора, предназначенного для улучшения коэффициента мощности, рассчитанного на иное номинальное напряжение, чем выпускаемые в настоящее время.  [c.192]

Такие подробные расчеты выполняются лишь в наиболее ответственных случаях. В остальных они заменяются введением в расчет номинальных нагрузок, допускаемых напряжений или запасов прочности, взятых из опыта эксплуатации аналогичных машин в родственных условиях. Но этим сама задача не исчерпывается, изменяется лишь метод ее решения.»  [c.29]

В реальных режимах электрических сетей напряжения всегда отличаются от номинальных. Эту разницу характеризуют ряд ПКЭ отклонение напряжения, размах изменения напряжения, доза колебания напряжения и др.  [c.47]

Отклонение напряжения в процентах от номинального равно  [c.47]

Перевод электрических сетей на более высокое номинальное напряжение применяется в основном для повышения пропускной способности электрических сетей или их участков в тех случаях, когда нагрузка сетей достигла предельных для действующего номинального напряжения значений. При этом, как правило, уже не оправдываются реконструктивные технические мероприятия, так как они ведут к незначительному увеличению пропускной способности сетей по сравнению с увеличением номинального напряжения. Снижение потерь электроэнергии является сопутствующим.  [c.62]

Своевременная чистка светильников 10-30 Поддержание номинального уровня напряжения в осветительной сети 2-5  [c.72]

U ном — номинальное напряжение двигателя, В з = Р / РЯ, ом — коэффициент загрузки двигателя  [c.90]

Диагностика трансформаторов. Одной из составляющих диагностической системы может служить подсистема, построенная на базе математической модели нагрузочной способности трансформатора, которая для своей работы не требует установки датчиков внутри трансформатора. Для ее функционирования необходимы данные о текущей нагрузке трансформатора, о его напряжении и температуре окружающей среды. Кроме того, должны быть известны потери холостого хода и короткого замыкания, а также расчетные (номинальные) значения превышений температуры обмотки и масла в верхних слоях. Такая подсистема оценки интегрального износа изоляции позволяет в непрерывном режиме получать данные о степени износа изоляции и прогнозировать срок службы трансформатора. Эта информация, в сочетании с плановыми проверками характеристик изоляции (сопротивление изоляции, коэффициент абсорбции и др.), позволяет проводить ремонт по мере необходимости в зависимости от степени реального износа изоляции трансформатора. В настоящее время установлены связи между выделяемыми в масло газами и причинами их появления. Так, выделение водорода свидетельствует о наличии в трансформаторе частичных разрядов, ацетилена — о наличии электрической дуги и искрения, этилена — о местных нагревах масла и бумажно-масляной изоляции выше 873 К, метана -о местных нагревах изоляции в диапазоне 673… 873 К, этана — о местных нагревах масла и изоляции в диапазоне 573…673 К, оксида и диоксида углерода — о старении и увлажнении масла и твердой изоляции, диоксида углерода — о нагреве твердой изоляции. Кроме указанных газов в масле может содержаться кислород (воздух), наличие которого свидетельствует о нарушении герметичности трансформаторов.  [c.137]

Электродвигатель — однофазный конденсаторный для номинального напряжения от сети переменного тока 125/220 в.  [c.174]

Опыт работы аппаратов УФ-5 показывает, что лампы РКС-2,5 в большинстве случаев работают в форсированном режиме (отличном от паспортного, см. техническую характеристику аппарата СКА). Пусковой ток—11 а, рабочий ток — 5—6 а и рабочее напряжение — 750 в. Практически установлено, что при таком режиме существенных отклонений эффективности излучения от номинального не наблюдается.  [c.221]

Для увеличения срока службы передающей трубки и других вакуумных деталей в установке предусмотрен дежурный ритм работы, при котором все анодные напряжения сняты, а напряжения накала понижены до 60% от номинального. Время переключения установки с дежурного на рабочий режим — 10—20 сек.  [c.496]

Коэффициент трансформации, кв Номинальная мощность (при принудительном охлаждении), Мва Схема соединения обмоток Напряжение короткого замыкания, % Пределы регулирования напряжения, %  [c.103]

Коэффициент трансформации, кв Номинальная мощность при принудительном охлаждении, Мва Напряжение короткого замыкания, % Ответвления, %  [c. 107]

Поочерёдное управление оправдывает себя при двухякор-ных двигателях с отдельными преобразователями для каждого якоря. При одноякорных приводах необходимо последовательное включение двух преобразователей с половинным напряжением по сравнению с двигателями. В связи с существующей тенденцией изготовлять тиристорные преобразователи на номинальное напряжение до 1000 В без последовательного соединения тиристоров в плече применение последовательного включения преобразователей для поочерёдного управления может оказаться неоправданным. С этой точки зрения для одноякорных приводов более неперспективна схема, где параллельно соединены два преобразователя с поочерёдным управлением плечами моста либо с несимметричным управлением.  [c.134]

Напряжением всех наличных средств и сил, ценою каких угодно жертв, в числе которых приостановка пассажирского движения — наиболее легкая жертва, нам придется усилить питание рабочих, а рабочим, в свою очередь, придется напрячь все свои способности и волю к труду для повышения его производительности. Наилучшим побудителем к этому будет такая система оплаты труды, которая даст рабочему в вознаграждение за его труд не номинальную ценность бумажным рублем, а реальный кусок хлеба. И за удвоенную производительность — удвоить зтот кусок хлеба.  [c.321]

Три случая — пуок вниз, подъем с подхватом и обрыв груза не вызывают опасных напряжений и являются нерасчетными. Пуск вверх с веса является основным расчетным случаем для всех звеньев кинематической цепи. Особенно опасным является двигатель с короткозамкнутым ротором, способный в момент пуска развивать момент, в 17 — 18 раз превышающий номинальный.  [c.50]

Существенное влияние на работу электроустановок оказывают отклонения напряжения. Отклонение уровня напряжения у потребителей в основном происходит вследствие небаланса реактивной мощности в энергосистеме. В этой связи большое значение имеют мероприятия потребителей по повышению коэффициента мощности (установка статических конденсаторов, синхронных компенсаторов и др.). Допустимые пределы отклонений напряжения от номинальных значений также установлены ГОСТом. Изменение напряжения оказывает неблагоприятное воздействие на работу осветительных приборов и асинхронных двигателей, в совокупности составляющих значительную часть всех электроприемников. Так, понижение напряжения резко уменьшает световой поток, а следовательно, коэффициент полезного действия лампы и освещенность рабочей поверхности. Но в этом случае увеличивается срок службы лампы. При повышении напряжения растет световой поток, но сокращается срок службы.  [c.31]

В промышленно развитых странах вопросам качества электроэнергии уделяется большое внимание. Основные показатели качества — частота и уровни напряжения -в энергетических системах этих стран поддерживаются в пределах номинальных значений. Не допускается ввод электроприемников без принятия мер по устранению их вредного воздействия на электрическую сеть региона. Особое внимание уделяется постоянству частоты оно поддерживается более строго, чем уровень напряжения. При возникновении необходимости снижения нагрузки для поддержания частоты вместо отключения части потребителей допускается снижение напряжения в сети.  [c.32]

Количество уровней электроснабжения на промышленном предприятии равно количеству узлов распределения электроэнергии, которое определяется числом номинальных напряжений используемых электроприемников, так как для их питания необходимо иметь отдельные электрические сети для всех значений данных напряжений. По отдельным номинальным напряжениям образуется несколько узлов распределения электроэнергии.  [c.8]

В энергосистемах периодически возникают такие режимы работы, когда потребление электроэнергии и мощности превышает возможности генерирующих электростанций [1.10]. В результате начинает уменьшаться частота напряжения в электрических сетях энергосистемы. Чтобы не допустить уменьшения частоты напряжения ниже предельного допустимого значения (Sfавтоматическая разгрузка по частоте с помощью устройств АЧР, к которым подключается часть электроприемников всех потребителей. При снижении частоты напряжения в энергосистеме с помощью устройств АЧР производится последовательное отключение этих электроприемников до тех пор, пока частота напряжения не восстановится до номинального значения. По мере наращивания мощностей и увеличения выработки электроэнергии на генерирующих электростанциях отключенные электроприемники с помощью тех же устройств АЧР вновь подключаются к электрической сети.  [c.25]

Отклонение напряжения — это разность между действительным значением напряжения U и его номинальным значением для сети Уном.  [c.47]

В системе электроснабжения промышленных предприятий используется большое количество электрооборудования различного назначения. К ним относятся силовые трансформаторы, электродвигатели, электротехнологические установки, комплектные распределительные устройства, электрические аппараты, силовые кабели и шинопроводы, аппаратура систем релейной защиты и автоматики. Они различаются между собой назначением, выполняемыми функциями, принципом действия, эксплуатационными электрическими параметрами (номинальные напряжения и токи, уставки и время срабатывания и др. ).  [c.78]

Электрорадиатор масляный Луч . Технические характеристики номинальное напряжение 220 В максимальная мощность — 0,75 Вт время нагрева до температуры 94,5 °С — 90 мин.  [c.90]

Для анализа экономичности- работы произведены инструментальные замеры и анализ загрузки 24 силовых трансформаторов разной мощности, установленных на шести машиностроительных заводах. По результатам замеров видно, что трансформаторы как на протяжении смен, так и в течение суток нагружены неравномерно. Например, загрузка их с 0 до 8 ч изменялась в течение месяца от 10 до 67%, с 8 до 16 —от 26 до 96% и с 16 до 24 —от 30 до 92% номинальной мощности. Кроме того, имело место резкое снижение нагрузки во время пересмен и обеденных перерывов. Только по этой причине в течение 2 ч в сутки трансформаторы нагружены всего лишь на 15—35%. Таким образом, на понижающих заводских подстанциях силовые трансформаторы на протяжении суток имеют нагрузку, отклоняющуюся от экономичной зоны, что приводит к большим потерям электрической энергии. Оптимального режима работы силовых трансформаторов можно добиться за счет переключения электроприемников напряжением ниже 1 000 в с одного трансформатора на другой и периодической замены трансформаторов. Это мероприятие необходимо проводить во время реконструкции схем электроснабжения. Перевод нагрузки с одного незагруженного трансформатора на другой незагруженный в часы спада потребления электроэнергии целесообразен при двух параллельно работающих трансформаторах или двух трансформаторных подстанциях, когда потери в стали отключаемого трансформатора больше потерь в кабельной перемычке низкого напряжения, соединяющей эти трансформаторы. Исследования показали, что на промышленных предприятиях имеет место уменьшение потребления электроэнергии в связи с работой технологического оборудования. В этих случаях отключение и включение одного или нескольких параллельно работающих трансформаторов наиболее целесообразно производить с помощью автоматики.  [c.146]

Номинальное напряжение – обзор

8.

4.1 Нормализация

Выбор базовых значений, используемых в поблочной или нормализованной системе, до некоторой степени произволен. В частном случае SYNCREL в литературе использовалось несколько различных схем. Однако следует понимать, что выводы, сделанные при использовании разных нормировок, должны быть одинаковыми, поскольку они просто смотрят на систему немного по-другому. Следует также понимать, что некоторые нормализации больше подходят для анализа конкретных стратегий управления — они дают более простые выражения, которые легче анализировать.

Поскольку следующий анализ основан на моделях, полученных в предыдущем разделе, они основаны на тех же предположениях. Кроме того, большая часть анализа также предполагает, что сопротивлением статора можно пренебречь. Это предположение создает выражения, достаточно простые, чтобы из них можно было извлечь основные свойства машины.

Одна нормализация, которую можно использовать для SYNCREL, основана на максимальном крутящем моменте на ампер и номинальном напряжении и токе машины [10]. При такой нормировке индуктивности исчезают, так как в модели они представлены как отношение L _d /L _q , что обозначается символом ξ.

Чтобы определить максимальный крутящий момент на ампер, нам необходимо установить угол вектора тока относительно оси d . Рассмотрим выражение (8.54), повторенное здесь для удобства:

(8.75)Te=32pp(Ldr−Lqr)idriqr

Это выражение можно также записать как

(8.76)Te=32pp(Ldr−Lqr)(icos⁡θ)(isin⁡θ)    =34pp(Ldr−Lqr)i2sin⁡2θ

, где θ≜ угол текущего пространственного вектора относительно d — оси станка, а i ≜ модуль текущего вектора (как определено на рис. 8.9).

Из (8.76) видно, что для данной величины вектора тока крутящий момент максимален, если θ= π/4 радиан. Следовательно, максимальный крутящий момент для SYNCREL составляет

(8,77)Temax⁡=34pp(Ldr−Lqr)i02

, где i ₀ ≜ номинальный ток для SYNCREL.

Для удобства мы определим базовый крутящий момент для машины с точки зрения двухфазной машины. Поэтому

(8.78)T0=12pp(Ldr−Lqr)i02.

Базовая частота определяется как частота, при которой в машине заканчивается напряжение при базовом крутящем моменте и токе. Это нормальная «точка излома» в характеристике крутящего момента машины. Следовательно, базовая частота равна

(8,79)ω0≜ppωbrk.

Номинальное напряжение машины (т. е. напряжение на частоте прерывания) обозначается как v ₀ . ¹²

Базовый поток для машины может быть получен следующим образом:

(8.80) ψ0 = (ldrid0r) 2+ (lqriq0r) 2

где I ^R _D0 ≜ d — ток оси и i ^r _q0 ≜ q — ток оси, оба, когда величина тока равна i ₀ . Как видно из рис. 8.9, эти токи можно записать как

(8.81)id0r=i0cos⁡θ=12i0 for θ=π/4

(8. 82)iq0r=i0sin⁡θ=12i0 for θ=π/4

Следовательно, используя эти выражения, базовый поток можно записать как

(8.83)ψ0=i02(Ldr)2+(Lqr)2.

Другие базы теперь могут быть определены в терминах уже определенных. Базовое напряжение

(8,84)v0=ω0ψ0.

Теперь можно определить базовую мощность:

(8.85)P0=v0i0    =ω0ψ0i0    =ω0i022(Ldr)2+(Lqr)2.

Теперь также можно определить базовое сопротивление и индуктивность:

(8,86)R0=v0i0

Давайте теперь суммируем нормализованные значения, используя приведенные выше базы для основных параметров машины.

Резюме 8.2

(8.88)Tn=TeT0 Pn=PP0 ψn=ψnψ0ωn=ωω0 in=iin vn=vv0Rn=RR0 Ln=LL0}.

Используя нормировки из Резюме 8.2 и предполагая, что сопротивлением статора можно пренебречь, ¹³ мы можем вывести следующие нормализованные электрические уравнения из тех, что из Резюме 8.1:

(8.89)vdn=2ξξ2+1(1ω0pidn−ωnξiqn)

(8,90) VQN = 2ξξ2 + 1 (1ξω0PIQN + ωnidn)

(8. 91) TN = in2sin⁡2θ = 2in2tan⁡θ1 + tan⁡2θ

где p ≜ Производное оператор d / dt и

(8.92)ξ=LdrLqr (что известно как коэффициент заметности).

Используя эти базовые выражения, можно сгенерировать ряд других вспомогательных выражений. Установившиеся напряжения SYNCREL можно записать как (приравняв нулю члены p в (8.89) и (8.90)

(8.93)vdn=−2ωniqnξ2+1

(8.94)vqn=− 2ξωnidnξ2+1.

Использование того факта, что Tan ≜≜ I _{QN QN / I DN и I N =}

IDN2 + IQN2

можно написать токи в машина как

(8.95)idn=in1+tan⁡2θ

(8.96)iqn=intan⁡θ1+tan⁡2θ

, который можно подставить в (8.93) и (8.94), чтобы получить

(8.97)vdn=−2ωn(tan ⁡θ)in(ξ2+1)(1+tan⁡2θ)

(8,98)vqn=2ξωnin(ξ2+1)(1+tan⁡2θ).

Эти выражения напряжения могут быть замещены в V ² _N = V = V = V ² _DN + V + V ² _QN и перестановка, чтобы дать следующее выражение для нормированной амплитуды тока в машину:

(8. 99)in2=(ξ2+1)(1+tan⁡2θ)vn22ωn2(tan⁡2θ+ξ2).

Затем это можно подставить в (8.91), чтобы получить:

(8.100)Tn=(ξ2+1)(tan⁡θ)vn2ωn2(tan⁡2θ+ξ2).

Примечание 8.15 Это выражение для крутящего момента машины неявно предполагает, что текущий угол является постоянным. Это происходит как следствие предположения об установившемся режиме.

Другое очень полезное выражение можно получить, если мы получим величину напряжения через крутящий момент в переходных условиях .Если мы используем тот факт, что I ² _N = I ² _DN + I + I ² _QN вместе с (8.91) можно написать

( 8.101)idn=Tn2cot⁡θ

что при подстановке в (8.89) и (8.90) дает нормированные напряжения через крутящий момент и угол тока: θ]

(8.104)vqn=ξξ2+1[tan⁡θξω0pTn+ωnTncot⁡θ]

Замечание 8.16 Обратите внимание, что в этих выражениях для напряжения предполагается, что θ является постоянным, т. е. не изменяется во времени. Это позволило перенести термины на основе θ за пределы оператора p. Следовательно, эти уравнения и следующее уравнение, полученное из них, ограничены стратегиями управления постоянным углом (CAC). Это означает, что токи i _dn и i _qn не являются независимыми, а связаны соотношением tan θ.

с использованием V ² _N = V = V ^{2 2} _DN + V + V ² _QN и замена (8.103) и (8.104) мы можем написать

(8.105)vn2=tan⁡θ+ξ2cot⁡θξ2+1[14Tnω02(pTn)2+ωn2Tn].

Наконец, еще одной полезной нормировкой является нормализованная скорость изменения нормализованного крутящего момента, т. е. pT _n . Это можно нормализовать к угловой скорости следующим образом:

(8. 106)p’Tn=pTnω0

, который имеет единицы pu/радиан.

Замечание 8.17 Можно интерпретировать p ′ T _n как увеличение крутящего момента в pu на один радиан частоты электрического цикла при ω 9,090

0 900. Например, если p ′ T _n = 5/2π , то крутящий момент увеличивается на 5 pu на 2π радиан, или на 1 pu на 2π/5 радиан, что составляет 1/5 часть от базовый электрический цикл .

Что такое номинальное напряжение, рабочее напряжение и номинальное напряжение — все о технике

Различия между номинальным, рабочим и номинальным напряжением

Напряжение или разность потенциалов — это разность электрических потенциалов между двумя точками. Измеряется в вольтах и ​​обозначается v.

Электрические и электронные компоненты изготавливаются для определенных номинальных значений напряжения и тока, которые они могут выдерживать и работать. Каждый из этих рейтингов упоминается в его техническом паспорте. Но упоминаются различные типы номиналов напряжения, и каждый из них определяет свое различное поведение.

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение можно определить как максимальное напряжение, при котором устройство может безопасно работать . После дальнейшего повышения напряжения устройство может выйти из строя и выйти из строя. Следовательно, номинальное напряжение — это максимальный предел напряжения, при котором устройство может безопасно работать.

Номинальное напряжение в основном определяется допуском , где допуск дается в процентах. Допуск показывает минимальный и максимальный диапазон. Например, если указано номинальное напряжение устройства 100В с допуском 10%. Это означает, что максимум будет 110В, а минимальный диапазон будет 90В. Минимальный диапазон показывает, что устройство не будет работать ниже 90В. В то время как максимальный предел показывает, что устройство перестанет работать после дальнейшего увеличения.Устройство должно эксплуатироваться в диапазоне, ни больше, ни меньше. Разработчики устройства предоставляют лист данных, в котором номинальное напряжение указано с допуском в %.

Рабочее напряжение

Рабочее напряжение — это напряжение на работающем устройстве. Для нормальной работы устройства должны работать в своем номинальном диапазоне напряжений. Если асинхронный двигатель должен работать при 440 ± 10%, то этот асинхронный двигатель может работать в диапазоне от 396 до 484 вольт.Дальнейшее увеличение или уменьшение приведет к повреждению машины. Рабочее напряжение — это напряжение, при котором работает устройство в данный момент времени. Это мгновенное напряжение, поэтому его можно измерить непосредственно с помощью вольтметра. Большинство бытовых приборов, таких как вентиляторы, телевизоры, холодильники и т. д., работают в диапазоне номинального напряжения 220 В.

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение — это обозначение напряжения для определенного источника напряжения.Итак, источник напряжения можно узнать, к какой категории он относится. Например, батарея с номинальным напряжением 12 В означает, что на выходе исходной батареи будет точно или почти 12 В. Выходное напряжение 12-вольтовой батареи номинального напряжения не означает, что ее выходное напряжение будет именно 12 вольт. Это может быть 11,5 или 12,5 или любое выходное напряжение около 12 вольт. Так продается аккумулятор.

В электрических системах номинальное напряжение – это напряжение системы электроснабжения. Электроэнергетические системы называются в соответствии с их напряжением.Система с номинальным напряжением 11 кОм не означает, что в системе будет ровно 11,00 кВ, но значение напряжения будет близко к этому. Вот как электрические системы классифицируются (называются) в зависимости от их напряжения, которое они могут обеспечить. Электрические системы с некоторыми известными номинальными напряжениями: 440 В, 690 В, 3,3 кВ, 6,6 кВ, 11 кВ, 33 кВ, 66 кВ, 132 кВ, 220 кВ, 400 кВ и 765 кВ.

Вы также можете прочитать:

Номинальное напряжение: что это значит? (против.рабочее и номинальное напряжение)

Что такое номинальное напряжение?

Номинальное напряжение — это значение, присваиваемое цепи или системе для удобного обозначения ее класса напряжения (например, 120/240 вольт, 300 вольт, 480Y/277 вольт). Фактическое напряжение, при котором работает цепь, может отличаться от номинального напряжения в пределах диапазона, обеспечивающего удовлетворительную работу оборудования.

Слово «номинальный» означает «именный». Это не точное рабочее или номинальное напряжение. то есть цепь на 240 вольт не может быть именно 240.0000 вольт, а вместо этого может работать от 235,4 вольт.

Номинальная величина (например, длина, диаметр, напряжение) — это, как правило, величина, в соответствии с которой какой-либо элемент был назван или на который обычно ссылаются.

Номинальное напряжение используется в качестве эталона напряжения для описания батарей, модулей или электрических систем. Это напряжение сети питания, к которой может быть подключено устройство. Вы можете считать его «приблизительным» или «средним» уровнем напряжения (хотя технически это не «средний»).

Номинальное напряжение в сравнении с номинальным напряжением

Уровень напряжения в электроэнергетической системе называется номинальным напряжением. Его также называют системным напряжением. В трехфазных системах напряжение между внешними линиями известно как номинальное напряжение.

Диапазон напряжения, для которого предназначено оборудование для стабильной работы за счет обеспечения надежности, называется номинальным напряжением. Таким образом, номинальное напряжение любого электрооборудования является наивысшим напряжением, при котором оборудование может работать в пределах своего теплового предела, не подвергая опасности срок службы оборудования.

При проектировании устройства разработчик должен учитывать запас прочности по напряжению для работы оборудования в диапазоне номинального напряжения.

Номинальное значение напряжения должно быть больше номинального напряжения для безопасной работы оборудования. Разница между номинальным и номинальным напряжением должна быть достаточно большой для изучения изменений номинального напряжения на линиях электропередач.

Чтобы получить лучшее представление о номинальном напряжении, рассмотрим работу цепи автоматического выключателя.Электрический автоматический выключатель представляет собой коммутационное устройство, которое может управляться вручную и автоматически для управления и защиты электроэнергетической системы. В зависимости от системы изоляции автоматического выключателя номинальное напряжение автоматического выключателя варьируется.

Автоматический выключатель предназначен для работы при самом высоком среднеквадратичном напряжении, известном как номинальное максимальное напряжение автоматического выключателя. Это значение выше номинального напряжения, на которое рассчитан автоматический выключатель, и является верхним пределом для работы. Номинальное напряжение указано в кВ RMS.

Короче говоря, «номинальное напряжение» — это максимальное напряжение, которое автоматический выключатель может отключить безопасно и без повреждений из-за ненужного искрения. Принимая во внимание, что «номинальное напряжение» — это напряжение, для которого предназначен автоматический выключатель.

Номинальное напряжение в зависимости от рабочего напряжения

Напряжение, при котором работает оборудование, называется рабочим напряжением. Для надежной работы оборудования оно должно эксплуатироваться в диапазоне номинального напряжения.Рабочее напряжение – это фактическое напряжение, подаваемое на клемму оборудования.

Мультиметр используется для измерения напряжения на клеммах оборудования. Если приложенное напряжение выше или ниже его номинального напряжения, это влияет на работу оборудования.

В качестве заключительного примера для энергосистемы 132 кВ установлен автоматический выключатель со следующими характеристиками. Когда рабочее напряжение выходит за пределы диапазона номинального напряжения, это влияет на работу оборудования.

Номинальное напряжение — 132 кВ
Номинальное напряжение — 132 кВ +/- 10 % [118,8–145,2 кВ]
Рабочее напряжение — может находиться в диапазоне от 118,8 до 145,2 кВ.

Каково номинальное напряжение батареи?

Батарея представляет собой электрохимическое устройство, которое создает потенциал напряжения при помещении металлов различного сродства в раствор кислоты.

Например, аккумулятор, который имеет фактическое напряжение 1,62 В, но обычно его называют «батареей 1,5 В», что означает, что аккумулятор имеет номинальное напряжение 1.5 В. Другой пример: термин «DC 12V» описывает аккумулятор 12 В, независимо от того, полностью ли он заряжен (13,7 В пост. тока) или разряжен (10 В пост. тока).

Определение диапазонов напряжения — Руководство по устройству электроустановок

Стандарты напряжения и рекомендации МЭК

Рис.  A1 – Стандартные напряжения от 100 В до 1 000 В (IEC 60038, издание 7.0, 2009-06)

• Примечание:
• * меньшие значения в первой и второй колонках представляют собой напряжения относительно нейтрали, а более высокие значения представляют собой напряжения между фазами. Когда указывается только одно значение, оно относится к трехпроводным системам и определяет напряжение между фазами. Меньшее значение в третьем столбце — это напряжение относительно нейтрали, а большее значение — это напряжение между линиями.
• * напряжение свыше 230/400 В предназначено для тяжелых промышленных применений и больших коммерческих помещений.
• * в отношении диапазона напряжения питания, при нормальных условиях эксплуатации напряжение питания не должно отличаться от номинального напряжения системы более чем на ±10 %.Значение 400/690 В является результатом эволюции систем 380/660 В, которая была завершена в Европе и многих других странах. Однако системы на 380/660 В все еще существуют.

Рис. A2 – 3 фазы переменного тока Стандартные напряжения выше 1 кВ, но не выше 35 кВ (IEC 60038, издание 7.0, 2009 г.) ^[a]

Серия I			Серия II
Наибольшее напряжение для оборудования (кВ)	Номинальное напряжение системы (кВ)		Наибольшее напряжение для оборудования (кВ)	Номинальное напряжение системы (кВ)
3. 6 [б]	3,3 [б]	3 [б]	4,40 [б]	4.16 [б]
7.2 [б]	6,6 [б]	6 [б]	—	—
12	11	10	—	—
—	—	—	13,2 [с]	12.47 [с]
—	—	—	13,97 [к]	13,2 [с]
—	—	—	14,52 [б]	13,8 [б]
(17,5)	—	(15)	—	—
24	22	20	—	—
—	—	—	26.4 [в] [г]	24,94 [в] [г]
36 [д]	33 [е]	30 [д]	—	—
—	—	—	36,5 [к]	34,5 [в]
40,5 [д]	—	35 [д]	—	—

• Примечание 1: В любой стране рекомендуется, чтобы отношение между двумя соседними номинальными напряжениями было не менее двух. ^{1 2 3 4 5 90}

%PDF-1.5
%
108 0 объект
>
эндообъект

внешняя ссылка
108 106
0000000016 00000 н
0000003147 00000 н
0000003286 00000 н
0000003415 00000 н
0000003505 00000 н
0000004575 00000 н
0000004624 00000 н
0000004674 00000 н
0000004724 00000 н
0000004775 00000 н
0000004824 00000 н
0000004875 00000 н
0000004924 00000 н
0000004974 00000 н
0000005028 00000 н
0000005086 00000 н
0000007408 00000 н
0000007464 00000 н
0000009256 00000 н
0000011694 00000 н
0000014154 00000 н
0000016885 00000 н
0000017207 00000 н
0000017607 00000 н
0000018172 00000 н
0000023109 00000 н
0000023739 00000 н
0000028562 00000 н
0000028973 00000 н
0000031184 00000 н
0000031765 00000 н
0000035792 00000 н
0000036229 00000 н
0000036296 00000 н
0000038791 00000 н
0000039330 00000 н
0000041890 00000 н
0000041935 00000 н
0000042364 00000 н
0000042586 00000 н
0000043762 00000 н
0000043798 00000 н
0000043833 00000 н
0000043980 00000 н
0000044039 00000 н
0000044242 00000 н
0000045817 00000 н
0000046452 00000 н
0000047659 00000 н
0000048702 00000 н
0000048820 00000 н
0000049127 00000 н
0000089303 00000 н
0000103167 00000 н
0000113960 00000 н
0000126489 00000 н
0000127573 00000 н
0000137681 00000 н
0000150150 00000 н
0000153623 00000 н
0000154328 00000 н
0000156922 00000 н
0000296931 00000 н
0000297003 00000 н
0000297223 00000 н
0000324462 00000 н
0000324659 00000 н
0000325173 00000 н
0000329401 00000 н
0000329660 00000 н
0000330910 00000 н
0000331062 00000 н
0000331373 00000 н
0000365673 00000 н
0000386941 00000 н
0000387383 00000 н
0000388105 00000 н
0000389840 00000 н
0000389904 00000 н
00003 00000 н
00003 00000 н
0000399481 00000 н
0000402770 00000 н
0000405662 00000 н
0000407949 00000 н
0000408348 00000 н
0000408936 00000 н
0000410553 00000 н
0000410884 00000 н
0000410969 00000 н
0000411981 00000 н
0000412225 00000 н
0000412577 00000 н
0000412691 00000 н
0000413048 00000 н
0000413183 00000 н
0000413563 00000 н
0000413731 00000 н
0000425453 00000 н
0000425492 00000 н
0000436789 00000 н
0000436828 00000 н
0000450656 00000 н
0000450695 00000 н
0000463024 00000 н
0000002416 00000 н
трейлер
]>>
startxref
0
%%EOF

213 0 объект
>поток
x|SMLAf]@K)lI[¦hOd!Jhh$ӖR j#(,B»^0=xIq0fBcࡉG95e&3}-y

электрогенератор | прибор | Britannica

электрический генератор , также называемый динамо-машиной , любая машина, которая преобразует механическую энергию в электричество для передачи и распределения по линиям электропередач бытовым, коммерческим и промышленным потребителям. Генераторы также производят электроэнергию, необходимую для автомобилей, самолетов, кораблей и поездов.

Механическая мощность для электрического генератора обычно получается от вращающегося вала и равна крутящему моменту вала, умноженному на вращательную или угловую скорость. Механическая энергия может поступать из ряда источников: гидравлические турбины на плотинах или водопадах; Ветряные турбины; паровые турбины, использующие пар, полученный с использованием тепла от сжигания ископаемого топлива или ядерного деления; газовые турбины, сжигающие газ непосредственно в турбине; или бензиновые и дизельные двигатели.Конструкция и скорость генератора могут значительно различаться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.

Викторина Британника

Энергия и ископаемое топливо

От ископаемого топлива и солнечной энергии до электрических чудес Томаса Эдисона и Николы Теслы — мир живет за счет энергии. Используйте свои природные ресурсы и проверьте свои знания об энергии в этой викторине.

Почти все генераторы, используемые для питания электрических сетей, генерируют переменный ток, который меняет полярность с фиксированной частотой (обычно 50 или 60 циклов, или двойных перемен в секунду). Поскольку несколько генераторов подключены к электрической сети, они должны работать на одной частоте для одновременной генерации. Поэтому они известны как синхронные генераторы или, в некоторых случаях, генераторы переменного тока.

Генераторы синхронные

Основной причиной выбора переменного тока для силовых сетей является то, что его постоянное изменение во времени позволяет использовать трансформаторы. Эти устройства преобразуют электроэнергию любого напряжения и тока в высокое напряжение и малый ток для передачи на большие расстояния, а затем преобразуют ее в низкое напряжение, подходящее для каждого отдельного потребителя (обычно 120 или 240 вольт для бытовых нужд). Конкретной используемой формой переменного тока является синусоида, форма которой показана на рисунке 1.Это было выбрано потому, что это единственная повторяющаяся форма, для которой две волны, смещенные друг от друга во времени, могут быть добавлены или вычтены, и в результате получится одна и та же форма. В идеале тогда все напряжения и токи имеют синусоидальную форму. Синхронный генератор предназначен для воспроизведения этой формы настолько точно, насколько это практически возможно. Это станет очевидным, когда основные компоненты и характеристики такого генератора будут описаны ниже.

Ротор

Элементарный синхронный генератор показан в разрезе на рисунке 2.Центральный вал ротора соединен с механическим первичным двигателем. Магнитное поле создается проводниками или катушками, намотанными в пазах, прорезанных на поверхности цилиндрического железного ротора. Этот набор катушек, соединенных последовательно, известен как обмотка возбуждения. Положение катушек возбуждения таково, что направленная наружу или радиальная составляющая магнитного поля, создаваемая в воздушном зазоре к статору, примерно синусоидально распределяется по периферии ротора. На рисунке 2 плотность поля в воздушном зазоре максимальна снаружи вверху, максимальна внутрь внизу и равна нулю с двух сторон, что приближает синусоидальное распределение.

Элементарный синхронный генератор.

Британская энциклопедия, Inc.

Статор простейшего генератора на рис. 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего свободный путь для магнитного потока. В этом случае статор содержит только одну катушку, две стороны которой размещены в пазах в железе, а концы соединены вместе изогнутыми проводниками по периферии статора. Катушка обычно состоит из нескольких витков.

При вращении ротора в обмотке статора индуцируется напряжение.В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окружаемое катушкой, меняется со временем, то есть скорости, с которой магнитное поле проходит две стороны катушки. Следовательно, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернется на 90° от положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении через 180° позже. Форма волны напряжения будет приблизительно синусоидальной, показанной на рисунке 1.

Конструкция ротора генератора на рис. 2 имеет два полюса, один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий, для магнитного потока, направленного внутрь.В катушке статора индуцируется одна полная синусоида за каждый оборот ротора. Таким образом, частота электрической мощности, измеряемая в герцах (циклах в секунду), равна скорости вращения ротора в оборотах в секунду. Например, чтобы обеспечить подачу электроэнергии с частотой 60 герц, частота вращения первичного двигателя и ротора должна составлять 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту. Это удобная скорость для многих паровых и газовых турбин. Для очень больших турбин такая скорость может быть избыточной по причинам механического напряжения.В этом случае ротор генератора выполнен с четырьмя полюсами, разнесенными с интервалом 90°. Напряжение, индуцируемое в катушке статора, расположенной под таким же углом в 90°, будет состоять из двух полных синусоид за один оборот. Требуемая скорость ротора для частоты 60 герц составляет тогда 1800 оборотов в минуту. Для более низких скоростей, используемых в большинстве водяных турбин, можно использовать большее количество пар полюсов. Возможные значения частоты вращения ротора в оборотах в минуту равны 120 f / p , где f — частота, а p — число полюсов.

Слишком высокое напряжение в вашем доме?

Высокое напряжение вызывает большие счета за электроэнергию

Слишком высокое напряжение в вашем доме?

Это длинная страница, поэтому следующий обзор может быть полезен.

Обзор —

1. Каким должно быть напряжение?
2. Как определить, что у вас слишком высокое напряжение
3. Как слишком высокое напряжение увеличит ваш счет за электроэнергию
4. Термодинамика
5. Почему Hydro One делает это?
6. Это немного похоже на …
7. Чрезвычайная ситуация и моя жалоба
8. Оправдания от Hydro One
9. Суть

1.

Каким должно быть напряжение?

Напряжение в настенных розетках должно быть в пределах нескольких вольт от 120 В переменного тока ,
скажем 118–122 В переменного тока, в зависимости от «нагрузки», то есть в зависимости от того, сколько и чего
тип бытовой техники, которую используете вы и ваши соседи, а также как далеко вы находитесь от
последний трансформатор.

Далее, среднее напряжение за периоды
несколько дней или более должно быть очень близко к 120 В переменного тока, а напряжение должно быть выше
120 В переменного тока примерно в половине случаев и ниже 120 В переменного тока в другой половине времени.В периоды
однако чрезвычайно высокой нагрузки, например, в очень жаркую или очень холодную погоду, многие
энергетические компании изо всех сил пытаются обеспечить своих клиентов номинальным напряжением 120 В переменного тока.

Все обычные бытовые приборы, разрешенные к продаже в Канаде в соответствии с канадскими стандартами.
Association (CSA) рассчитаны на работу при 120 В переменного тока (за исключением, конечно, рассчитанных
для 240 В переменного тока). Моя электроэнергетическая компания
Гидроодин
которая поставляет электроэнергию напрямую большинству сельских и некоторых пригородных потребителей в
провинции Онтарио, Канада, но многие электроэнергетические предприятия работают так же, как
Hydro One делает.

Желтая зона на приведенной выше диаграмме — это диапазон напряжений, измеренных в моем доме во время
Декабрь 2015 года, январь и февраль 2016 года, а также совсем недавно, в 2019 и 2020 годах.

Зеленая и красная зоны выше определены в документе Канадской ассоциации стандартов.
CAN3-235-83 Таблица 3, «Рекомендуемые пределы изменения напряжения для цепей до 1000 вольт»
на служебном входе».  (См., в частности, «Рекомендации по напряжению» на страницах 35–36
Документ Совета по энергетике Онтарио.) Энергетический совет Онтарио четко заявляет, что

Hydro One обеспечивает только стандартное напряжение. Эти напряжения
будет соответствовать стандартам Канадской ассоциации стандартов («CSA»).

На самом деле, эти же стандарты повторяются в «окончательном проекте» заявления Hydro One о
условия обслуживания Hydro One
клиентов (см., в частности, Таблицу 2, Рекомендуемые пределы изменения напряжения).
Итак, мы знаем, что этот стандарт используется Hydro One и что напряжение всегда должно
находиться в зеленой зоне и никогда не должна находиться ни в одной из красных зон на приведенном выше графике.

Рекомендация CSA по напряжению в нормальных условиях эксплуатации составляет 110–125 В переменного тока.
электрик скажет вам, что может быть опасно работать в течение длительного периода времени на
верхний предел этого диапазона. Фактически, та же рекомендация CSA определяет 127 В переменного тока.
как «экстремальное рабочее состояние» , всего на два вольта выше верхнего предела
«нормального» рабочего диапазона.

Текущая ситуация в моем доме —
За первые 7 дней февраля среднее напряжение составило 121. 25 В переменного тока, и напряжение было выше номинального напряжения (120 В переменного тока) в 77% случаев. Это среднее напряжение неплохое, но все же есть большие колебания напряжения каждый день. Подробнее о моих измерениях напряжения см. здесь.

2. Как узнать, слишком ли высокое напряжение

Если у вас есть цифровой мультиметр или другой подходящий прибор для измерения
диапазон напряжения, проверьте напряжение, которое появляется в электрических розетках вашего дома. Помните,
вы имеете дело с переменным током (AC), а не с постоянным током (DC), поэтому выберите соответствующий
настройки вашего вольтметра.Измеренное напряжение
должно быть в пределах нескольких вольт от 120 В переменного тока. Это приемлемое напряжение. Проверь это
в разное время дня и ночи в течение нескольких дней, чтобы найти разумное среднее значение. Если
вы обнаружите, что напряжение в ваших стенных розетках постоянно составляет около 124 В переменного тока или выше,
то у вас в доме слишком много электроэнергии, и вы потребляете и платите за нее значительно больше
энергии, чем требуется вашим приборам.

Обратите внимание: — Вы имеете дело с потенциально смертельным
напряжения, поэтому, если вы не можете безопасно проверить напряжение самостоятельно, обратитесь к квалифицированному
электрик, техник, технолог или инженер сделают это за вас.нет стыда
просить кого-то другого сделать это, и это может спасти вашу жизнь.

3. Как слишком высокое напряжение увеличит ваш счет за электроэнергию

Если ваш счет за электроэнергию слишком высок, одной из причин может быть то, что ваша электроэнергетическая компания
подает в ваш дом слишком много электроэнергии, то есть слишком высокое напряжение. В
В Северной Америке большинство ваших электроприборов рассчитаны на работу с
напряжение 120 вольт переменного тока (VAC), и позволяют плюс или минус несколько вольт для
колебания нагрузки и резистивные потери в электрических проводах.Если ваша электроэнергетическая компания,
как Hydro One, подает напряжение
которые постоянно выше, чем 120 В переменного тока , тогда ваши приборы будут
постоянно используют больше энергии, чем им нужно, и вы должны платить за больше энергии, чем вам нужно
нужный.

Возможно, вы помните из школьного урока физики, что при 120 вольтах 100-ваттная
лампа накаливания рассеивает 100 ватт мощности в виде света и тепла
(в основном жара). Это нормально, и это то, за что мы рассчитываем платить, когда обращаемся
на выключатель света.

Влияние напряжения на мощность, потребляемую устройством

Если напряжение вашего равно	Мощность, используемая Нагрузка 100 Вт	И вы платите Это гораздо больше
118 В переменного тока	96,6 Вт	-3,3%
120 В перем. тока (номинальное значение)	100 Вт	0%
122 В переменного тока	103,4 Вт	+3,4%
124 В переменного тока	106.8 Вт	+6,8%
126 В переменного тока	110,3 Вт	+10,3%
128 В переменного тока	113,8 Вт	+13,8%
130 В переменного тока	117,4 Вт	+17,4%

Однако при напряжении 124 В переменного тока эта же лампочка рассеивает почти 107
ватт вместо 100 ватт и вы будете платить за электроэнергию почти на 7% больше. В
126 В переменного тока лампа будет рассеивать чуть более 110 Вт, и вы заплатите за нее на 10,2 % больше.
ваше электричество. Ваш холодильник, морозильник, плита, печь с принудительным воздушным отоплением,
электрические обогреватели, тостер, отстойник, водяной насос, стиральная машина, сушилка для белья, кофеварка,
много лампочек — все эти приборы будут одинаково затронуты
более высокое напряжение, которое подается. И вы заплатите за этот дополнительный
энергия. Все время, пока они включены.

Примечание для читателей. Вы получаете дополнительные очки, если заметили это в таблице выше.
что мощность и напряжение не имеют «линейной зависимости».Кроме «импульсных источников питания»
упомянутых ниже, мощность и энергия пропорциональны квадрату
напряжения , так как напряжение увеличивается, мощность и энергия будут
растет немного быстрее, чем напряжение. Точные отношения очень точно
описывается законом Ома. Спросите любого инженера.

Используемая мощность = (приложенное напряжение)² / (сопротивление нагрузки)

или   P = E²/R

Единственным исключением из всех этих являются электронные устройства, использующие
импульсные источники питания , не имеющие трансформаторов и
специально разработан для работы в широком диапазоне напряжений, скажем, 100-250 В переменного тока.
В пределах расчетного диапазона входного напряжения эти нелинейные источники питания не подчиняются закону Ома, когда
мы пытаемся рассчитать их энергопотребление. Ваше зарядное устройство для мобильного телефона, вероятно,
этого типа.

4. Термодинамика

Какое отношение к этому имеет термодинамика? Ну, можно подумать, что
более высокое напряжение будет нагревать вещи быстрее или делать другие вещи быстрее, тем самым компенсируя
с более коротким временем за дополнительную стоимость высокого напряжения. Конечно, резистивная нагрузка, как у вас
тостер или водонагреватель будут нагреваться быстрее, а затем раньше выключаться при более высокой температуре.
напряжения, но потери на утечку тепла все же есть, и эти потери могут
никогда не восстановиться.Из-за этих потерь укороченное время нагрева при более высокой
напряжение не может полностью компенсировать дополнительные затраты на эксплуатацию при более высоком
Напряжение. Таким образом, хотя тостер (например) с
напряжение поджарит ваш хлеб быстрее, чем тостер, работающий при расчетном напряжении
(120 В переменного тока), тостер с проектным напряжением по-прежнему обходится дешевле, чем тостер с
напряжение выше расчетного. Как и в мифическом поиске вечного двигателя,
термодинамика всегда добьется нас в конце.

5. Зачем Hydro One это делает?

Почему Hydro One подает больше напряжения, чем вам действительно нужно? Чтобы заработать больше денег,
конечно. Hydro One часто имеет излишки энергии для продажи, особенно во время
зиму, и они доставляют в наши дома более высокое напряжение, чтобы продать
эта дополнительная энергия для нас.

После того, как базовое количество энергии было произведено и продано, любая дополнительная энергия становится намного дешевле.
производить, поэтому прибыль выше, когда Hydro One может продавать свою избыточную энергию.Как клиенты,
мы с вами являемся покупателями этого излишка.

Странно, что, с одной стороны, Hydro One всегда подчеркивает важность экономии
энергии с помощью программируемых термостатов, компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), приборов EnergyStar и
обращая внимание на график времени использования, а с другой стороны, обеспечивая уровень
напряжение, которое сводит на нет любую экономию от этих усилий по сохранению.

6. Это немного похоже на…

• сходить с семьей в дорогой ресторан, где порции огромные и никто не может съесть все
  это было положено на их тарелки, но ресторан не предлагает услугу собачьих сумок, так что вы
  приходится платить за всю еду, даже если не все можно съесть;
• необходимость покупать бензин на заправке, которая намеренно переполняет ваш бак, и вы должны
  заплатить за весь газ, который пролился на землю, даже если вы не можете его использовать;
• необходимость платить за дополнительное место (пустое!) каждый раз, когда вы ведете свою семью в кино
  театр.

7. Чрезвычайная ситуация и моя жалоба

Напряжение в моем доме

Зима 2015/16 года принесла экстремальную ситуацию, так как напряжение в моем доме усреднилось
между 124 и 125 В переменного тока и было выше рекомендуемой CSA зеленой зоны примерно на половине
время, иногда граничащее с верхней крайней красной зоной при 127 В переменного тока. Неудивительно, что мой
лампочки той зимой перегорели, даже дорогие КЛЛ лампы, а высоковольтные
может объяснить, почему наш дорогой ТВ-приемник «зависал» часами, несмотря на
прием сильных телевизионных сигналов.

На самом деле, Hydro One продолжает поставлять напряжения, которые почти всегда выше
чем номинальные 120 В переменного тока.   См. здесь
сводка напряжения, подаваемого в мой дом компанией Hydro One в течение первых месяцев
с декабря 2015 года. Хотя это и не является экстремальным, из-за высокого напряжения все мои приборы
использовать больше энергии, чем им необходимо для нормальной работы. Подробности о ежемесячном
измерения показаны в
архив.

8. Оправдания от Hydro One

В прошлые годы, когда я жаловался в Ontario Hydro, теперь Hydro One, на высокое напряжение в
мой дом, они привели несколько разных «причин», но ни одна из этих причин не является логичной или
действительный.

• «Но нам придется снизить напряжение и у ваших соседей.» —  Дох! Из
  Конечно, вы бы. У всех моих соседей слишком высокое напряжение, как и у меня, так и должно быть.
  уменьшенный.
• «Нам нравится подавать более высокое напряжение, чтобы двигатели легче запускались». —
  Извините, но я живу в жилом районе, а не в промышленной зоне, и я могу пересчитать по пальцам одной руки.
  количество значительных двигателей в моем доме. Все они рассчитаны на 120 В переменного тока и
  они нормально работают при таком напряжении.
• «Но напряжение меняется и не постоянно высокое.» — Да,
  напряжение меняется нормально, и я жалуюсь на то, что оно слишком высокое
  о. В течение декабря 2015 года я измерял напряжение 135 раз, более
  или меньше случайным образом в течение дня и ночи (я немного бессонница), и напряжение никогда не было меньше
  121,0 В переменного тока (уже выше номинальных 120 вольт) и до 127,2 В переменного тока. Среднее
  моих измерений за месяц было 124.25 В переменного тока так
  мои соседи и я использовали примерно на 8% больше энергии, чем необходимо. И, да, напряжение
  была все еще слишком высокой большую часть времени в течение остальной части зимы. (Подробнее см. в таблицах моих измерений.)
• «Но у вас все неправильно! Ток уменьшается с увеличением напряжения, поэтому
  мощность остается прежней. »  —  Эта «линия» была опробована на мне
  несколькими лицами (один из них – специалист, работающий в электроэнергетике). это полный
  искажение закона Ома, что можно проверить, обратившись к любой физике или электротехнике.
  учебник.Общий принцип «мощность не меняется» применим только к электрическим
  линии электропередач, по которым подается постоянное количество энергии от генерирующей станции к
  трансформаторная подстанция. Ваш дом не
  трансформаторная подстанция и вместо этого является «переменной нагрузкой», требующей постоянного напряжения. Видеть
  более подробная информация здесь. Утверждать, что «власть остается прежней»
  ложь, противоречащая законам физики, и изящная пропаганда, используемая для того, чтобы скрыться от
  фактическая критика электроэнергетики.Эта фраза может работать на политиков и некоторых
  журналисты, но на меня это не действует и не должно работать на вас.

Все это от Hydro One и энергетиков, которые любят изображать из себя
блюстители сбережения и энергоэффективности.

9. Итоги

В идеале среднее напряжение за 24-часовой период должно составлять 120,0 В переменного тока и колебаться между,
скажем, от 117 до 123 вольт, а лучше от 118 до 122 вольт, в зависимости от питания и
условия нагрузки.Значит, напряжение должно быть выше 120 вольт примерно
половину времени и ниже 120 вольт, другую половину времени . Гидро Один должен
стремиться к достижению такого уровня снабжения для всех жилых кварталов. Это справедливо и правильно и
не приводит к тому, что наши приборы потребляют больше мощности и энергии, чем предполагается, или обходятся нам дороже
деньги, чем мы должны были бы заплатить. Однако у меня дома измерения показали, что напряжение
обычно превышает 120,0 В переменного тока более чем в 80% случаев, по крайней мере, с начала 2018 года и
до июня 2020 года.Есть надежда, что ситуация с напряжением с начала июня 2020 г.
стать правилом, а не исключением.

С помощью интеллектуальных счетчиков и других систем телеметрии Hydro One точно знает
какое напряжение они подают, и у них нет оправдания тому, что они не знают об излишних и дорогостоящих
напряжения, которые я описал выше.

Здесь собраны результаты многих измерений в моем собственном доме. Необходимо взять большое
количество измерений каждый месяц (теперь около 4000 автоматических измерений ежемесячно), чтобы гарантировать
точности и преодоления влияния почасовой и
ежедневные колебания нагрузки и мощности подачи.

Измерения напряжения для в прошлом месяце
резюмировано здесь. Пожалуйста
также смотрите архив замеров за предыдущие месяцы
(по состоянию на декабрь 2015 г.).

.