Мощность расчетная формула: определение расчетной нагрузки

Содержание

определение расчетной нагрузки

табл.1. Показатели электрических нагрузок электроприемников

Электроприемники

Ки

Кс

cosφ

tgφ

Металлорежущие станки мелкосерийного производства: мелкие токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные,
карусельные, точильные и т.п.

0,12

0,14

0,4

2,35

То же, но крупносерийного производства

0,16

0,2

0,5

1,73

Штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зубофрезерные, а также крупные токарные, строгальные фрезерные,
карусельные и расточные станки

0,17

0,25

0,65

1,15

Приводы молотов, ковочных машин, волочильных станов, бегунов, очистных барабанов

0,2

0,35

0,65

1,15

Многоподшипниковые автоматы для изготовления деталей из прутков

0,2

0,23

0,5

1,73

Автоматические поточные линии обработки металлов

0,5. .0,6

0,5..0,6

0,7

1,0

Переносной электроинструмент

0,06

0,1

0,5

1,73

Насосы, компрессоры, двигатель-генераторы

0,7

0,75

0,8

0,73

Эксгаустеры, вентиляторы

0,65

0,7

0,8

0,73

Элеваторы, транспортеры, шнеки, конвейеры несблокированные

0,4

0,5

0,75

0,86

То же, сблокированные

0,55

0,65

0,75

0,86

Краны, тельферы при ПВ = 25%

0,05

0,1

0,5

1,73

То же при ПВ = 40%

0,1

0,2

0,5

1,73

Сварочные трансформаторы дуговой сварки

0,3

0,35

0,35

2,58

Сварочные машины шовные

0,25

0,35

0,7

1,0

То же стыковые и точечные

0,35

0,6

0,6

1,32

Сварочные автоматы

0,35

0,5

0,5

1,73

Однопостовые сварочные двигатель-генераторы

0,3

0,35

0,6

1,32

Многопостовые сварочные двигатель-генераторы

0,5

0,7

0,7

1,0

Печи сопротивления с непрерывной автоматической загрузкой изделий, сушильные шкафы

0,7

0,8

0,95

0,33

То же, с периодической загрузкой

0,5

0,6

0,85

0,62

Мелкие нагревательные приборы

0,6

0,7

1,0

1,0

Индукционные печи низкой частоты

0,7

0,8

0,35

2,58

Двигатель-генераторы индукционных печей высокой частоты

0,7

0,8

0,8

0,75

Ламповые генераторы индукционных печей

0,7

0,8

0,65

1,15

Электрические расчеты | Внутрицеховая система электроснабжения нефтеперерабатывающего завода

Страница 2 из 10

При проектировании системы электроснабжения или анализе режимов ее работы потребители электроэнергии (отдельный приемник электроэнергии, группа приемников, цех или завод в целом) рассматривают в качестве нагрузок. Различают следующие виды нагрузок: активную мощность Р, кВт, реактивную мощность Q квар, полную мощность S, кВА и ток I, А..
По величине электрических нагрузок выбирают (определяют) параметры основных элементов СЭС – число и мощность силовых трансформаторов (на всех ступенях СЭС), параметры аппаратов различных классов, сечения токоведущих частей.

В расчете используем метод упорядоченных диаграмм, который в данное время является основным при разработке технических и рабочих проектов электроснабжения.
По этому методу расчетную активную нагрузку приемников электроэнергии на всех ступенях питающих и распределительных сетей (включая трансформаторы и преобразователи) определяют по средней нагрузке и коэффициенту расчетной нагрузки из выражения

Рр=кр· ΣРсм (2.1)

Расчетный коэффициент нагрузки кр, определяем по таблице П.5.[9] как функцию nэ и ки гр.взв (эффективного числа ЭП и группового коэффициента использования)
кр=f(nэ, ки гр.взв.) (2.2).

2. 1. Расчет электрических нагрузок в сети напряжением до 1 кВ
(от силовых и осветительных ЭП)

Расчёт электрических нагрузок сводим в таблицу 2.1.
1. Приводим паспортные данные отдельных групп ЭП, работающих в ПКР (подъемно-транспортное оборудование), к номинальной мощности в кВт по выражению:

, кВт
, кВт

3. Суммируем установленные мощности узла:

, кВт
4. По каждой характерной группе ЭП определяем среднесменную нагрузку за наиболее загруженную смену:

, кВт
, квар

где — соответствует среднему значению для характерной группы ЭП.

5. Суммируем среднесменные нагрузки по узлу:

, кВт
, квар

6. Определяем средневзвешенный (групповой) коэффициент использования по узлу нагрузки:

7. Определяем эффективное число ЭП:

nэф = ,

8. По значениям группового коэффициента использования и эффективного числа ЭП по табл. П.4. определяем значение коэффициента расчетной нагрузки КР.

КР = 0,75

9. Определяем расчетный максимум активной нагрузки по узлу:

Рр = кр·, кВт

  1. Учитывая особенность потребления реактивной мощности ЭП, мало зависящей от загрузки ЭП активной мощностью, принимаем:

Qр=, квар

  1. Полная расчетная силовая нагрузка по узлу равна:

, кВА
12. Значение токовой расчетной нагрузки, по которой выбирают сечение ТВЧ по условию нагрева, а также параметры аппаратов, определяется по выражению:

,·А
где – номинальное напряжение в рассматриваемом участке сети, кВ

  1. Определение установленной мощности осветительных ЭП:

кВт
где РУД.О, – удельная плотность осветительной нагрузки;
Вт/м2для нефтеперерабатывающих цехов.
F = 10000 м2 — площадь цеха

Расчёт нагрузок осветительных ЭП выполняют по установленной мощности осветительных электроустановок и коэффициент использования для них.

, кВт

, квар
где КС.О. – коэффициент спроса осветительных установок;
КС.О. = 0,95 для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;
КПРА – коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА) газоразрядных ламп;
КПРА = 1,1 для ламп типа ДРЛ (ртутно-кварцевые лампы с исправленной цветностью) и ДРН (металлогалогенные).
Полная расчетная осветительная нагрузка: кВА (1.12)
Определим максимум нагрузки всего по цеху
(1.13)
(1.14)
(1.15)
Расчетные активные нагрузки силовых и осветительных ЭП, расчетные реактивные мощности суммируют и вносят в соответствующие графы табл. 2.1.

Таблица 2.1 — Расчет электрических нагрузок напряжением до 1 кВ

Исходные данные

Справочные данные

Среднесменная нагрузка за наиболее загруженную смену

Кр

Расчетный максимум нагрузки

Расчётный ток
Iр,

А

№ п/п

Наименование характерных групп ЭП

Кол-во, шт.

Паспортные данные ЭП, кВт

Ном. мощн. характерных гр. ЭП

Одного ЭП
, кВт

Общая РПАСП, кВт

РНОМ, кВт

Ки.

cosφ

tgφ

РСМ, кВт

QСМ, квар

РР,
кВт

QР, квар

SР,
кВА

1.

Газоочистные сооружения

50

3

960

960

0,5

0,7

1,02

480

489,6

80

2.

Электрообессоливающие установки

90

1

590

590

0,45

0,65

1,17

265,5

310,64

15

3.

Вентиляторы

70

5

550

550

0,65

0,80

0,75

357,5

268,13

20

4.

Насосы, компрессоры

45

5

400

400

0,65

0,80

0,75

260

195

40

5.

Краны, тельферы, ПВ=25%

30

5

320

160

0,18

0,45

1,98

28,8

57,02

40

6.

Краны, тельферы, ПВ=40%

80

5

500

250

0,18

0,45

1,98

45

89,1

Продолжение таблицы 2.1. — Расчет электрических нагрузок напряжением до 1 кВ

Исходные данные

Справочные данные

Среднесменная нагрузка за наиболее загруженную смену

Кр

Расчетный максимум нагрузки

Расчётный ток
Iр,

А

№ п/п

Наименование характерных групп ЭП

Кол-во, шт.

Паспортные данные ЭП, кВт

Ном. мощн. характерных гр. ЭП

Одного ЭП
, кВт

Общая РПАСП, кВт

РНОМ, кВт

Ки.

cosφ

tgφ

РСМ, кВт

QСМ, квар

РР,
кВт

QР, квар

SР,
кВА

7.

Сварочные машины шовной сварки Sн, кВА

70

10

1000

350

0,30

0,35

2,68

105

281,4

40

8.

Элеваторы, конвейеры сблокированные

100

10

1600

1600

0,60

0,70

1,02

960

979,2

40

9.

Итого силовые ЭП:

535

4860

2501,8

2670,09

121,5

0,75

1876,35

2670,09

3263,44

4729,62

10.

Осветительные ЭП: (площадь цеха F=10000

Ксо
0,95

181,1

62,07

Всего по цеху:

2057,45

2732,16

3420,2

3420,2

Расчет мощности компенсирующих устройств в сети напряжением до 1 кВ

Суммарную расчетную мощность ККУ напряжением до 1 кВ определяем по минимуму приведенных затрат двумя последовательными расчетными этапами:
— выбором экономически оптимального числа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций (ТП), т. е. определение мощности ККУ – 0,38 кВ, обеспечивающей оптимальное число цеховых трансформаторов, Qнк1, квар;

— определением дополнительной мощности ККУ – 0,38 кВ в целях оптимального снижения потерь в трансформаторах цеховых ТП и питающих их сетей напряжением выше 1 кВ, Qнк2, квар, вызванных перетоками РМ через цеховые ТП.
Суммарная реактивная мощность ККУ – 0,38 кВ равна:

Qнк = Qнк1 + Qнк2, квар (2.11)
где Qнк1 и Qнк2 – суммарные мощности ККУ – 0,38 кВ, определяемые на двух указанных этапах расчета.

Суммарная мощность ККУ – 0,38 кВ распределяется между отдельными трансформаторами цеховых ТП пропорционально их реактивной мощности.

2.2.1. Определение мощности компенсирующих устройств по условию выбора оптимального числа цеховых трансформаторов
Исходя из результатов расчетов электрических нагрузок напряжением до 1 кВ, имеем нагрузки (силовая и осветительная):
2057,45 кВт,
2732,16 квар
Ориентировочный выбор номинальной мощности цеховых трансформаторов производится по удельной плотности нагрузок и полной расчетной нагрузке цеха.
, кВА/м2

При удельной плотности нагрузок в границах 0,2 0,3 кВА/м2 и полной расчетной нагрузке более 3000 — 4000 кВА целесообразно принимать к установке цеховые трансформаторы мощностью 1600 кВА (реже 2500 кВА). При удельных плотностях нагрузок и полной расчетной погрузке цехов ниже указанных, рекомендуются к установке цеховые трансформаторы мощностью 160-1000 кВА в зависимости от результатов расчета.
Удельная плотность нагрузки составляет 0,34 кВА/м2 , а полная мощность 3420,2 кВА. Выбираем из шкалы установленных мощностей цеховых трансформаторов единичную мощность кВА.
Минимальное число трансформаторов:

шт (2.12)

Экономически оптимальное число трансформаторов:

шт (2.13)

По кривымрис. 4.7. [1] определяем дополнительное число трансформаторов , тогда
2 шт (2.14)

Наибольшая реактивная мощность, квар, которую целесообразно передавать через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ:

,квар (2. 15)

Суммарная мощность НБК, квар, для данной группы трансформаторов, обеспечивающая экономически оптимальное число трансформаторов:
квар (2.16)

Мощность НБК, приходящаяся на один цеховой трансформатор:

квар (2.17)

по этой величине выбираем из табл. 9.2. [1] типоразмер ККУ-0,38 кВ:
УК-0,38-750НЛУЗ-750квар

УК-0,38-300НЛУЗ-300квар
сумарной мощностью 1050 квар на каждый трансформатор.

Тогда суммарная мощность установленных в цехе комплектных конденсаторных установок составит:

квар (2.18)

Нескомпенсированная реактивная мощность в сети до 1 кВ составит:

квар (2.19)

2.2.2. Определение дополнительной мощности КУ в сети напряжением до 1 кВ в целях оптимального снижения потерь активной мощности,
вызванных перетоками РМ

Дополнительная мощность НБК для данной группы трансформаторов, , в целях оптимального снижения потерь:
квар (2. 20)

где — для магистральной схемы питания с двумя трансформаторами в магистрали, определяем по кривым 4.9. [1], исходя из значений К1 (табл.4.6. [1]) и К2 (табл.4.7. [1])
; ; ;
Т.к. , то для данной группы трансформаторов реактивная мощность принимается равной нулю.

Способ расчета показателя силы тока при выборе нужного сечения проводов

Наша компания предоставляет услуги по разработке электропроекта в квартирах. Мы подготовили для Вас эту статью с полезной информацией. Надеемся, что Вам она пригодится.

В течение реализации электропроекта, чтобы вычислить возможную потерю напряжения, необходимо обязательно знать такие величины, как нагрузка и длина всех отдельных участков в сети. Только после этого можно будет непосредственно начинать проектирование расположения электрической сети. С имеющимися показателями составляется расчетная схема. Она различна для 3-фазных сетей и 1-фазных.

В первом случае вычисленная нагрузка сети делится на три части, которые распределяются одинаково по 3-м фазам. Однако на практике не всегда получается распределить нагрузку равномерно. Точнее всего это можно сделать с сетями, в которых работают 3-фазные двигатели. Если же в них применяются 1-фазные потребители, то сделать это намного сложнее. Такие сети с 3-фазными двигателями устанавливаются в городских системах снабжения электричеством потребителей. В них обычно действуют 1-фазные приемники электричества, поэтому в расчете нагрузки, поделенной на три равные части, всегда есть небольшие отклонения. Но во время проектирования устанавливаются равные части показателя нагрузки. Такой подход позволяет упростить процесс проектирования. Обычно делается расчетная схема только на одну линейную часть сети, т.е. на одну фазу. Показатели к остальным фазам берутся, как равносильные. В схеме обозначаются дополнительно места монтирования плавких предохранителей и аппаратов защиты сети от возможных сбоев и аварийных ситуаций.

Кроме всего этого во время проектирования электрической сети нужно обязательно учитывать особенность плана здания и разреза его помещений. Это необходимо потому, что в некоторых помещениях ранее уже была установлена электропроводка. На ней обычно указываются электротоки и мощность подключаемых приборов, в число которых входят розетки, осветительные приборы и т.п.

Способ расчета силы тока во время составления проекта базируется на уже существующем плане жилого населенного пункта или производственного предприятия. На нем обозначаются все точки включения разных групп электроприемников. Это могут быть отдельные дома, или просто знания производственного предприятия. При отсутствии такого плана невозможно сделать точный проект проектирования электросети. От этого в последующем зависит качество проведения электромонтажных работ.

На схеме длина отдельного участка электросети помечается согласно выбранному масштабу плана в целом. Если же чертежа нет, то тогда длины отдельных участков сети помечаются в реальном размере. Только в таком случае можно составить проект электросети без погрешностей.

Когда записывается расчетная схема электросети, соблюдать масштабирование, при нанесении на нее участков сети, не обязательно. Главное, чтобы верно были нанесены участки соединения отрезков электросети.

Рисунок A

На рисунке А показан пример схемы электрической линии наружного монтажа. По ней доставляется ток в населенный пункт силой в 380/220В. На ней начерчены участки сети, которые измеряются в метрах. Они располагаются, как слева, так и сверху. Показана и нагрузка с помощью стрелок вправо и вниз. На них указаны расчетные мощности. Их измеряют в киловаттах. На приведенном примере схемы главной, магистральной линией является отрезок АБВ. От него идут ответвления. Это отрезки ВЕ, БД, ВГ.

Вычисление расчетных мощностей электросети

Вычисление расчетных мощностей электросети (нагрузок) достаточно сложная работа. Она выполняется, как при создании проекта «с нуля», так и во время реконструкции объекта и его сетей. Каждый из подключенных приборов (люстра, телевизор, холодильник и т.д.) берут от сети определенное номинальное число мощности при заданном номинальном значении напряжения на зажимах. Данная мощность берется за расчетную величину для конкретного приемника электричества. Потом осуществляется определение значения расчетной мощности для электродвигателя сети. Данная работа намного сложнее, чем предыдущая. Полученный верный результат зависит от крутящегося момента. Он связан с двигателем подключаемых механизмов, в число которых входят вентилятор, станок и транспортер. Вычисленная номинальная мощность помечается на корпусе двигателя. Данный показатель отличается от фактически существующей мощности. Получается, что, например, нагрузка токарного станка число не константное. Оно меняется от толщины стружки, которая снимается с детали, а также от размера объекта обработки.

Вычисление расчетной мощности двигателя является трудной задачей еще и потому, что в ходе работы следует принимать во внимание количество возможно подсоединенных приемников электричества. А это играет важную роль в ходе проведения электромонтажных работ.

Примером тому выступает высчитывание нагрузки для электросети, которая предназначена для обеспечения энергией мастерской. Там функционируют тридцать электрических двигателей. Часть из них всегда работают без остановки. К ним относят двигатели вентиляторов. А вот двигатели станков работают в режиме с определенными перерывами. Часть из них вообще функционируют с неполной нагрузкой. Поэтому расчетная мощность сети в этой ситуации признается за переменную величину. Всегда берется данное значение с запасом, т.е. максимальный показатель. После определяется максимальный средний показатель за промежуток времени, равный тридцати минутам.

Формула расчета мощности электрических приемников, определяемой в кВт.

Р = Кс х Ру

Кc – коэффициент, показывающий величину спроса при максимально возможной нагрузке. Данный показатель рассчитывается при максимальном числе приемников. Если определяется коэффициент двигателя, то необходимо обязательно рассчитывать нагрузку приемников каждого в отдельности.

Py – мощность определенной группы электрических приемников, которая узнается путем сложения номинальной мощности всех приемников. Рассчитывается в кВт.

Вычисление показателя расчетного тока электрической линии, как для одного приемника, так и для группы.

Когда предстоит задача отобрать диаметр сечения электрического прибора, тогда нужно обязательно выяснить и размер расчетного тока. Определяется два показателя. Один базируется на показателе плотности, а другой на условиях нагревания.

Формула вычисления расчетного тока 3-х фазного электрического приемника.

Где Р – нагрузка приемника, рассчитываемая в кВт.

Un- величина номинального напряжения приемника в комплекте с зажимами. Определяется, как величина линейного, межфазного напряжения в сети
Cos ? — константная величина мощности приемника.

Выше представленная формула используется для расчета мощности тока из группы однофазных или 3-х фазных приемников. Ко всему этому прилагается условие того, все имеющиеся приемники подсоединяются в одинаковых размерах к каждой отдельной фазе из трех возможных. Есть же специальная формула расчета мощности для 1-фазного приемника или нескольких, образующих группу, подсоединенных только к одной фазе 3-фазной сети.

Uнф – значение номинального напряжения каждого отдельного приемника, которое равно показателю фазного напряжения сети. В этом месте и осуществляется подсоединение приемников. Вычисляется значение в ваттах.

Cos ? — константная величина мощности приемника. Для лампочек света и нагревательных приборов данное значение равно единице. Это делает процесс расчета быстрее и проще. 
Вычисление тока по существующей расчетной схеме электросети

Для примера берем электросеть небольшого жилого поселка. Она изображена на рисунке А. На нем расчетная нагрузка каждого отдельного дома, которая присоединяется к общей линии электросети, изображается с помощью стрелок. В конце стрелки написано значение, высчитанное в киловаттах. Чтобы создать проект проведения электричества в жилой поселок и отобрать необходимый диаметр сечения проводов, нужно вычислить нагрузку на все имеющиеся участки.

Расчет производится на базе первого закона Кирхгофа. Он говорит, что для любой точки электросети общая сумма поступающих токов может быть равна суммарному значению всех выходящих токов. Этот закон используется только для расчета нагрузок, выраженных в киловаттах.

Пример

Требуется найти наилучший, с точки зрения оптимальности, вариант распределения нагрузки по разным участкам электрической линии. Так на участке, длина которого равна восьмидесяти метров, в самой завершающей точке Г, где происходит вход его в общую сеть, нагрузка равна девяти киловаттам. На ответвлении в сорок метров нагрузка уже рассчитывается путем сложения нагрузок от домов, примыкающих к конечной точке ответвления ВГ. Т.е. 9+6=15 кВт. Чуть далее, на расстоянии в пятьдесят метров, нагрузка в точке В уже равна сумме трех показателей, а именно 15+4+5=24 кВт.

Таким же способом происходит расчет и всех оставшихся участков электросети. Чтобы сделать работу проще и быстрее, все вышеперечисленные значения указываются в строго определенном порядке. На рисунке А величины длины участков электролинии отмечаются в порядке слева и сверху, а нагрузка – справа и снизу. И наконец, любое проектирование электросети обязательно должно учитывать токи в электроустановочных зданиях, где происходит утечка.

Задание

Например, в ситуации с мастерской, 4-хпроводная электролиния, характеризуемая напряжением в 380/220В, осуществляет питание 30 электрических двигателей. Получается, что сумма мощностей равна сорока восьми киловаттам. Т.е. Py1 = 48 кВт. Сумма мощностей лампочек для света равна двум киловаттам. Ру2 = 2 кВт. Константное значение на спрос для осветительной и силовой нагрузки равно соответственно Кс2=0,9 и Кс1=0,35. Среднее константное значение мощности для всей в целом установки равно cos ф=0,75. Вопрос: вычислить расчетный ток электролинии.

Решение

Сначала производим расчет нагрузки электрических двигателей.

P1 = 0,35 х 48 =16,8 кВт

Далее рассчитываем расчетную нагрузку для осветительных приборов.

Р2=0,9 х 2=1,8 кВт.

Теперь считаем конечную сумму мощностей.

Р= 16,8 + 1,8= 18,6 кВт.

Итого, расчетный ток вычисляем по формуле

Вычислив приблизительное значение расчетного тока, можно проверить правильность создания проекта прокладывания электросети и проведения монтажных работ.

Расчёт мощности генератора

Для начала вспомним школу.

Что такое электрическая мощность?
Электрическая мощность обозначается при написании формул латинской буквой Р и измеряется в ваттах Вт или на латинице W, киловаттах (кВт или kW), мегаваттах (МВт или MW) и так далее.
Электрическая мощность равна произведению напряжения и тока:

P (Вт) = U (В) * I (А)

Различают следующие виды электрической мощности, которые, соответственно, по-разному обозначаются:

Активная мощность:
Обозначение: P
Единица измерения: Вт (W)

Это мощность, отдаваемая при подключении к источнику тока (генератору) нагрузки, имеющей активное (омическое) сопротивление. Если нагрузка, имеет только активное сопротивление и не содержит реактивных сопротивлений, то активная мощность будет равна полной мощности.

Расчёт производится по формуле: P = U * I * cos φ

Примеры: лампы накаливания, нагревательные приборы и т. п.

Реактивная мощность:
Обозначение: Q
Единица измерения: вар или VAr (вольт-ампер реактивный)

Это мощность, отдаваемая при подключении к источнику тока компонента сети или нагрузки, имеющей индуктивные (электродвигатель) или ёмкостные (конденсатор) элементы.

Расчёт производится по формуле: Q = U * I * sin φ

Примеры:
Потребители, придающие нагрузке индуктивный характер: электродвигатели, сварочные трансформаторы и т.п.
Потребители, придающие нагрузке ёмкостной характер: конденсаторы в компенсаторных устройствах, конденсаторы, создающие реактивную мощность в цепи возбуждения генераторов и т.п.

Полная мощность:
Обозначение: S
Единица измерения: В·A или VA (вольт-ампер)

Полная электрическая мощность равна произведению сдвинутых по фазе напряжения и тока. Полная мощность непосредственно связана с активной и реактивной мощностями. Её расчёт производится по формуле, выражающей закон Пифагора. Полная электрическая мощность представляет собой максимальную мощность электрического тока, которая может быть выработана генератором или использована.

Расчёт производится по формуле: S = U * I  или S = P + Q

Изображенный на рисунке треугольник отображает взаимосвязь между электрическими мощностями или соответствующими им напряжениями.

Теперь о расчёте мощности генератора.

Для точного определения области применения и пригодности любого электроагрегата для выполнения поставленных задач необходимо прежде всего определить суммарную мощность потребителей тока. Только таким образом можно определить, какой электроагрегат может быть использован для данных целей. При выборе необходимой мощности электроагрегата можно использовать приведённые ниже эмпирические формулы.

1. Потребители, являющиеся только активной нагрузкой (например, электронагреватели, лампы накаливания и подобные им приборы с чисто омическим сопротивлением).
Суммарную мощность можно расчитать путём простого сложения мощностей отдельных потребителей, которые могут быть подключены к генератору. В данном случае полная электрическая мощность, измеряемая в ВА или VA (Вольт-ампер) равна активной мощности, измеряемой в Вт или W (Ватт). Необходимая мощность электроагрегата определяется путём увеличения суммарной мощности подключаемых потребителей на 10% (т.е. с учётом определённых технических факторов).

Пример: Суммарная мощность потребителей * 110% = Мощность, требуемая от электроагрегата.

Если суммарная мощность всех потребителей 2000 Вт (в данном случае 2000 Вт = 2000 ВА ), то требуемая мощность электроагрегата будет: 2000 ВА * 110% = 2200ВА

2. Потребители, имеющие индуктивную составляющую мощности (компрессоры, насосы и прочие электродвигатели). Эти нагрузки потребляют очень большой ток при пуске и выходе на рабочий режим. В данном случае, сначала необходимо определить точное значение мощности одновременно подключаемых потребителей. Далее следует выбрать мощность электроагрегата.

Полная мощность такого электроагрегата должна быть не менее, чем в 3,5 раза больше суммарной мощности потребителей. В исключительных случаях она должна превышать мощность потребителей в 4—5 раз.

Пример: Суммарная мощность потребителей * 3,5 = Мощность, требуемая от электроагрегата.

Если суммарная мощность всех потребителей 2000 ВА, то требуемая мощность электроагрегата будет: 2000 ВА * 3,5 = 7000 ВА

Расчетные способы учета электрической энергии (мощности) на розничном рынке электрической энергии

  В соответствии с «Основными положениями функционирования розничных рынков электрической энергии», утвержденными постановлением Правительства РФ № 442 от 04.05.2012г., в случаях:

— непредставления потребителем показаний расчетного прибора учета в сроки, установленные в договоре;
— 2-кратного недопуска к расчетному прибору учета, установленному в границах энергопринимающих устройств потребителя, для проведения контрольного снятия показаний или проведения проверки приборов учета;
— неисправности, утраты или истечения срока межповерочного интервала расчетного прибора учета либо его демонтажа в связи с поверкой, ремонтом или заменой;
— для расчета объема потребления электрической энергии (мощности) и оказанных услуг по передаче электрической энергии в отсутствие прибора учета;
— для расчета объема безучетного потребления электрической энергии;
применяются следующие расчетные способы определения объема потребления электрической энергии (мощности):  

а) объем потребления электрической энергии (мощности) в соответствующей точке поставки определяется:

если в договоре, обеспечивающем продажу электрической энергии (мощности) на розничном рынке,  имеются данные о величине максимальной мощности энергопринимающих устройств в соответствующей точке поставки, по формуле:

где:

 — максимальная мощность энергопринимающих устройств, относящаяся к соответствующей точке поставки, а в случае, если  в договоре, обеспечивающем продажу электрической энергии (мощности) на розничном рынке, не предусмотрено распределение максимальной мощности по точкам поставки, то в целях применения настоящей формулы максимальная мощность энергопринимающих устройств в границах балансовой принадлежности распределяется по точкам поставки пропорционально величине допустимой длительной токовой нагрузки соответствующего вводного провода (кабеля), МВт;

Т — количество часов в расчетном периоде, при определении объема потребления электрической энергии (мощности) в которые подлежат применению расчетные способы, или количество часов в периоде времени, в течение которого осуществлялось безучетное потребление электрической энергии, но не более 8760 часов, ч;

если в договоре, обеспечивающем продажу электрической энергии (мощности) на розничном рынке, отсутствуют данные о величине максимальной мощности энергопринимающих устройств, по формулам:

для однофазного ввода:

для трехфазного ввода:

где:

 — допустимая длительная токовая нагрузка вводного провода (кабеля), А;

 — номинальное фазное напряжение, кВ;

 — коэффициент мощности при максимуме нагрузки. При отсутствии данных в договоре коэффициент принимается равным 0,9;

б) почасовые объемы потребления электрической энергии в соответствующей точке поставки определяются по формуле:

где W — объем потребления электрической энергии в соответствующей точке поставки, определенный в соответствии с подпунктом «а», МВт∙ч.

Страница не найдена

Клиентский офис *

Абзелиловский клиентский офисАльшеевский клиентский офисАскинский клиентский офисАургазинский клиентский офисБаймакский клиентский офисБакалинский клиентский офисБалтачевский клиентский офисБелебеевский клиентский офисБелокатайский клиентский офисБелорецкий клиентский офисБижбулякский клиентский офисБирский клиентский офисБлаговарский клиентский офисБлаговещенский клиентский офисБуздякский клиентский офисБураевский клиентский офисБурзянский клиентский офисВосточное отделение Белорецкая зона обслуживанияВосточное отделение Сибайская зона обслуживанияГафурийский клиентский офисДавлекановский клиентский офисДемский клиентский офисДополнительный офис Нефтекамского отделенияДуванский клиентский офисДюртюлинский клиентский офисЕрмекеевский клиентский офисЗападный клиентский офисЗианчуринский клиентский офисЗилаирский клиентский офисИглинский клиентский офисИлишевский клиентский офисИшимбайский клиентский офисКалтасинский клиентский офисКараидельский клиентский офисКармаскалинско-Архангельский клиентский офисКигинско-Салаватский клиентский офисКугарчинский клиентский офисКумертауский городской клиентский офисКумертауское отделениеКушнаренковский клиентский офисКуюргазинский клиентский офисМелеузовский клиентский офисМечетлинско-Белокатайский клиентский офисМишкинский клиентский офисМиякинский клиентский офисНефтекамский клиентский офисНефтекамское отделениеНуримановский клиентский офисОктябрьский клиентский офисСалаватский клиентский офисСеверный клиентский офисСибайский клиентский офисСипайловский абонентский участок Центрального клиентского офисаСтерлибашевский клиентский офисСтерлитамакский клиентский офисСтерлитамакское отделениеТатышлинский клиентский офисТуймазинский клиентский офисУфимский клиентский офисУфимское отделениеУчалинский клиентский офисФедоровский клиентский офисХайбуллинский клиентский офисЦентральное отделение Северо-Восточная зона обслуживанияЦентральное отделение Центральная зона обслуживанияЦентральный абонентский участок Восточного клиентского офисаЧекмагушевский клиентский офисЧерниковский абонентский участок Северного клиентского офисаЧишминский клиентский офисШакшинский абонентский участок Северного клиентского офиса Шаранский клиентский офисЮго-Восточный клиентский офисЮго-Западное отделение Белебеевская зона обслуживанияЮго-Западное отделение Октябрьская зона обслуживанияЮжный клиентский офисЯнаульский клиентский офис

Формула мощности в физике

Содержание:

Определение и формулы мощности

Определение

Мощностью некоторой силы является скалярная физическая величина, которая характеризует скорость произведения работы данной силой. Мощность часто обозначают буквами: N, P.

$$P=\frac{\Delta A}{\Delta t}(1)$$

В том случае, если за равные малые промежутки времени выполняется разная работа, то мощность является переменной во времени.
Тогда вводят мгновенное значение мощности:

$$P=\lim _{\Delta t \rightarrow 0} \frac{\delta A}{\Delta t}=\frac{d A}{d t}$$

где $\delta A$ – элементарная работа, которую выполняет сила,
$\Delta t$ – отрезок времени в течение, которого данная работа была выполнена.
Если мгновенная мощность не является постоянной величиной, то выражение (1) определяет среднюю мощностьза время
$\Delta t$.

Мощность силы можно определить как скалярное произведение силы на скорость, с которой движется точка приложения рассматриваемой силы:

$$P=\bar{F} \bar{v}=F_{\tau} v$$

где $F_{\tau}$ – проекция силы
$\bar{F}$ на направление вектора скорости (
$\bar{v}$).

При поступательном движении некоторого тела, имеющего массу m под воздействием силы
$\bar{F}$ мощность можно вычислить, применяя формулу:

$$P=m v \dot{v}(4)$$

В общем случае произвольного перемещения твердого тела суммарная мощность есть алгебраическая сумма мощностей всех сил,
которые действуют на тело:

$$P=\sum_{i=1}^{k} \bar{F}_{i} \cdot \bar{v}_{i}(5)$$

где $\bar{v}_{i}$ – скорость перемещения точки, к которой приложена сила
$\bar{F}_{i}$.

В случае поступательного движения твердого тела со скоростью $\bar{v}$ мощность можно определить при помощи формулы:

$$P=\overline{F v}(6)$$

где $\bar{F}$ – главный вектор внешних сил.

Если твердое тело совершает вращение вокруг точки О или вокруг неподвижной оси, которая проходит через точку О, то формулой для счет мощности можно считать выражение:

$$P=\bar{M} \bar{\omega}(7)$$

где $\bar{M}$ – главный момент внешних сил по отношению к точке О,
$\bar{omega}$ – мгновенная угловая скорость вращения тела.

Единицы измерения мощности

Основной единицей измерения мощности силы в системе СИ является: [P]=вт (ватт)

В СГС: [P]=эрг/с.

1 вт=107 эрг/( с).

Примеры решения задач

Пример

Задание. Какова мощность (P(t)), развиваемая силой, если она действует на тело, которое имеет массу m и
под воздействием приложенной силы движется поступательно. Сила описывается законом:
$F(t)=2 t \cdot \bar{i}+3 t^{2} \bar{j}$

Решение. {5}\right)$

Слишком сложно?

Формула мощности не по зубам? Тебе ответит эксперт через 10 минут!

Пример

Задание. Какова мгновенная мощность силы тяжести на высоте h/2. если камень массы m падает с высоты h. Сопротивление воздуха не учитывать.

Решение. Сделаем рисунок.

В качестве основы для решения задачи используем формулу для мгновенной мощности вида:

$$P=\bar{F} \cdot \bar{v}(2.1)$$

Сила, действующая на тело – сила тяжести. Она направлена по оси Y, выражение для ее проекции на ось Y запишем как:

$$F=m g(2.2)$$

В начальный момент времени тело имело скорость равную нулю, тогда скорость тела в проекции на ось Y можно вычислить, используя выражение:

$$v=v_{0}+g t=g t(2.3)$$

где v0=0.

Найдем момент времени, в который тело окажется на половине высоты (y=h/2), применим уравнение, которое описывает равноускоренное
движение (из начальных условий y0=0, v0=0):

$$y=y_{0}+v_{0} t+\frac{g t^{2}}{2}=\frac{g t^{2}}{2}=\frac{h}{2} \rightarrow t=\sqrt{\frac{h}{g}}(2. {3} h}$

Читать дальше: Формула плотности вещества.

Проектные расчеты электрооборудования, необходимые для проектов (включая примеры)

Проектные расчеты

Проектные расчеты устанавливают минимальные руководящие принципы и требования для создания электрических расчетов по проектам. Электрические расчеты должны выполняться для всех проектов, которые включают электрические компоненты, и должны быть занесены в проектную записную книжку.

Электрические расчеты, необходимые для проектов

Проектные расчеты могут выполняться вручную или с помощью компьютерных программ .Как минимум, должны быть выполнены следующие типы расчетов, где это применимо:

  1. Расчет нагрузки
  2. Расчет проводов
  3. Расчет кабелепровода
  4. Расчет параллельной цепи двигателя
  5. Улучшение коэффициента мощности
  6. Расчет параметров первичной и вторичной цепи трансформатора
  7. Напряжение падение
  8. Падение пускового напряжения двигателя
  9. Анализ короткого замыкания
  10. Уровни освещения
  11. Заземление на подстанциях (где важны ступенчатые потенциалы)
  12. Анализ гармонических искажений
  13. Расчет протяжки кабеля
  14. Мощность генератора / запуск двигателя.

Нагрузка

Расчет нагрузки должен производиться с использованием соответствующих разделов статей 220, 430 NEC и других разделов NEC.

Для определения размеров обычно используются следующие расчеты нагрузки:

  1. Питающие провода и защитные устройства
  2. Трансформаторы
  3. Главные шины щита и распределительного щита
  4. Компоненты центра управления двигателями
  5. Служебные входные устройства и проводники

Расчет нагрузки должен включать все нагрузки. Они должны быть получены путем суммирования всех нагрузок (с использованием соответствующих коэффициентов разнообразия, разрешенных статьей 220 NEC), которые подключены к каждой панели управления, распределительному щиту и центру управления двигателями.

Необходимо сделать поправку на будущий рост нагрузки. Затем нагрузки для каждой ветви распределительной системы могут быть суммированы обратно на оборудование служебного входа.

Определение параметров генератора

Следующая информация предназначена для ознакомления инженера-проектировщика с терминами, используемыми в программном обеспечении для расчета параметров генератора, и базовыми формулами.

Одиночные или многогранные генераторные установки должны быть рассчитаны на обеспечение максимального пускового (SkVA), устойчивого состояния (RkVA) и нелинейного (GkW) требования подключенного и будущего электрического оборудования.

Информация, важная для определения размеров и выбора одиночных или многогранных генераторов, включает:

  1. Условия окружающей среды: высота, температура, внутри или снаружи помещения
  2. Требования к снижению шума: глушители, кожух, бесшумные модели
  3. Топливо: дизельное топливо , бензин, природный газ
  4. Хранение топлива: бак на салазках, дневные и выносные баки
  5. Охлаждение: радиатор с жидкостным охлаждением, принудительный воздух
  6. Регулировка напряжения: максимально допустимые провалы напряжения
  7. Работа: первичный, резервный
  8. Номинальное напряжение: напряжение , 3-фазный, 1-фазный, с глухим заземлением, треугольник, звезда
  9. Подключенные нагрузки: линейные, нелинейные, коэффициент мощности
  10. Работа под нагрузкой: методы пуска двигателя, одношаговый, одношаговый с разнесением, несколько шагов нагрузки
  11. Будущие нагрузки

Процедуры определения размеров для одиночных или нескольких генераторов

Ниже приводится процедура определения размеров для генераторов. один или несколько наборов rator:

  1. Подготовьте график загрузки.
  2. Введите индивидуальные характеристики нагрузки в программное обеспечение.
  3. Ввести нагрузки в пошаговой последовательности в программное обеспечение.
  4. Используйте программное обеспечение для расчета и выбора генераторной установки.

Хорошая практика — запросить проверочный расчет у предпочтительного производителя генераторной установки .

Расчеты электрического проектирования, необходимые для проектов

Соответствующее содержание EEP с рекламными ссылками

Как рассчитать механическую мощность

Обновлено 22 декабря 2020 г. в современном мире.Вы сегодня ездили на машине? Он использовал энергию, получаемую либо от топлива, либо от батареи, для перемещения взаимосвязанного ряда механических компонентов — осей, шестерен, ремней и так далее — пока, наконец, эта энергия не использовалась для вращения колес и движения транспортного средства вперед.

Power в физике — это мера скорости , при которой работа выполняется с течением времени. Слово «механический» просто описательное; он говорит вам, что мощность связана с машиной и движением различных компонентов, таких как трансмиссия автомобиля или шестерни часов.

Формула механической силы использует те же фундаментальные законы физики, которые используются для других форм силы.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Мощность P определяется как работа Вт более раз т по следующей формуле. Примечание относительно единиц измерения: мощность должна быть в ваттах (Вт), работа — в джоулях (Дж), а время — в секундах (с) — всегда перепроверяйте, прежде чем вводить свои значения.

Механическая мощность подчиняется тем же законам, которые регулируют другие типы энергии, такие как химическая или термическая. Механическая мощность — это просто мощность, связанная с движущимися компонентами механической системы, например шестернями, колесами и шкивами внутри старинного Часы.

Энергия, Сила, Работа и Мощность

Чтобы понять выражение для механической силы, полезно выделить четыре взаимосвязанных термина: энергия , сила , работа и мощность .

  • энергия E объект содержит меру того, сколько работы он может выполнить; другими словами, сколько движения он может создать. Он измеряется в джоулях (Дж).
  • A force F , по сути, толкает или толкает. Силы передают энергию между объектами. Как и скорость, сила имеет величину и направление . Он измеряется в Ньютонах (Н).
  • Если сила перемещает объект в том же направлении , в котором она действует, она выполняет работу .По определению, одна единица энергии необходима для выполнения одной единицы работы. Поскольку энергия и работа определяются друг с другом, они оба измеряются в джоулях (Дж).
  • Мощность — это показатель скорости , , при котором выполняется работы, или энергии используется с течением времени. Стандартная единица мощности — ватт (Вт).

Уравнение для механической мощности

Из-за взаимосвязи между энергией и работой существует два распространенных способа выражения мощности математически.Первый — это работа Вт и время t :

P = \ frac {W} {t}

Мощность при линейном движении

Если вы Имея дело с линейным движением, вы можете предположить, что любая приложенная сила перемещает объект вперед или назад по прямому пути в соответствии с действием силы — подумайте о поездах на рельсах. Поскольку компонент направления в основном заботится о себе сам, вы также можете выразить мощность в терминах простой формулы, используя силы , расстояния и скорости .

В этих ситуациях работа W может быть определена как сила F × расстояние d . Подключите это к основному уравнению выше, и вы получите:

P = \ frac {Fd} {t}

Заметили что-нибудь знакомое? При линейном движении расстояние деленное на время — это определение для скорости ( v ), поэтому мы также можем выразить мощность как:

P = F \ frac {d } {t} = Fv

Пример расчета: перевозка белья

Хорошо, это было много абстрактной математики, но давайте приступим к работе сейчас, чтобы решить примерную задачу:

Родители просят вас нести 10-килограммовая загрузка чистого белья наверху.Если обычно вам требуется 30 секунд, чтобы подняться по лестнице, а высота лестницы составляет 3 метра, оцените, сколько энергии вам потребуется, чтобы перенести одежду с нижней части лестницы наверх.

На основе подсказки мы знаем, что время t будет 30 секунд, но у нас нет значения для работы W . Однако мы можем упростить сценарий для оценки. Вместо того чтобы беспокоиться о перемещении белья вверх и вперед на каждом отдельном этапе, давайте предположим, что вы просто поднимаете его по прямой с начальной высоты.Теперь мы можем использовать выражение механической мощности P = F × d / t , но нам все еще нужно выяснить задействованную силу.

Чтобы переносить белье, вы должны противодействовать действию силы тяжести на него. Поскольку сила тяжести составляет F = mg в направлении вниз, вы должны приложить ту же силу в направлении вверх. Обратите внимание, что g — это ускорение свободного падения, которое на Земле составляет 9,8 м / с 2 .Имея это в виду, мы можем создать расширенную версию стандартной формулы мощности:

P = mg \ frac {d} {t}

И мы можем подставить наши значения для массы, ускорения, расстояния и времени:

P = (10 \ times 9,8) \ frac {3} {30} = 9,08 \ text {ватт}

Таким образом, вам нужно потратить около 9,08 Вт, чтобы носить белье.

Последнее замечание о сложности

Наше обсуждение ограничилось довольно простыми сценариями и относительно простой математикой. В продвинутой физике сложные формы уравнения механической мощности могут потребовать использования расчетов и более длинных, более сложных формул, которые учитывают множественные силы, криволинейное движение и другие усложняющие факторы.

Если вам нужна более подробная информация, база данных HyperPhysics, размещенная в Университете штата Джорджия, является отличным ресурсом.

Создайте свой собственный трансформатор | Электронный дизайн

DAQ-система обеспечивает соответствие ASIL-D системам управления батареями электромобилей

14-канальная высоковольтная система сбора данных ASIL-D MAX17852 от Maxim Integrated Products обеспечивает высочайший уровень безопасности для напряжение, ток, температура и связь, а также уменьшенные требования к пространству и стоимости решения. Разработанный для интеграции в электромобили, гибридные электромобили и другие транспортные системы, он может использоваться для интеллектуальных распределительных коробок и автомобильных аккумуляторных систем с напряжением от 48 до 400 В и выше.

MAX17852 построен с точностью и функциями, которые необходимы OEM-производителям и производителям электромобилей для проектирования своих систем в соответствии с высочайшими стандартами ASIL-D. Однокристальное решение требует на 16% меньше места на плате и на 20% меньше стоимости спецификации, чем дискретное решение.

Благодаря своей высокой точности измерения с точной временной синхронизацией, ИС может измерять напряжение ячейки в пределах ± 0,45 мВ при комнатной температуре и с максимальной погрешностью ± 2 мВ в диапазоне температур от 5 до 40 ° C. Кроме того, с диапазоном измерения тока усилителя ± 300 мВ, максимальным коэффициентом усиления 256 и максимальной погрешностью усиления измерения тока 0,3%, MAX17852 предоставляет быстрые и точные данные для расчета управления питанием, состояния работоспособности и состояния. заряда.

14-канальная система сбора данных с аккумулятором включает в себя усилитель считывания тока, чтобы гарантировать синхронный сбор информации о токе с напряжением и температурой элемента.MAX17852 позволяет использовать как датчик Холла, так и шунтирующие резисторы в качестве чувствительных компонентов.

Наличие и цены

Чтобы заказать MAX17852 или узнать больше, нажмите здесь.

Восстанавливаемый предохранитель eFuse с регулируемой защитой от перенапряжения и возможностью маркировки

Компания Toshiba Electronics Europe добавила TCKE712BNL в свое семейство усовершенствованных микросхем eFuse. Обладая сопротивлением в открытом состоянии 53 мОм и временем срабатывания всего 320 нс, TCKE712BNL покрывает диапазон входных напряжений от 4.От 4 до 13,2 В. Это новое устройство предназначено для широкого спектра различных товаров бытовой электроники, включая камеры, беспроводные чистящие средства и электроинструменты, роботов-уборщиков, серверы, интеллектуальные колонки, термостаты и беспроводные зарядные устройства.

Электронные предохранители отличаются от обычных предохранителей со стеклянной трубкой и микросхемой, которые обеспечивают однократную защиту от недопустимых условий. Они предназначены для защиты цепей во время повторяющихся событий превышения лимита, после которых они автоматически сбрасываются внутренним логическим сигналом.Электронные предохранители также обладают гораздо более быстрым откликом и могут предлагать дополнительные встроенные функции защиты.

Например, можно запрограммировать порог перенапряжения TCKE712BNL в соответствии с требованиями конкретного приложения. Он также предлагает программируемые механизмы защиты от перегрузки по току (также регулируемой), перегрева и короткого замыкания. И, в отличие от пассивных устройств, он включает функцию флага, которая передает внешний сигнал, который можно использовать для предупреждения инженеров о возможных неисправностях в конструкции схемы.Функция флага также имеет функцию блокировки обратного тока, которая позволяет использовать устройство в мультиплексных системах.

TCKE712BNL eFuse поставляется в компактном корпусе WSON10 размером 3,00 × 3,00 мм. Для получения дополнительной информации посетите страницу продукта TCKE712BNL.

«Гибридные» IGBT-транзисторы на 650 В оснащены совместно упакованным диодом с барьером Шоттки для повышения эффективности

Новое семейство гибридных IGBT-транзисторов, разработанных Infineon Technologies, объединяет ключевые преимущества 650-V TRENCHSTOP 5 IGBT. технология и униполярная структура совместно упакованного SiC-диода с барьером Шоттки.Члены нового семейства продуктов CoolSiC предлагают превосходные частоты переключения и сниженные потери переключения, что делает их подходящими для преобразователей мощности постоянного тока и приложений коррекции коэффициента мощности (PFC). Это включает в себя инфраструктуру для зарядки аккумуляторов, решения для хранения энергии, фотоэлектрические инверторы и источники бесперебойного питания (ИБП), а также импульсные источники питания для серверов и телекоммуникаций (SMPS).

Гибридные IGBT могут использоваться в качестве замены для транзисторов TRENCHSTOP 5 IGBT, что позволяет повысить эффективность на 0.1% на каждую частоту переключения 10 кГц без усилий по изменению конструкции. Совместно упакованные, свободно вращающиеся SiC диоды Шоттки могут быстро переключаться без сильных колебаний и риска паразитного включения, что позволяет им обеспечивать улучшенную электромагнитную совместимость и надежность системы.

Например, гибридные IGBT CoolSiC демонстрируют значительное снижение коммутационных потерь при практически неизменных значениях dV / dt и di / dt. Они предлагают снижение E на до 60% и снижение E на на 30% по сравнению со стандартным кремниевым диодом.В качестве альтернативы, частота коммутации может быть увеличена, по крайней мере, на 40% при неизменных требованиях к выходной мощности, что позволяет использовать более дешевые пассивные компоненты меньшего размера.

Гибридный диод Infineon CoolSiC с дополнительным корпусом Кельвина.

Семейство гибридных дискретных IGBT CoolSiC включает в себя 5 сверхбыстрых IGBT-транзисторов TRENCHSTOP на 40, 50 и 75 А, 650 В, укомплектованных совместно с диодами CoolSiC Gen 6 с половинным номиналом или среднескоростными S5 IGBT. — комплектуется диодами CoolSiC Gen 6 с полным номиналом.Разработчики могут выбирать между корпусом эмиттера Кельвина TO-247-3 или TO-247-4. Четвертый вывод корпуса эмиттера Кельвина позволяет использовать контур управления затвор-эмиттер со сверхнизкой индуктивностью и снижает общие коммутационные потери.

Дополнительная информация доступна на сайте www.infineon.com/coolsic-hybrid-discretes.

Недорогие датчики повышают точность оценочной платы для счетчиков энергии, гальваническую развязку

STMicroelectronics представила новую оценочную плату, предназначенную для ускорения разработки экономичных трехфазных ваттметров переменного тока, отвечающих самым строгим международным стандартам для качество и точность. Эталонная конструкция включает недорогие, устойчивые к электромагнитным помехам шунтирующие датчики и передовую технологию гальванической развязки, обеспечивающую превосходную надежность и надежность. Его также можно использовать в качестве основы для приложений, выходящих за рамки учета коммунальных услуг, таких как зарядка электромобилей, серверы и солнечные инверторы.

Оценочная плата EVALSTPM-3PHISO сочетает в себе высокоточную измерительную ИС STPMS2 и усовершенствованный цифровой изолятор STISO621 с настраиваемой прошивкой под ключ, работающей на микроконтроллере STM32, для вычисления метрологических данных и данных о качестве электроэнергии.Схема датчиков и компоновка печатной платы оптимизированы для обеспечения устойчивости к электромагнитным помехам и высокого отношения сигнал / шум для высокоточных измерений и вычислений постобработки.

STPMS2 — это двухканальный 24-битный сигма-дельта модулятор второго порядка, который измеряет напряжение и ток для каждой фазы с помощью встроенного делителя напряжения и шунтирующего датчика тока. Затем он передискретизирует сигнал с использованием синхронизированных тактовых импульсов 4 МГц, распределяемых микроконтроллером, и мультиплексирует потоки сигма-дельта-битов напряжения и тока на одном выходном выводе.Три STPMS2 используются в трехфазной системе для сбора данных о напряжении и токе для каждой фазы.

Мультиплексированный выходной сигнал STPMS2 преобразуется в 24-битные значения напряжения и тока микроконтроллером STM32, который использует свои встроенные цифровые фильтры в качестве сигма-дельта модуляторов (DFSDM). Затем процессор использует полученные 24-битные значения напряжения и тока для вычисления всех необходимых метрологических данных в режиме реального времени каждые 200 мкс. Прошивка платформы также реализует виртуальный COM-порт, который обеспечивает доступ к внутренним параметрам для чтения метрологических данных, изменения внутренней конфигурации и калибровки платы.

Двухканальный цифровой изолятор STISO621 — первый в новой серии ИС, в которых используется технология гальванической изоляции толщиной 6 кВ на основе толстого оксида ST от ST для передачи данных между изолированными доменами в различных промышленных приложениях. STISO621 имеет два независимых канала с входами триггера Шмитта, что обеспечивает высокую помехозащищенность и сохраняет искажения импульсов ниже 3 нс. Благодаря максимальной скорости передачи данных 100 Мбит / с, выдерживаемому импульсному напряжению 6000 В (V IOTM ) и максимальному повторяющемуся напряжению изоляции 1200 В (V IORM ) STISO621 обеспечивает более быструю передачу данных, более длительный срок службы и более высокая надежность, чем у обычных оптических изоляторов.

Плата для оценки измерительных приборов ST соответствует стандартам EN 50470-x, IEC 62053-2x и ANSI12.2x для ваттметров переменного тока. Приложение предоставляет данные об активной широкополосной, активной основной гармонике, реактивной / полной мощности и энергии как по фазе, так и кумулятивно. Таким образом, он достигает класса точности 0,5 согласно IEC 62053-22 при измерении активной / полной мощности трехфазного тока и класса точности 1 согласно IEC 62053-21 при измерении трехфазной реактивной мощности. Он выполняет вычисления RMS и дополнительных искажений (THD) для каждого сигнала напряжения и тока, а также измерения постоянного тока, а также периода линии, фазового сдвига и задержки фазового напряжения для каждой фазы.

EVALSTPM-3PHISO также может использоваться в качестве эталона для многофазных промышленных измерительных приложений, помимо учета коммунальных услуг, подобных упомянутым выше. Оценочную плату EVALSTPM-3PHISO по цене 118 долларов можно приобрести на сайте st.com и у дистрибьюторов.

Для получения дополнительной информации посетите сайт www.st.com/isolated-interfaces

МОП-транзисторы с P-каналом

обеспечивают превосходное сопротивление в открытом состоянии и выдерживают напряжение для 24-вольтных приложений

Новое семейство 24-х моделей ROHM Semiconductor из 24 моделей. Вход V, выдерживаемое напряжение −40 / −60 В P-канальные МОП-транзисторы доступны как в одиночной, так и в двойной конфигурации.Устройства хорошо подходят для промышленных и бытовых приложений, таких как автоматизация производства, робототехника и системы кондиционирования воздуха.

В новых полевых МОП-транзисторах используется усовершенствованный полупроводниковый процесс поколения 5 -го для достижения самого низкого сопротивления на единицу площади в своем классе, согласно заявлению компании. Для продуктов на -40 В это означает, что сопротивление в открытом состоянии на 62% ниже, чем у традиционных продуктов, и на 52% ниже сопротивление в открытом состоянии для продуктов -60 В. Они также используют оптимизированную структуру устройства и новую конструкцию, которая снижает концентрацию электрического поля, что приводит к высокой надежности и низкому сопротивлению в открытом состоянии (которые обычно находятся в компромиссном соотношении).Эти решения способствуют стабильной долгосрочной эксплуатации промышленного оборудования, требующего исключительного качества.

Эти устройства отражают тенденцию к увеличению входного напряжения, обусловленную растущей потребностью в повышении эффективности в промышленных и бытовых приложениях. Хотя N-канальные полевые МОП-транзисторы обычно обладают более высокой эффективностью при использовании на стороне высокого напряжения, требуется напряжение затвора выше, чем входное напряжение, что усложняет конфигурацию схемы.

С другой стороны, полевые МОП-транзисторы с P-каналом могут работать с напряжением затвора ниже входного, что значительно упрощает конфигурацию схемы и снижает расчетную нагрузку.Приложения включают переключатели управления питанием и двигатели вентиляторов для промышленного оборудования.

Все устройства этого семейства в настоящее время доступны в серийных объемах. Щелкните здесь для получения дополнительной информации.

ИС питания GaN, предназначенные для потребительских приложений, с простым дизайном и на 66% большей мощностью

NV6128, мощная ИС GaNFast с номиналом 650/800 В, была разработана Navitas Semiconductor as лучшая альтернатива кремниевым устройствам, которые в настоящее время обслуживают рынок мощной мобильной и бытовой силовой электроники.Размещенный в корпусе PQFN размером 6 × 8 мм с запатентованной встроенной охлаждающей подушкой, более низкий 70 мВт R DS (on) NV6128 дает ему 66% -ное увеличение допустимой нагрузки. Это подходит для высокоэффективных приложений с высокой плотностью мощности от 200 до 500 Вт, таких как моноблоки, телевизоры, игровые консоли, зарядные устройства eMobility (электронные скутеры, электронные велосипеды), игровые ноутбуки и т. Д.

Как и другие члены семейства микросхем питания GaNFast, NV6128 объединяет в себе схему управления, защиту и управление, чтобы предоставить самое простое и компактное решение для питания.Он рассчитан на 650 В для номинального режима работы плюс пиковое значение 800 В для надежной работы во время переходных процессов. Затвор GaN-транзистора полностью защищен, и все устройство защищено от электростатических разрядов (ESD) до 2 кВ.

«Это явная альтернатива кремниевым решениям по преобразованию энергии», — сказал Дэн Кинзер, технический директор / главный операционный директор Navitas и соучредитель. «В то время как некоторые OEM-адаптеры для ноутбуков уровня 1 все еще используют традиционные кремниевые диодные выпрямители и топологии повышения PFC, которые работают на частоте от 50 до 70 кГц, GaNFast NV6128 обеспечивает современную высокоскоростную архитектуру тотемного полюса, работающую на частоте 200 кГц, что позволяет 300 -W решения при плотности мощности более 1. 1 Вт / куб. А когда вы в полной мере воспользуетесь способностью GaN поддерживать скорости переключения в диапазоне МГц +, вы получите еще один значительный скачок в плотности мощности ».

Поддержка проектирования включает подробные таблицы данных, электрические модели (SPICE) и механические модели (.stp). NV6128 находится в массовом производстве и сразу же доступен у партнеров-дистрибьюторов Navitas по цене 7,85 долларов за 1 тыс. Штук.

>> Электронные ресурсы для проектирования
.. >> Библиотека: Серия статей
.. .. >> Серия статей: PowerBites

Измерение и анализ мощности электродвигателя

Билл Гэтеридж, менеджер по продукции, приборы для измерения мощности, Yokogawa Corporation of America

Часть 1: Основные измерения электрической мощности

Электродвигатели — это электромеханические машины, преобразующие электрическую энергию в механическую. Несмотря на различия в размере и типе, все электродвигатели работают во многом одинаково: электрический ток, протекающий через катушку с проволокой в ​​магнитном поле, создает силу, которая вращает катушку, создавая крутящий момент.

Понимание выработки электроэнергии, потерь мощности и различных типов измеряемой мощности может быть пугающим, поэтому давайте начнем с обзора основных измерений электрической и механической мощности.

Что такое мощность? В самом простом виде мощность — это работа, выполняемая в течение определенного периода времени. В двигателе мощность передается на нагрузку путем преобразования электрической энергии в соответствии со следующими законами науки.

В электрических системах напряжение — это сила, необходимая для перемещения электронов.Ток — это скорость потока заряда в секунду через материал, к которому приложено определенное напряжение. Умножив напряжение на соответствующий ток, можно определить мощность.

P = V * I, где мощность (P) в ваттах, напряжение (V) в вольтах, а ток (I) в амперах

Ватт (Вт) — единица мощности, определяемая как один джоуль в секунду. Для источника постоянного тока вычисление представляет собой просто умножение напряжения на ток: W = V x A. Однако определение мощности в ваттах для источника переменного тока должно включать коэффициент мощности (PF), поэтому W = V x A x PF для переменного тока. системы.

Коэффициент мощности представляет собой безразмерное соотношение в диапазоне от -1 до 1 и представляет количество реальной мощности, выполняемой при работе с нагрузкой. При коэффициенте мощности меньше единицы, что почти всегда имеет место, будут потери реальной мощности. Это связано с тем, что напряжение и ток в цепи переменного тока имеют синусоидальную природу, а амплитуда тока и напряжения цепи переменного тока постоянно смещается и обычно не идеально совмещена.

Поскольку мощность равна напряжению, умноженному на ток (P = V * I), мощность максимальна, когда напряжение и ток выстраиваются вместе, так что пики и нулевые точки на сигналах напряжения и тока возникают одновременно.Это типично для простой резистивной нагрузки. В этой ситуации две формы сигнала находятся «в фазе» друг с другом, а коэффициент мощности будет равен 1. Это редкий случай, поскольку почти все нагрузки не просто обладают идеальным сопротивлением.

Говорят, что две формы сигнала «не в фазе» или «сдвинуты по фазе», если два сигнала не коррелируют от точки к точке. Это может быть вызвано индуктивными или нелинейными нагрузками. В этой ситуации коэффициент мощности будет меньше 1, и реальная мощность будет меньше.

Из-за возможных колебаний тока и напряжения в цепях переменного тока мощность измеряется несколькими способами.

Реальная или истинная мощность — это фактическая мощность, используемая в цепи, и измеряется в ваттах. В цифровых анализаторах мощности используются методы оцифровки сигналов входящего напряжения и тока для расчета истинной мощности в соответствии с методом, показанным на Рисунке 1.

В этом примере мгновенное напряжение умножается на мгновенный ток (I), а затем интегрируется за определенный период времени (t).Истинный расчет мощности будет работать с любым типом сигнала независимо от коэффициента мощности (Рисунок 2).

Гармоники создают дополнительную сложность. Несмотря на то, что электрическая сеть номинально работает на частоте 60 Гц, существует много других частот или гармоник, которые потенциально могут существовать в цепи, а также может быть составляющая постоянного или постоянного тока. Общая мощность рассчитывается путем рассмотрения и суммирования всего содержимого, включая гармоники.

Методы расчета, показанные на Рисунке 2, используются для обеспечения точного измерения мощности и истинных измерений среднеквадратичного значения для любого типа сигнала, включая все гармонические составляющие, вплоть до полосы пропускания прибора.

Измерение мощности

Далее мы рассмотрим, как на самом деле измерить мощность в данной цепи. Ваттметр — это прибор, который использует напряжение и ток для определения мощности в ваттах. Теория Блонделя утверждает, что общая мощность измеряется минимум на один ваттметр меньше, чем количество проводов. Например, однофазная двухпроводная схема будет использовать один ваттметр с одним измерением напряжения и одним измерением тока.

Однофазная трехпроводная двухфазная система часто встречается в проводке общего корпуса.Эти системы требуют двух ваттметров для измерения мощности.

В большинстве промышленных двигателей используются трехфазные трехпроводные схемы, которые измеряются двумя ваттметрами. Таким же образом потребуются три ваттметра для трехфазной четырехпроводной схемы, при этом четвертый провод является нейтралью.

На рис. 3 показана трехфазная трехпроводная система с нагрузкой, подключенной с использованием метода измерения двух ваттметров. Измеряются два линейных напряжения и два связанных фазных тока (с помощью ваттметров Wa и Wc).Четыре измерения (линейный и фазный ток и напряжение) используются для достижения общего измерения.

Поскольку этот метод требует контроля только двух токов и двух напряжений вместо трех, установка и конфигурация проводки упрощаются. Он также может точно измерять мощность в сбалансированной или несбалансированной системе. Его гибкость и низкая стоимость установки делают его подходящим для производственных испытаний, при которых требуется измерение только мощности или нескольких других параметров.

Для инженерных и научно-исследовательских работ лучше всего подходит трехфазный трехпроводный метод с тремя ваттметрами, поскольку он предоставляет дополнительную информацию, которая может использоваться для балансировки нагрузки и определения истинного коэффициента мощности. В этом методе используются все три напряжения и все три тока. Измеряются все три напряжения (от a до b, от b до c, от c до a), и контролируются все три тока.

Рис. 4. При проектировании двигателей и приводов ключевым моментом является просмотр всех трех значений напряжения и тока, что делает метод трех ваттметров на рисунке выше лучшим выбором.

Измерение коэффициента мощности

При определении коэффициента мощности для синусоидальных волн коэффициент мощности равен косинусу угла между напряжением и током (Cos Ø). Это определяется как коэффициент мощности «смещения» и подходит только для синусоидальных волн. Для всех других форм сигналов (несинусоидальных волн) коэффициент мощности определяется как активная мощность в ваттах, деленная на полную мощность в напряжении-амперах. Это называется «истинным» коэффициентом мощности и может использоваться для всех форм сигналов, как синусоидальных, так и несинусоидальных.

Однако, если нагрузка несимметрична (фазные токи разные), это может привести к ошибке при вычислении коэффициента мощности, поскольку при вычислении используются только два измерения ВА. Два VA усредняются, потому что предполагается, что они равны; однако в противном случае будет получен ошибочный результат.

Следовательно, для несимметричных нагрузок лучше всего использовать метод трех ваттметров, поскольку он обеспечивает правильный расчет коэффициента мощности как для сбалансированных, так и для несбалансированных нагрузок.

Анализаторы мощности

от Yokogawa и некоторых других компаний используют описанный выше метод, который называется методом подключения 3V-3A (трех напряжений и трех токов). Это лучший метод для инженерных и конструкторских работ, поскольку он обеспечивает правильные измерения общего коэффициента мощности и ВА для симметричной или несимметричной трехпроводной системы.

Основные измерения механической мощности

В электродвигателе механическая мощность определяется как скорость, умноженная на крутящий момент.Механическая мощность обычно определяется как киловатты (кВт) или лошадиные силы (л.с.), причем один ватт равен одному джоулю в секунду или одному ньютон-метру в секунду.

лошадиных сил — это работа, выполняемая за единицу времени. Один л.с. равен 33000 фунт-футов в минуту. Преобразование л.с. в ватт достигается с использованием этого соотношения: 1 л.с. = 745,69987 Вт. Однако преобразование часто упрощается, используя 746 Вт на л.с. (рисунок 9).

Для асинхронных двигателей переменного тока фактическая скорость вращения ротора — это скорость вращения вала (ротора), обычно измеряемая с помощью тахометра.Синхронная скорость — это скорость вращения магнитного поля статора, рассчитанная как 120-кратная частота сети, деленная на количество полюсов в двигателе. Синхронная скорость — это теоретическая максимальная скорость двигателя, но ротор всегда будет вращаться немного медленнее, чем синхронная скорость из-за потерь, и эта разница скоростей определяется как скольжение.

Скольжение — это разница в скорости вращения ротора и синхронной скорости. Чтобы определить процент скольжения, используется простой процентный расчет синхронной скорости минус скорость ротора, деленная на синхронную скорость.

КПД можно выразить в простейшей форме как отношение выходной мощности к общей входной мощности или КПД = выходная мощность / входная мощность. Для двигателя с электрическим приводом выходная мощность является механической, в то время как входная мощность является электрической, поэтому уравнение эффективности выглядит следующим образом: КПД = механическая мощность / входная электрическая мощность.

Часть 2: Выбор приборов для измерения и анализа мощности электродвигателя

Различные ассоциации разработали стандарты тестирования, которые определяют точность приборов, необходимых для соответствия их стандарту: IEEE 112 2004, NVLAP 160 и CSA C390.Все три включают стандарты для измерения входной мощности, напряжения и тока, датчиков крутящего момента, скорости двигателя и т. Д. Трансформаторы тока (CT) и трансформаторы напряжения (PT) являются одними из основных контрольно-измерительных приборов, используемых для выполнения этих измерений.

Соответствующие стандарты очень похожи, за некоторыми исключениями. Допустимые инструментальные ошибки для стандартов IEEE 112 2004 и NVLAP 150 идентичны; однако CSA C390 2006 имеет некоторую разницу в температурах и показаниях.

Например, требования к входной мощности для CSA C390 2006 составляют ± 0,5% от показаний и должны включать ошибки CT и PT, тогда как для IEEE 112 2004 и NVLAP 150 требуется только ± 0,5% от полной шкалы.

Датчики тока

Датчики тока обычно требуются для тестирования, потому что сильный ток нельзя подать непосредственно в измерительное оборудование. Доступен целый ряд датчиков для конкретных приложений. Накладные датчики могут использоваться с анализаторами мощности.Также можно использовать щупы для осциллографа, но при их использовании следует соблюдать осторожность, чтобы не допустить воздействия на инструмент высоких токов.

Для трансформаторов тока подводящий провод может быть подключен через окно (трансформаторы тока обычно имеют форму пончика или продолговатую, с отверстием или внутренней частью, называемыми окном), или слаботочные соединения могут быть выполнены с клеммами в верхней части устройство. Шунты обычно используются для приложений постоянного тока, но не переменного тока или искаженных частот, хотя их можно использовать для синхронных двигателей с частотой до нескольких сотен Гц.Доступны специализированные трансформаторы тока, которые хорошо работают на высоких частотах, которые чаще встречаются в осветительных приборах, а не в двигателях и приводах.

Yokogawa вместе с LEM Instruments разработала уникальную систему трансформаторов тока, которая обеспечивает высокую точность от постоянного тока до диапазона кГц. Это трансформатор активного типа, который использует блок кондиционирования источника питания и обеспечивает точность приблизительно от 0,05 до 0,02% от показаний. Этот тип системы трансформатора тока обеспечивает очень высокую точность измерений, особенно для частотно-регулируемых приводов, которая может варьироваться от 0 Гц до рабочей скорости подключенного двигателя.

Трансформаторы напряжения просто преобразуют напряжение с одного уровня на другой. В измерительных приложениях иногда требуются понижающие трансформаторы для снижения напряжения, подаваемого на измерительный прибор, хотя многие приборы могут работать с относительно высокими напряжениями и не требуют понижающего трансформатора.

Измерительные трансформаторы обычно представляют собой комбинацию трансформатора тока и трансформатора напряжения и могут уменьшить количество требуемых преобразователей в определенных измерительных приложениях.

Рекомендации и меры предосторожности при выборе

При принятии решения, какое устройство использовать, первым вопросом является диапазон частот измеряемых параметров. Для синусоидальных волн постоянного тока можно использовать шунты постоянного тока, которые обеспечивают высокую точность и простую установку. Для приложений переменного и постоянного тока можно использовать эффект Холла или измерительный трансформатор активного типа. Технология эффекта Холла имеет более низкий уровень точности, в то время как активный тип обеспечивает большую точность. Различные измерительные трансформаторы могут работать на высоких частотах 30 Гц и более, но их нельзя использовать для постоянного тока.

Следующее соображение — требуемый уровень точности. Для измерительного трансформатора это обычно указывается как точность передаточного числа витков. Фазовый сдвиг — еще один важный фактор, и он очень важен, потому что многие трансформаторы предназначены только для измерения тока и не имеют компенсации фазового сдвига.

Фазовый сдвиг в основном зависит от коэффициента мощности для измерения мощности и, таким образом, влияет на расчет мощности. Например, трансформатор тока, который имеет максимальный фазовый сдвиг 2 ° как часть своей спецификации, внесет ошибку косинуса (2 °) или 0.06% погрешность. Пользователь должен решить, приемлем ли этот процент ошибок для приложения.

Источником тока является трансформатор тока. Согласно закону Ома, напряжение (E) равняется току через проводник (I), умноженному на сопротивление (R) проводника в единицах Ом. Открытие вторичной обмотки трансформатора тока фактически увеличивает сопротивление до бесконечности. Это означает, что внутренний ток насыщает катушку, напряжение также стремится к бесконечности, и устройство повреждается или разрушается.Что еще хуже, трансформатор тока со случайно разомкнутой вторичной обмоткой может серьезно травмировать рабочих.

Никогда не размыкайте вторичную обмотку трансформатора тока. Пользователи могут получить серьезные травмы, а CT может быть поврежден или разрушен.

Совместимость приборов

Чтобы определить совместимость прибора, необходимо определить выходной уровень ТТ. Клеммные и другие трансформаторы тока обычно имеют выходную мощность, указанную в милливольтах на ампер, миллиампер на ампер или ампер. Типичный выход ТТ прибора может быть указан от 0 до 5 ампер.

Необходимо учитывать импеданс и нагрузку на ТТ, которые являются факторами, на которые влияет количество проводов, используемых для подключения ТТ к прибору. Эта проводка является сопротивлением или нагрузкой на прибор и, следовательно, может повлиять на измерения.

Пробники

при неправильном использовании могут создавать собственный набор проблем. Многие пробники осциллографа предназначены для работы с входным сопротивлением осциллографа, но диапазоны входного сопротивления анализатора мощности могут отличаться, и это необходимо учитывать.

Еще один аспект, который следует учитывать при определении совместимости прибора, — это физические требования к устройству. Размер необходимо учитывать вместе с типом трансформатора тока, например, накладным или кольцевым, каждый из которых будет лучше работать в конкретной ситуации.

Пример трехфазной системы двигателя

Теперь рассмотрим типичное трехфазное трехпроводное измерение мощности двигателя с помощью метода двух ваттметров. Теорема Блонделя утверждает, что количество требуемых измерительных элементов на единицу меньше количества токонесущих проводников.Это позволяет измерять мощность в трехфазной трехпроводной системе с использованием двух преобразователей при отсутствии нейтрали. Однако, когда есть нейтраль, используются три преобразователя, поскольку теперь имеется четыре проводника.

Трехфазное питание в основном используется в коммерческих и промышленных средах, особенно для питания двигателей и приводов, поскольку более экономично эксплуатировать большое оборудование с трехфазным питанием. Для расчета трехфазной мощности напряжение каждой фазы умножается на ток каждой фазы, который затем умножается на коэффициент мощности, и это значение умножается на квадратный корень из трех (квадратный корень из 3 равен равно 1.732).

Для измерения трехфазной мощности, потребляемой нагруженным двигателем, подключается анализатор мощности. На рисунке 1 показано типичное соединение с дисплеем, на котором показаны все три напряжения, все три тока, общая мощность и коэффициент мощности.

На рисунке 2 показано трехфазное трехпроводное измерение мощности, выполненное с использованием метода двух ваттметров. Все три тока и напряжения, а также общие значения ВА и ВАР указаны. Эта конфигурация может отображать отдельные показания мощности фазы, но их не следует использовать напрямую, потому что для этого метода измерения только полная мощность является точным показанием.

В основном, при использовании метода двух ваттметров в трехпроводной трехфазной системе невозможно измерить мощность отдельной фазы или измерить какие-либо параметры фазы, включая коэффициенты мощности фазы. Однако можно измерить все параметры фазы.

Для трехфазного двигателя с трехпроводным соединением в треугольник можно измерять линейные напряжения и токи отдельных фаз. Из-за отсутствия нейтрали невозможно измерить фазные напряжения.Эта ситуация приводит к некоторым показаниям, которые необходимо пояснить.

Глядя на отображение формы сигнала на рисунке 3, можно увидеть линейные напряжения Vab, Vbc и Vac. Линейные напряжения, видимые прибором, в сбалансированной системе разнесены на 60 °. Токи представляют собой фазные токи, которые приборы видят под углом 120 °.

Другое представление этой системы изображено на векторной диаграмме Phasor, показанной на рисунке 4. Треугольник в верхней части этого рисунка показывает измерения линейного напряжения черным цветом, значения фазного напряжения красным (но это теоретические потому что нейтрали нет), а фазные токи синим цветом.

В нижней части рисунка показаны разности фаз между напряжениями и токами. Опять же, обратите внимание, что линейные напряжения разнесены на 60 °, а фазные токи разнесены на 120 °. Еще одна деталь заключается в том, что если бы верхняя диаграмма представляла чисто резистивную нагрузку, то синие токи были бы синхронизированы с красными напряжениями. Однако при индуктивной нагрузке (например, в двигателе) синие векторы тока не совпадают по фазе с напряжениями.

Кроме того, для этого метода измерения на нижней диаграмме векторы тока всегда будут иметь дополнительный сдвиг на 30 ° по сравнению с напряжением. Суть в том, что правильно настроенный анализатор мощности учтет все эти условия.

Что делать, если фазная мощность и фазовый коэффициент мощности должны быть точно измерены в трехфазной трехпроводной системе, а не просто приблизительно? На рис. 5 показан метод, позволяющий измерять параметры фазы трехфазного трехпроводного двигателя путем создания плавающей нейтрали.

Однако у этой техники есть ограничения. Он будет хорошо работать на входе асинхронного двигателя, синхронного двигателя или аналогичного двигателя без привода с регулируемой скоростью.Следует соблюдать осторожность при использовании этого метода в системе привода с регулируемой скоростью, поскольку высокочастотные искаженные формы сигналов и гармоники могут вызвать несогласованные измерения.

Более того, метод плавающей нейтрали работает только для оборудования с сигналами синусоидального типа. С помощью привода с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) можно включить линейный фильтр 500 Гц (фильтр нижних частот), который затем позволит отображать показания для основной частоты, но не для общей частоты.

Трехпроводные и четырехпроводные измерения мощности

Важно понимать, что мощность будет считываться одинаково независимо от того, измерена ли она трехфазным трехпроводным или трехфазным четырехпроводным методом.Однако при трехфазном четырехпроводном соединении измеряемые значения напряжения представляют собой фазные напряжения от линии к нейтрали.

Рисунок 6 — это снимок экрана анализатора мощности, который показывает, насколько похожи показания мощности и коэффициента мощности для ШИМ-привода, работающего с двигателем, при сравнении трехфазного трехпроводного входа с фильтрацией 500 Гц с трехфазным четырехпроводным. вход с плавающей нейтралью.

В альтернативном решении используется функция измерения дельты, которая есть в анализаторах мощности Yokogawa.Функция измерения дельты использует мгновенные измерения линейного напряжения и фазного тока для получения истинного линейного напряжения, даже если фазы не сбалансированы. Это возможно благодаря вычислению векторной амплитуды внутри процессора. Эта функция также обеспечивает измерения фазной мощности в трехпроводной цепи. Решение для измерения дельты также обеспечивает нейтральный ток.

Часть 3: Измерения электрической мощности для трехфазного двигателя переменного тока

Полное тестирование системы привода и двигателя на основе ШИМ (широтно-импульсной модуляции) представляет собой трехэтапный процесс.Шаг 1 — это точное измерение входной и выходной мощности привода с регулируемой скоростью ШИМ для определения эффективности привода и потерь мощности. Шаг 2 — точное измерение входной мощности двигателя, а шаг 3 — точное измерение механической мощности двигателя.

Оптимальный метод — объединить все три шага с использованием одного анализатора мощности, чтобы исключить временной сдвиг. Это также обеспечивает отличные расчеты эффективности в едином программно-аппаратном решении.

Рис. 7. На этом снимке экрана анализатора мощности показано, как функцию измерения дельты можно использовать для получения истинных показаний и мощности фазы, даже если фазы не сбалансированы.

Некоторые анализаторы мощности имеют опцию двигателя, в которой сигналы скорости и момента могут быть интегрированы таким образом. Эти анализаторы мощности могут измерять электрическую мощность и механическую мощность и отправлять данные на ПК с запущенным программным обеспечением от оригинального производителя анализатора или заказным программным обеспечением от системного интегратора.

Измерения привода ШИМ для двигателей переменного тока

При использовании частотно-регулируемого привода с широтно-импульсной модуляцией для управления двигателем часто необходимо измерять как входной, так и выходной сигнал частотно-регулируемого привода с помощью шестифазного анализатора мощности.Эта установка может не только измерять трехфазную мощность, она также может измерять постоянную или однофазную мощность. См. Рисунок 1.

В зависимости от анализатора режим настройки будет выполняться в нормальном или среднеквадратичном режиме. Конфигурация проводки должна соответствовать приложению, например, трехфазный вход и трехфазный выход.

Любой линейный фильтр или фильтр нижних частот должны быть отключены, поскольку фильтрация затрудняет измерения. Однако фильтр пересечения нуля или частотный фильтр должен быть включен, поскольку он будет фильтровать высокочастотный шум, чтобы можно было измерить основную частоту.Это измерение необходимо при отслеживании частоты привода.

На рис. 2 показана форма выходного напряжения ШИМ с сильно искаженным напряжением, срезанными высокими частотами и с большим количеством шумов на токовой стороне, что затрудняет измерение. Высокочастотное переключение сигнала напряжения создает сильно искаженную форму волны с высоким содержанием гармоник. Частота варьируется от 0 Гц до рабочей скорости.

Для такого зашумленного сигнала нужны специальные датчики тока для измерения.Для точных измерений мощности с ШИМ также необходимы анализаторы мощности с широкой полосой пропускания, способные измерять эти сложные сигналы.

На рис. 3 показан пример содержания гармоник напряжения на выходе ШИМ. Присутствуют частоты биений, а содержание гармоник напряжения превышает 500 порядков (примерно 30 кГц). Большая часть гармоник приходится на нижние частоты на токовой стороне.

Проблемы измерения привода двигателя с ШИМ

Напряжение инвертора обычно измеряется одним из двух способов.Можно использовать истинное среднеквадратичное измерение, которое включает полное содержание гармоник. Однако, поскольку основная форма волны — это в первую очередь то, что влияет на крутящий момент двигателя, можно выполнить и использовать более простые измерения. Для большинства приложений требуется измерение только основной формы волны.

Существует два основных метода измерения основной амплитуды волны напряжения. Первый и самый простой — использовать фильтр нижних частот для удаления высоких частот. Если в анализаторе мощности есть этот фильтр, просто включите его.Правильная фильтрация даст среднеквадратичное значение напряжения основной частоты инвертора. Однако этот тип фильтрации не обеспечивает истинного измерения полной мощности, поэтому фильтрация — не самый требовательный метод.

Второй метод — это метод измерения выпрямленного среднего, который выдает среднеквадратичное значение напряжения основной волны без фильтрации за счет использования определения среднего значения напряжения, масштабированного до среднеквадратичного напряжения. Алгоритм выпрямленного среднего среднего за цикл обеспечит эквивалент основного напряжения, который будет очень близок к среднеквадратичному значению основной волны.

Используя этот метод, можно измерить полную мощность, общий ток и основное напряжение.

Измерение амплитуды основной волны с помощью гармонического анализа

Функцию гармонического анализа можно использовать для определения истинного напряжения основной гармоники с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ) для определения амплитуды каждой гармонической составляющей, включая основную волну. Это дает точное измерение среднеквадратичного напряжения основной волны. Новейшие анализаторы мощности могут выполнять одновременные измерения истинных среднеквадратичных значений и гармонических составляющих.

На рисунке 4 Urms2 (среднеквадратичное значение на выходе ШИМ) является очень большим числом, а F2 (среднее значение основной гармоники) несколько ниже. Значение Urms3 (фильтрация основного) дает аналогичный результат. Наконец, U2 (1) получается из анализа гармоник или вычислений FFT основной гармоники. F2, Urms3 и U2 (1) дают очень близкие результаты, но расчет U2 (1) FFT считается наиболее точным.

Инверторный ток обычно измеряется только одним способом, и это как истинный среднеквадратичный сигнал, потому что все гармонические токи вносят вклад в повышение температуры в двигателе и отвечают за него, поэтому все они должны быть измерены.

Еще одно важное измерение включает напряжение привода В / Гц (Вольт-на-Герц). Привод с ШИМ должен поддерживать постоянное соотношение В / Гц по сравнению с рабочей скоростью двигателя. Анализатор мощности может рассчитывать В / Гц, используя среднеквадратичное значение или значение основного напряжения. Заданная пользователем математическая функция анализатора используется для построения уравнения для этого измерения.

Измерение напряжения шины постоянного тока

Напряжение на шине постоянного тока в ШИМ может быть измерено для проверки условий повышенного и пониженного напряжения.Это измерение может быть выполнено внутри привода на клеммах конденсаторной батареи. Однако более простой способ — использовать отображение формы сигнала анализатора мощности с измерением курсора.

При отображении формы сигнала с помощью курсорного измерения необходимо убедиться, что курсор не находится прямо над небольшими выступами на дисплее. Вместо этого курсор должен располагаться поперек формы сигнала, чтобы выполнить точное измерение. На рисунке 5 показано измерение напряжения ШИМ при высокоскоростном переключении.Курсор помещается для чтения значения, например 302,81 В.

Измерения механической мощности

Механическая мощность измеряется как скорость двигателя, умноженная на крутящий момент двигателя. На рынке существует множество различных типов датчиков скорости и крутящего момента, которые работают с различными двигателями. Хотя анализаторы Yokogawa могут взаимодействовать с большинством датчиков скорости и крутящего момента, все же целесообразно подтверждать совместимость в каждом случае. Эти датчики могут использоваться для получения информации о механических измерениях, чтобы вычислить измерения механической мощности в анализаторе мощности.

Многие датчики поставляются с интерфейсной электроникой для правильной обработки сигнала для работы с анализаторами мощности или другим оборудованием. Условный сигнал может быть аналоговым выходом или выходом последовательной связи, который идет на ПК и его прикладное системное программное обеспечение.

Одним из вариантов измерения механической мощности является использование как датчика, так и соответствующего измерительного прибора от данного производителя. Такой подход имеет преимущества, поскольку датчики будут точно согласованы с прибором.Будут доступны показатели крутящего момента, скорости и мощности, и, вероятно, будут варианты для подключения к ПК вместе с соответствующим прикладным программным обеспечением.

Более интегрированный подход изображен на рисунке 6. В этой конфигурации выходные сигналы скорости и крутящего момента от измерительных приборов датчика подключаются непосредственно к входам скорости и крутящего момента анализатора мощности. Это дает большое преимущество, заключающееся в том, что измерения электрической и механической мощности могут оцениваться одновременно, а расчет эффективности выполняется непрерывно.

КПД двигателя, привода и системы

КПД инвертора в простейшей форме рассчитывается как выходная мощность, деленная на входную мощность, и выражается в процентах. Один из методов, используемых для измерения входной и выходной мощности, заключается в простом подключении измерителей мощности к входу и выходу, при этом показания двух измерителей используются для расчета эффективности.

Более комплексным методом является использование анализатора мощности с несколькими входами для одновременного измерения входа и выхода, как показано на рисунке 1. Это приводит к более точному расчету эффективности, поскольку он использует один анализатор мощности для устранения потенциальных ошибок, вызванных измерениями временного сдвига.

С помощью внутренних математических вычислений, предоставляемых анализатором, можно настроить очень простое вычисление с использованием меню для расчета потерь привода и эффективности привода.

Какой метод мне следует использовать?

IEEE 112 — это промышленный стандарт США для испытаний двигателей, в котором описаны несколько методов.На рис. 7 показан дисплей анализатора мощности, поддерживающий «Метод A» стандарта IEEE 112, в котором вся механическая мощность делится на общую потребляемую мощность двигателя. Стандарт определяет многие параметры, помимо измерений тока и напряжения двигателя, и предоставляет инструкции по проведению общепринятых испытаний многофазных и асинхронных двигателей и генераторов и составлению отчетов по ним. Кроме того, стандарт содержит 11 методов испытаний, чтобы определить, как проводить измерения эффективности двигателей.

Метод испытаний A — ввод-вывод, определенный в IEEE 112: эффективность рассчитывается как отношение выходной мощности измерения к измеренной входной мощности после корректировки температуры и динамометра, если применимо.Испытания проводятся при номинальной нагрузке с помощью механического тормоза или динамометра. Этот рейтинг должен быть ограничен двигателями с номинальной полной нагрузкой не более 1 кВт.

Метод испытаний B — ввод-вывод с разделением потерь: В методе B выполняются измерения как входной, так и выходной мощности, но различные потери разделяются. Большинство этих потерь просто выделяют тепло, которое должно рассеиваться двигателем в сборе, и представляют собой энергию, недоступную для выполнения работы. Этот метод является признанным стандартом тестирования U.S. автомобилестроение для двигателей с полной нагрузкой от 1 до 300 кВт.

В то время как оба метода A и B работают, метод B требует большого количества приборов и обычно выполняется только производителями двигателей. Поскольку большинство производителей используют метод B, а большинство пользователей предпочитают метод A, расчеты эффективности между ними могут отличаться. Данные производителей двигателей и приводов могут использовать разные скорости двигателя, испытательные нагрузки или другие условия испытаний.

Заключение

При измерении мощности электродвигателя необходимо учитывать множество факторов, таких как полный и истинный коэффициент мощности.Эти измерения включают сложные уравнения, поэтому большинство компаний используют анализаторы мощности для автоматического получения результатов.

После принятия решения об использовании анализатора мощности необходимо принять решение о частотном диапазоне и уровне точности. Совместимость приборов — еще один важный аспект безопасного получения точных показаний, особенно с трансформаторами тока, и это та область, где необходимо учитывать ввод / опции анализатора. При правильных входных сигналах датчиков измерения механической мощности также можно проводить с помощью анализатора мощности. Выбор правильных датчиков скорости и крутящего момента — это первый шаг в определении механической мощности.

Некоторые анализаторы мощности также позволяют выполнять измерения с ШИМ. Однако настройка анализатора для измерения ШИМ также требует знания о том, как токи и напряжения будут влиять на измерения мощности.

Прецизионный высокочастотный анализатор мощности — важный инструмент для измерения как механической, так и электрической мощности. Его функции анализа и показания могут помочь улучшить работу и даже продлить срок службы двигателя.Выбор подходящего анализатора и его правильная реализация требуют знаний; однако при правильном использовании данные анализатора мощности предоставят точные и очень ценные данные.

Бесплатные солнечные фотоэлектрические калькуляторы, инструменты для проектирования и программное обеспечение

Ниже приведен список бесплатных солнечных калькуляторов, которые можно использовать при проектировании солнечных фотоэлектрических систем. Эти калькуляторы можно бесплатно использовать или загрузить, все это отличные ресурсы для всех, кто хочет установить или узнать больше о солнечных фотоэлектрических системах.

Вернуться к статьям

Утилита оценки PVGIS

Утилита оценки PVGIS — отличный способ понять взаимосвязь предлагаемой солнечной фотоэлектрической системы с солнцем на основе ее местоположения. Если у вас есть понимание этой взаимосвязи, а также доступ к историческим данным о солнечной радиации для вашего местоположения, которые предоставляет PVGIS, вы можете подготовить оценки выходной мощности (кВтч), оптимизировать конструкцию системы и иметь очень хорошее представление о том, как солнечная энергия Фотоэлектрическая система будет работать в данном месте до того, как солнечная фотоэлектрическая система будет введена в эксплуатацию.

Использование этой утилиты предоставит вам основную информацию, необходимую для определения (1) оптимального шага солнечной фотоэлектрической батареи в зависимости от ее местоположения и высоты над уровнем моря, (2) количества солнечного излучения, доступного для данного местоположения и ( 3) примерная выходная мощность предлагаемой солнечной фотоэлектрической системы. Понимание движения солнца над местом установки фотоэлектрических солнечных батарей является ключом к оптимизации производительности и выработки электроэнергии фотоэлектрической системой, PVGIS — отличный инструмент для этого.

Ограничения

Этот инструмент недооценивает эффективность современных солнечных панелей и переоценивает (настройки по умолчанию) потери мощности, которые мы ожидаем от хорошо спроектированной солнечной фотоэлектрической батареи. Тем не менее, когда он используется в качестве инструмента, чтобы действительно понять, что происходит между солнечной фотоэлектрической батареей, ее местоположением и солнцем, это превосходно.

URL: https: // re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools.html

SMA Солнечный Дизайн

SMA — ведущий мировой производитель солнечных фотоэлектрических инверторов и солнечных фотоэлектрических систем мониторинга. Программное обеспечение SMA Sunny Design можно бесплатно загрузить и представляет собой невероятно мощный инструмент для расчета солнечных фотоэлектрических систем.

SMA Sunny Design программное обеспечение генерирует подробные.pdf отчеты, основанные на простых вводных данных, таких как количество и тип панелей, используемых в проекте, основные данные о местоположении, аспект, то есть (N, S, E, W) и уклон крыши. Программное обеспечение также помогает в расчетах сечения кабелей для минимизации потерь мощности.

Приятная особенность, которую мы обнаружили при использовании этого программного обеспечения, — это возможность напрямую сравнивать производительность различных типов, марок и моделей солнечных панелей непосредственно с деталями места установки солнечных панелей.Большинство производителей солнечных панелей и модулей уже перечислены в базе данных SMA Sunny Design, у вас также есть возможность ввести свои собственные данные о солнечных фотоэлектрических модулях.

Ограничения

Применимо только к солнечным фотоэлектрическим системам, в которых используются инверторы SMA. Детали расположения довольно общие, проект будет основан на данных о солнечной радиации, доступных для ближайшего к месту установки крупного города.

Загрузить: http: // www.sunnydesignweb.com/sdweb/#/Home

In Balance Energy — Размер солнечной фотоэлектрической системы и калькулятор доходности

Наш собственный калькулятор для расчета планировок крыш, количества солнечных панелей и размеров системы. Определенно низкотехнологичный, но положительные отзывы клиентов, которые его используют, убедили нас в том, что он полезен, уникален и достоин того, чтобы быть в списке.

Этот калькулятор поможет вам быстро вычислить, сколько больших (60 ячеек) солнечных панелей можно разместить на крыше, если известны основные размеры крыши (длина x ширина). Помимо номеров модулей, ряд различных компоновок, которые могут быть использованы при проектировании системы, проиллюстрированы рисунками. Также представлены цифры выходной мощности (кВтч) на основе расчетов SAP 2005.

Полезный калькулятор, который предоставит базовую информацию, необходимую для получения максимальной отдачи от калькуляторов, описанных выше в отношении отдельных крыш.

Ограничения:

Не дает 100% точных измерений для всех больших солнечных панелей разных размеров. Невозможно спроектировать неквадратные фотоэлектрические батареи, например, при установке солнечных панелей на фронтонах. Расчеты SAP занижают ожидаемую производительность системы, особенно для систем, установленных на юге Великобритании.

URL: http: // www.inbalance-energy.co.uk/articles/solar_panels_pv_calculator.html

Бесплатные инструменты и программное обеспечение для проектирования солнечных панелей

Перечисленные ниже инструменты проектирования и программное обеспечение являются бесплатными общими инструментами, которые также хорошо подходят для использования в качестве инструментов проектирования солнечных фотоэлектрических систем.

Google Sketchup

Google Sketchup — фантастический бесплатный инструмент для дизайна и рисования, который позволяет пользователю создавать очень точные 3D-модели и рисунки.

Интерфейс интуитивно понятный, а программа очень быстрая и простая в освоении, гораздо больше похожа на рисование на бумаге, чем вы можете найти в программах типа CAD. Мы регулярно используем Sketchup при проектировании наших фотоэлектрических систем и при разработке нестандартных компонентов.

Использование sketchup — отличный способ вовлечь клиентов в процесс проектирования и продемонстрировать, как солнечные фотоэлектрические системы будут выглядеть и интегрироваться в объекты недвижимости перед заказом.Это также дает разработчику фотоэлектрической системы возможность заранее разобраться с каждой незначительной деталью установки, что экономит время и возможные сложности для установщиков на месте.

Ограничения

Очень мало ограничений в бесплатной версии, единственная причина, по которой нам когда-либо понадобится использовать Sketchup Pro (платная версия, которая стоит около 350 фунтов стерлингов), — это возможность конвертировать 3D-модели в 2D для маркировки и точно печатать в масштабе для документы разрешения на строительство и т. д.Почти все хорошее поставляется с бесплатной версией.

Загрузить : http://sketchup.google.com/download/

Google Планета Земля

Google Планета Земля — ​​наша любимая бесплатная программа, без которой мы не могли бы обойтись. Перед исследованием солнечной площадки может быть проведен огромный объем подготовительных работ с использованием аэрофотоснимков и сведений о местоположении, предоставленных Google Earth.

Google Планета Земля позволяет искать и приближать местоположение, используя почтовый индекс, адрес, название города, координаты сетки и т. Д., И просматривать подробный обзор того, что там находится, сверху (вид со спутника).

Для тех, кто занимается солнечными установками, почти вся информация и инструменты, необходимые для предварительного обследования местоположения, доступны через Google Планета Земля одним щелчком мыши.

Загрузить : http: // www.google.com/intl/en_uk/earth/download/ge/

Калькулятор тригонометрии карбидного депо

Мы используем этот простой, но эффективный бесплатный веб-инструмент уже много лет. Всегда доступен без назойливой рекламы. Идеально подходит для быстрого определения размеров крыши и уклона крыши. Carbide Depot также разработала инструмент для преобразования длины и площади, а также множество других калькуляторов и инструментов, которые можно использовать при работе с металлом.

URL: http://www.carbidedepot.com/formulas-trigright.asp

Калькулятор сечения кабеля MyElectrical

Еще один бесплатный инструмент, который мы используем в течение многих лет, в отличие от других инструментов для расчета размеров кабеля, этот калькулятор размера кабеля позволяет вам работать с кабелями промышленного размера и получать полную картину того, как указанный кабель будет работать с точки зрения падения напряжения в пределах своего местоположения. и близость других кабелей на одной странице.

Самый тщательный калькулятор сечения кабеля, который мы нашли. MyElectrical также создал полезные инструменты для определения размеров кабелепровода и преобразования единиц измерения.

URL: http://myelectrical.com/tools/cable-sizing-calculator

Начало страницы

Успех любого проекта в области возобновляемых источников энергии всегда заключается в качестве и надежности конструкции системы. Наша опытная команда дизайнеров разрабатывает инновационные и новаторские солнечные фотоэлектрические системы и другие системы возобновляемой энергии с 2007 года.

Мы используем совместный и открытый подход и часто находим самые лучшие системы, в которых владелец / разработчик системы принимал активное участие в разработке.

Мы можем помочь подготовить рентабельные проекты, планы крыш и документацию для всех типов и размеров проектов солнечных панелей; включая чертежи, ведомости материалов и подробные инструкции по индивидуальной установке / эксплуатации. Мы работаем с установщиками и разработчиками, а также с частными клиентами и предприятиями, поэтому, если вам нужна подготовленная техническая информация, свяжитесь с нами, у нас есть специальные знания и опыт в вашем распоряжении, вы найдете нас, с которыми легко работать и мы будем рады помочь.

Проектирование и планирование солнечных фотоэлектрических систем

Если мы поставляем системы и оборудование установщикам солнечных фотоэлектрических систем или для самостоятельных солнечных установок, мы всегда рады включить проектирование системы, испытания и специальную документацию как часть пакета.

Это может включать:

  • Заявления о производительности системы
  • Чертежи и схемы
  • Схема крыши
  • Документы для подключения к сети
  • Тестирование и записи солнечных панелей

Солнечные фотоэлектрические системы и оборудование

Дополнительная литература и калькуляторы, связанные с проектированием, установкой, ремонтом и обслуживанием солнечных фотоэлектрических и электрических систем:

Знакомство с различными типами имеющихся фотоэлектрических (PV) систем, включая сетевые, автономные, гибридные и безбатарейные солнечные фотоэлектрические системы.

Сетевые подключения для микрогенераторов, включая солнечные фотоэлектрические системы и системы хранения электроэнергии в Великобритании. Менее 16 А на фазу, сеть синхронизирована.

Обзор основных компонентов, необходимых для установки полной солнечной фотоэлектрической системы. Введение в солнечные фотоэлектрические панели. силовые инверторы, изоляторы постоянного и переменного тока и монтажные системы.

Интересные времена … Smart Export Guarantee вступила в силу в январе 2020 года.Умная экспортная гарантия — это обязательство, установленное правительством для лицензированных поставщиков электроэнергии, предлагать тариф и оплачивать малые низкоуглеродные генераторы и микрогенераторы за любую электроэнергию, которую они экспортируют в национальную сеть.

На что обращать внимание при оценке и выборе солнечных фотоэлектрических панелей для установок в Великобритании. Электрические характеристики солнечных фотоэлектрических батарей и факторы безопасности, используемые при выборе оборудования BoS, а также варианты монтажа.

Панели солнечных батарей: калькулятор размеров солнечной фотоэлектрической системы и мощности. Используется для разработки планировок крыши, размеров фотоэлектрических массивов, количества панелей и мощности. На основе SAP 2009.

Минимальное необходимое пространство между параллельными рядами во избежание затенения определяется высотой массива непосредственно перед ним, наклоном крыши и широтой места установки. В этой таблице показаны различные расстояния между рядами, необходимые для оптимального размещения в разных местах.

Как определить размер системы? Что такое кВт ?, В чем разница между киловаттом (кВт) и киловатт-часом (кВт-ч)? Как работает солнечная фотоэлектрическая система? Могу ли я добавить в свою систему больше солнечных батарей? Как мне узнать, работают ли мои солнечные панели?

Как и в любом строительном проекте, успех и эффективность установки фотоэлектрических панелей зависит от хорошего планирования. Несколько советов для потенциальных владельцев систем при подготовке к установке новой солнечной панели.

Солнечная фотоэлектрическая установка может быть классифицирована как «разрешенная застройка» при определенных условиях и в том случае, если она расположена не в пределах заповедной зоны, AONB или объекта всемирного наследия.

Жилые фотоэлектрические системы, подлежащие уведомлению в соответствии с Частью P. Особое внимание необходимо для Части A. Сочетание серьезных рисков для установщиков солнечных батарей.

Что следует учитывать перед установкой модернизированной солнечной фотоэлектрической системы на крыше и знакомство с типом оборудования, используемого для защиты солнечной фотоэлектрической системы на крыше.

Доступный в качестве дополнения к существующим солнечным фотоэлектрическим системам или установленный как пакет вместе с новой системой, интеллектуальное переключение дает полный контроль над выходной мощностью солнечной фотоэлектрической системы в руки владельца системы.

Алфавитный список многих промышленных и технических терминов, с которыми вы, вероятно, столкнетесь при установке солнечной фотоэлектрической системы. В глоссарии также определены термины, которые используются в кровельных и электромонтажных работах, а также при установке солнечных фотоэлектрических систем и производстве солнечных батарей.

Системы электроснабжения и заземления: расположение и доступность, системы питания, заземление, соединение, маркировка, установка УЗО.

Краткий обзор некоторых распространенных электрических предупреждающих знаков и этикеток, которые могут быть прикреплены к электрическому оборудованию.

Power One, в какой-то момент были вторым производителем инверторов в мире, и в Великобритании установлено много инверторов Power One Aurora.Самыми популярными моделями являются Uno PVI-3.0-TL-OUTD и Uno PVI-3.6-TL-OUTD.

Инверторы серий

Fronius IG и IG Plus имеют ЖК-дисплеи на передней панели шасси, которые при условии, что они работают, будут указывать на любые ошибки инвертора или солнечной фотоэлектрической системы, с которой он работает.

Mastervolt Sunmaster и меньшие линейки инверторов Soladin были широко установлены в Великобритании в период с 2011 по 2014 год. Популярными моделями Sunmaster являются Sunmaster XS2000, Sunmaster XS3200 и Sunmaster XS4300.

Инверторы

SMA Sunnyboy были широко установлены в Великобритании, одними из самых популярных являются SB1200, SB2000 и SB3000. Высокочастотные модели включают SB2000HF, SB2500HF и SB3000HF. Бестрансформаторные модели включают SB3000TL и SB3600TL.

Система SolarEdge уникальна и, на наш взгляд, не имеет себе равных с точки зрения ее способности контролировать производительность системы вплоть до уровня панели. Это достигается за счет установки небольшого модуля, называемого оптимизатором.

Проблема, которую мы часто находим с этими инверторами, — это поврежденные реле, контрольным признаком отказа реле является Error 19: Relay или Error 19: Relay Fault Предупреждение , отображаемое на дисплее инвертора.

Начало страницы

Обслуживаемых территорий:

Swindon: Abingdon, Aldbourne, Andover, Banbury, Basingstoke, Bath, Berkshire, Bicester, Blunsdon, Box, Bracknell, Bradford on Avon, Bristol, Burford, Calne, Camberley, Carterton, Cheltenham, Sippenham, Chipping Norton , Cirencester, Corsham, Cricklade, Devizes, Didcot, Evesham, Faringdon, Fleet, Gloucester, Gloucestershire, Hampshire, Henley-on-Thames, Highclere, Highworth, Hook, Hungerford, Keynsham, Kingsclere, Lambourn, Lechlade, Lyneham, Maidenhead , Мальборо, Маршфилд, Мелкшем, Минети, Ньюбери, Оксфорд, Оксфордшир, Пьюси, Пертон, Рэмсбери, Ройал Вуттон Бассет, Солсбери, Шалбурн, Слау, Стоу, Суиндон, Тьюксбери, Тэтчем, Троубридж, Уэнборо, Уилтиджтс, Уорминстер, Уинчестер , Виндзор, Уитни, Уокингем, Вустер, Рутон и Йейт.

Жилой — Коммерческий — Сельскохозяйственный — Промышленный

© 2007-2020 ООО «Ин Баланс Энерджи»
Проектные расчеты подстанции

— Контрольный список из 18 исследований для инженеров

Что нужно, чтобы спроектировать шедевр подстанции? Честно говоря, совсем немного. В этой статье я поделюсь 18 расчетами или исследованиями конструкции подстанции, которые помогут вам создать красивую подстанцию. Вот список.


Планирование системы

Исследование короткого замыкания

Рисунок 1: Исследование короткого замыкания — прямая линия, изображающая протекание тока короткого замыкания.Стрелки указывают направление потока. Изображение предоставлено: Electrocon

Зачем проводить исследование короткого замыкания?
Сотни, если не тысячи, генераторов подключены к электросети. Также интегрированы вращающиеся нагрузки, такие как асинхронные двигатели.
При коротком замыкании
— генераторы закачивают ток в повреждение.
— двигатели (накапливающие энергию в магнитном поле) возвращаются в место повреждения.
Оборудование со заниженными номиналами, подверженное внезапному выбросу тока, может катастрофически выйти из строя.
Результат исследования короткого замыкания
В исследовании представлены величины мгновенных и прерывающих токов короткого замыкания, а также полное сопротивление к месту замыкания (либо в симметричных компонентах X1-X0, либо в соотношении X / R). Больше информации здесь.

Вы должны использовать результаты, чтобы
— Приобрести оборудование подстанции, рассчитанное на то, чтобы выдерживать и, если оно предназначено, отключать ток короткого замыкания
— Определить настройки отключения для реле
— Выполнить другие исследования, такие как расчеты шины и исследование сети заземления

Исследование потока нагрузки

Рис. 2: Исследование потока нагрузки — прямая линия, показывающая поток мощности.Оранжевые стрелки указывают на перегруженную линию. Источник GIF: CREDC.

Зачем проводить исследование потока нагрузки?
Сеть работает в равновесии. Когда нагрузка увеличивается, равновесие смещается к новому максимуму, и генераторы нарастают, чтобы не отставать. Это увеличение мощности (следовательно, постоянного тока) приводит к перегреву недооцененного оборудования и вызывает повреждение или выход из строя изоляции.
Кроме того, некоторое количество энергии теряется в виде тепла в линиях передачи.Это приводит к падению напряжения на приемном конце линии.
Результат исследования потока нагрузки
В исследовании представлены падение напряжения, постоянный ток и коэффициент мощности в различных узлах сети.

Вы должны использовать результаты для
— Приобретите оборудование подстанции, рассчитанное на выдерживание постоянного тока
— Определите значение отключения MVA для линий электропередачи
— Определите настройки срабатывания реле максимального тока
— Определите настройки LTC трансформатора
— Скорректируйте коэффициент мощности с помощью конденсаторов

Примечание. Минимальные рейтинги также стандартизированы Региональным оператором передачи (RTO).Например, этот документ с критериями проектирования для владельцев линий электропередачи (в рамках PJM) требует постоянного тока для оконечного оборудования линии. Если исследование потока нагрузки предписывает более низкий рейтинг, вы должны отказаться от результатов в пользу требований RTO.

Исследование координации изоляции

Рисунок 3: Изоляция в энергосистеме встречается повсеместно. Он изолирует находящийся под напряжением провод или шину от прикосновения к заземленной конструкции.

Зачем проводить исследование координации изоляции?
Электросеть подвержена ударам молнии и временным перенапряжениям.Удар молнии иногда несет более 1 миллиона вольт, 100 килоампер и 20 гигаджоулей энергии.

Насколько «толстой» должна быть изоляция, чтобы выдержать это? Вы можете потратить много и чрезмерно на изоляцию или, когда бюджет вызывает беспокойство (что обычно бывает), построить станцию ​​с пониженной изоляцией.

Результат исследования координации изоляции
Выберите стандартизированный рейтинг BIL (базовый уровень изоляции грозового импульса) для подстанции из IEEE 1313.1 стандарт. Если вы выбираете более низкий уровень изоляции, обратите особое внимание на характеристики разрядника и место его установки.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж общего вида в плане (поскольку рейтинг BIL определяет межфазные и межфазные зазоры)
— Чертеж общего вида в разрезе
— Детальный чертеж установки оборудования

Примечание: формулы отсутствуют для расчета БИЛ. Это установлено на основании опыта и лабораторных испытаний.При напряжении 345 кВ и выше импульс переключения имеет большую величину напряжения, чем молния. Выберите уровни BSL из того же стандарта для этого класса напряжения.


Электрооборудование — расчеты проекта подстанции

Анализ защиты и управления

Рисунок 4: Защитные реле внутри здания управления. Некоторые способны отключить высоковольтный выключатель во дворе. Рис. 5: При выборе реле необходимо учитывать несколько факторов.Важные из них перечислены здесь.

Зачем проводить анализ защиты и контроля?
На электрических подстанциях установлено дорогостоящее оборудование. Требуется какая-то защита, чтобы они не поднимались в дым. Защита современных подстанций осуществляется с помощью микропроцессорных реле.

Реле необходимы для:
— Отключение и изоляция только поврежденной зоны. Другими словами, сведите к минимуму частые отключения.
— Поддержание стабильности сети за счет отключения нагрузки или генерации (таким образом, сохраняя напряжение и частоту в пределах допусков).
Отключение электроэнергии на северо-востоке Северной Америки в 2003 году и общенациональное отключение электроэнергии в Аргентине в 2019 году были результатом нестабильности энергосистемы.

Результат анализа защиты и управления
— Определите логику защиты и управления для оборудования подстанции.
— Укажите SCADA и систему связи для автоматизации, оповещения и дистанционного управления.
— Создание настроек реле, которые координируются с другими реле (на станции и на удаленном конце).
— Создайте настройки реле, которые генерируют высокоскоростное отключение для отключения генераторов или нагрузок (в ненормальных условиях) для поддержания стабильности сети.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Однолинейные схемы, схемы переменного тока, схемы защиты от постоянного тока, чертежи электропроводки релейной панели, SCADA и коммуникационные чертежи
— Схема здания управления
— Виды передней панели реле

Система постоянного тока — аккумулятор расчеты

Рисунок 6: Система питания постоянного тока подстанции.Во время нормальной работы батареи непрерывно заряжаются зарядным устройством и остаются в режиме ожидания. Зарядное устройство также питает нагрузки постоянного тока (от сети переменного тока через выпрямитель).

Зачем проводить расчеты АКБ?
— Двигатели, приводящие в действие высоковольтный выключатель, и двигатели, которые заряжают пружину внутри автоматического выключателя
— Микропроцессорные реле внутри здания и внутри силового оборудования

все работают с использованием постоянного тока.

Необходима батарея, которая не только накапливает достаточно энергии, но и обеспечивает разрядные характеристики для работы оборудования подстанции.

Результат расчета батареи
Укажите батареи с достаточной емкостью в ампер-часах, чтобы поддерживать непрерывную нагрузку в течение 8 часов и кратковременную нагрузку (например, работу выключателя и переключателя) в течение минуты или более. Популярный химический состав аккумуляторов в промышленности — свинцово-сернокислотный.

Укажите зарядное устройство, способное заряжать аккумулятор.

Результаты представлены на следующих чертежах:
— Линия постоянного тока станции

Система переменного тока — расчеты трансформатора вспомогательного питания

Рисунок 7: Типичная вспомогательная система переменного тока на подстанции.Для новой подстанции необходимо заранее определить номинальное напряжение нагрузки. Это связано с тем, что трансформатор можно купить в любой из следующих конфигураций: 120 В переменного тока, 1 фаза, 240 В переменного тока, 1 фаза, 208 В, 3 фазы, звезда, 240 В, 3 фазы, треугольник и т. Д.

Зачем нужен вспомогательный силовой трансформатор расчеты?
Не все нагрузки на станции работают от постоянного тока.

Система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, вентиляторы трансформатора, освещение, обогреватели шкафа, подъемные станции / отстойники, зарядное устройство и т. Д. Требуют питания переменного тока.

Результат расчетов вспомогательного силового трансформатора
Укажите вспомогательный трансформатор, способный удовлетворить спрос.

Результаты представлены на следующих чертежах:
— Линия вспомогательного переменного тока станции

Исследование сети заземления

Рисунок 8: Потенциал земли повышается при попадании молнии или токе короткого замыкания в землю. Это изображено красными пиками.Изображение предоставлено CDEGS. Цель исследования — срезать пики, т.е. создать эквипотенциальную поверхность даже при подаче импульса.

Зачем проводить исследование наземной сети?
Удар молнии по высоким конструкциям ЛЭП неизбежен. Когда эта волна зарыта в землю, ей нужен путь, чтобы рассеяться. Если этот путь недоступен (например, из-за грунта с высоким удельным сопротивлением), потенциал земли повышается в точке контакта.

Это опасная ситуация. Любой, кто идет в этой области, подвергается поражению электрическим током из-за разницы потенциалов между ступнями (на Рисунке 8 одна ступня находится на красной вершине, а другая — на синей долине). Это называется ступенчатым потенциалом. То же самое относится и к сенсорному потенциалу.

Результат исследования наземной сети
Установите сеточную систему заземления, как показано на Рисунке 9, для создания эквипотенциальной поверхности.Вбейте стержни заземления в землю (10 ‘, 20’ или 40 ‘, как определено в исследовании) и привяжите сетку к стержню, чтобы сетка могла получить доступ к грунту с низким удельным сопротивлением.

Поскольку на заземление влияет удельное сопротивление почвы, в некоторых случаях для получения желаемых результатов необходимо заменить естественный грунт.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж наземной сетки в плане
— Детальный чертеж установки наземной сетки

Расчеты молниезащиты

Рисунок 10: Показан метод катящейся сферы.Область под сферой защищена. Таким образом, чем больше сфера, тем больше площадь покрытия. Шар катится только по мачтам и экранам. Кредит изображения подстанции: WAPA. Изображение размечено только для иллюстрации; он не отражает фактических условий молниезащиты. Рисунок 11: Результаты исследования катящейся сферы. Показано также незащищенное оборудование. Изображение предоставлено Джо Янгом. Рис. 12. Другой метод определения молниезащиты — метод фиксированного угла.Требуется мачта, достаточно высокая для защиты критически важного оборудования. Область внутри конуса защищена. Это исследование идеально подходит только для небольших подстанций. Изображение предоставлено: Бирен Патель.

Зачем проводить расчеты молниезащиты?
Подстанциям необходим щит для защиты от ударов молнии.
Результат расчетов молниезащиты
Установите комбинацию молниеотводов и экранирующих проводов, которые обеспечивают адекватную защиту от ударов молнии.

Следует отметить, что 100% покрытие невозможно. Поэтому проводится исследование вероятности для определения вероятности удара молнии в незащищенное оборудование. Если риск приемлем, покрытие сокращается или не устанавливается вовсе.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж общего вида в плане
— Чертеж общего вида в разрезе

Расчеты освещения

Рисунок 13: Освещение подстанции, определенное в результате исследования освещения. Рис. 14: Показано исследование освещения. Цифры указывают фут-свечи; обычно в 3 футах от земли. Требования варьируются от коммунальной компании к коммунальной. Цель состоит в том, чтобы создать яркую, хорошо освещенную территорию возле основного оборудования. Источник изображения.

Зачем проводить расчеты освещения?
Безопасность подстанции и безопасность персонала важны. Этой цели служит хорошо освещенное место.
Результат расчетов освещения
Рассчитаны высота и угол наклона светодиодной головки, обеспечивающей требуемую светосилу в фут-свече.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж плана освещения подстанции

Расчет падения напряжения

Рисунок 15: Исследование падения напряжения. Подстанций огромные. Кусок провода, соединяющий батарею с моторной нагрузкой, может тянуться на сотни футов. Поскольку медный или алюминиевый провод имеет сопротивление, некоторая мощность теряется в виде тепла, что приводит к падению напряжения вдоль провода. Из-за этого падения напряжение на принимающей стороне может оказаться недостаточным для запуска двигателя.Кредит изображения подстанции: WAPA. Рисунок 16. Хотя система постоянного тока рассчитана на минимальное падение напряжения, различное оборудование рассчитано на работу в худших условиях. Например, привод двигателя 125 В постоянного тока на этом изображении может работать с напряжением всего лишь 90 В постоянного тока. Это падение напряжения на 28%.

Зачем проводить расчеты падения напряжения?
Двигатели или катушки, которые работают с массивным оборудованием подстанции, требуют для работы определенного минимального напряжения.В противном случае он становится неработоспособным.
Результат расчета падения напряжения
Определите размер провода (1 / 0AWG или №2 или №6 и т. Д.), Чтобы напряжение, развиваемое на приемном конце, находилось в рабочих пределах оборудования.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Спецификации кабелей
— Чертежи электропроводки

Расчет заполнения кабелепровода

Рисунок 17: Трубопроводы для протягивания электрических кабелей.Исследование заполнения кабелепровода определяет количество кабелей, которые можно протянуть через каждый. Изображение предоставлено: MTA

Зачем проводить расчеты заполнения кабелепровода
Это довольно просто. Вытягивание большего количества проводов, чем это возможно, приведет к поломке труб из ПВХ, не соответствующих требованиям, особенно на изгибах.
Результат расчета заполнения кабелепровода
Укажите количество проводов, которые можно протянуть.

Установите комбинацию люков, люков или кабельных желобов, чтобы упростить протягивание кабеля.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж плана кабелепровода
— Подробный чертеж установки кабелепровода


Гражданское / структурное строительство — Расчеты проекта подстанции

Исследование земли и анализ профилирования участка

Рисунок 18: Чертеж создан на основании землеустроительной съемки. Линии на контуре обозначают участки на одинаковой высоте.Изображение предоставлено: Landmarksurveyors Рис. 19: Подстанции, на которых сортировка площадок сыграла значительную роль. Изображение слева предоставлено FE Penn power hoytdale подстанция. Право на изображение предоставлено: подстанция графства Лорейн.

Зачем нужно проводить геодезию и анализ классификации участков?
Сколько денег тратится на строительство новой подстанции, в значительной степени зависит от местоположения. Вырубка и насыпка земли для создания плоского участка (в гористой местности), создание правильного уклона для отвода воды от подстанции, управления ливневыми водами и т. Д. — дорогое дело.
Результат обследования земли и анализа классификации участков
Определите, пригодна ли земля для строительства.

Создайте план оценок. Спроектируйте дренажные сооружения, такие как водопропускные трубы, канавы, отстойные пруды, подъемные станции и т. Д., Для отвода ливневых вод.

Создавать компенсационные склады при строительстве в пойме.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж плана профилирования участка
— Детальный чертеж выравнивания участка
— Чертеж плана объекта

Геотехнические исследования и расчеты фундамента

Рисунок 20: Образец почвы, собранный для анализа.Части образца были вырезаны справа. Изображение предоставлено: Науман хан. Рисунок 21: Опускание башни трансмиссии на анкерные болты. При проектировании этого фундамента учитывается, помимо прочего, состояние почвы. Изображение предоставлено подстанцией WAPA ED5.

Зачем проводить инженерно-геологические изыскания и расчеты фундамента?
Почвенные условия играют важную роль при проектировании фундаментов.
Результат инженерно-геологических изысканий и расчетов фундамента
Геотехнические исследования позволяют получить информацию о почвенных условиях, подземных препятствиях или опасностях, сейсмических условиях, топографии и т. Д.Узнайте больше здесь.

На основании этой информации:
— Устранение загрязнения или других опасностей в почве.
— Проектирование фундаментов для монтажа зданий, стальных конструкций и оборудования подстанций

Результаты отражены в следующих чертежах:
— Чертеж плана фундамента
— Детальный чертеж фундамента

Расчеты конструкционной стали

Рисунок 22: Стальная конструкция анализ в программе RISA 3D. Изображение предоставлено: Науман Хан.

Зачем проводить расчеты реакции конструкционной стали?
Конструкционная сталь подвергается горизонтальным нагрузкам (натяжение линий, ветровая нагрузка и т. Д.) И вертикальным нагрузкам (собственный вес установленного на ней оборудования, ледовая нагрузка и т. Д.). Любое несоответствие конструкции может привести к разрушению конструкции.
Результат расчета реакции конструкционной стали
Укажите стальную конструкцию, способную выдерживать горизонтальные и вертикальные нагрузки.Ноги высоких сооружений также подвержены эоловой вибрации. Установите соответствующие поперечные распорки или гасители вибрации, чтобы предотвратить это состояние.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж плана стального каркаса
— Чертеж вида стального каркаса в разрезе

Расчет шины

Рисунок 23: Влияние тока короткого замыкания на шину подстанции.

Зачем проводить расчеты шины?
Как видно на видео, часть шины подстанции подвергается экстремальным нагрузкам, создаваемым током короткого замыкания.Установка без надлежащей опоры шины и изоляторов опоры шины заниженных номиналов — рухнет.

В исследовании также анализируется влияние ветровой и снеговой нагрузки, материала автобуса и т.д. силы, действующие на него). Кроме того, при необходимости укажите изоляторы повышенной прочности.

Результаты включены в следующие чертежи:
— Чертеж общего вида в плане
— Чертеж общего вида в разрезе


Прочее — Расчет подстанции

Расчет шума трансформатора

Рисунок 24: Сердечник трансформатора изготовлен из ламинированные листы металла (для минимизации потерь на вихревые токи).Обратной стороной этого является вибрация, вызванная переменным током 60 Гц. Шум создается не только в ядре. Змеевик, опора, корпус, трубопроводы, вентиляторы, насосы и т. Д. Создают шум.

Зачем проводить расчеты шума трансформатора
Силовые трансформаторы генерируют слышимый шум, обычно более 60 дБ. Это может быть чрезмерным.

Если подстанция расположена в городе, постоянный гул от нового трансформатора может быть неприемлемым местными постановлениями (особенно в ночное время.)

Результат расчета шума трансформатора
Укажите стандартный звуковой трансформатор, если генерируемый шум является приемлемым. В противном случае уменьшите шум с помощью звуковых стен или трансформатора с низким уровнем шума.
Гармонический анализ

Рис. 25. Устройства питания подстанций, содержащие ЧРП или системы ИБП, и подстанции, содержащие преобразовательные подстанции SVC или HVDC, требуют гармонического анализа.Изображение предоставлено: ABB ведет нас.

Зачем проводить гармонический анализ?
Нелинейные нагрузки (характеризующиеся изменением импеданса при потреблении энергии) вносят гармоники в напряжение и ток питания. Результирующая форма волны не гладкая, а искаженная пиками и провалами. Когда они попадают в систему высокого напряжения, они повреждают силовые трансформаторы и влияют на качество электроэнергии других потребителей.
Результат анализа гармоник
На подстанциях, где присутствуют гармоники, укажите оборудование для их фильтрации.Здесь упоминаются методы и средства для этого.
Исследование противопожарной защиты

Рисунок 26: Брандмауэр вокруг маслонаполненного трансформатора. Изображение предоставлено: подстанция FortisBC в Голливуде. Рис. 27: Дренчерная система трансформатора

Зачем проводить исследование противопожарной защиты?
Короткое замыкание в любом месте внутри подстанции генерирует невероятное количество тепла, достигающее 40000F — достаточно, чтобы вызвать возгорание масла, испарения медного или алюминиевого материала и сгорания любого другого материала, попавшего на его пути.
Результат исследования противопожарной защиты
Установите межсетевые экраны. Обеспечьте огнестойкость здания управления, не только боковых стен, но и проходов в полу.

Обычно устанавливаются пассивные системы пожаротушения (например, дымовые извещатели), однако в городских районах также устанавливаются некоторые виды систем пожаротушения. Этими активными системами могут быть дренчерные системы (рисунок 27) или система подавления чистых агентов.


Вот и все, вы прочитали все исследования, которые проводились при строительстве новой подстанции.есть идеи? Бросьте их ниже.

Авторские права: Проверки на вменяемость в строительной / структурной части, предоставленные Науманом Ханом, инженером-строителем, ЧП.

Поддержите этот блог, поделившись статьей

Определение требований к нагревателю | Уотлоу

Большинство проблем с электрическим нагревом можно легко решить, определив количество тепла, необходимое для выполнения работы. Для этого необходимо преобразовать потребность в тепле в электрическую мощность, а затем выбрать наиболее практичный нагреватель для работы.Независимо от того, является ли проблема нагреванием твердых тел, жидкостей или газов, метод или подход к определению требований к мощности одинаков.

Все проблемы с отоплением подразумевают следующие шаги для их решения:

Шаг 1. Определите проблему нагрева

  • Сбор информации о приложении
  • Задача эскиза для визуального контроля

Шаг 2: Расчет требуемой мощности

  • Требуемая мощность для запуска системы
  • Требования к питанию для обслуживания системы
  • Рабочие тепловые потери

Шаг 3. Изучите факторы применения системы

  • Рабочая температура
  • Эффективность работы
  • Безопасная / допустимая удельная мощность
  • Механические аспекты
  • Факторы операционной среды
  • Срок службы нагревателя
  • Рекомендации по электрическим выводам

Шаг 4: Выберите нагреватель

Шаг 5: Выберите систему управления

  • Тип датчика температуры и расположение
  • Тип регулятора температуры
  • Тип регулятора мощности

Определение проблемы

Ваша проблема с отоплением должна быть четко обозначена, уделяя особое внимание определению рабочих параметров.Примите во внимание:

  • Минимальные ожидаемые температуры начала и окончания
  • Максимальный расход нагреваемого материала (ов)
  • Требуемое время для запуска нагрева и время цикла процесса
  • Вес и размеры как нагретого материала (ов), так и емкости (ей)
  • Влияние изоляции и ее термические свойства
  • Требования к электричеству — напряжение
  • Методы измерения температуры и местоположение (а)
  • Регулятор температуры тип
  • Регулятор мощности типа
  • Электрические ограничения
  • И поскольку создаваемая вами тепловая система может не учитывать все возможные или непредвиденные требования к отоплению, не забывайте о коэффициенте безопасности.Коэффициент безопасности увеличивает мощность нагревателя сверх расчетных требований.

Расчет необходимой тепловой энергии

При выполнении собственных расчетов используйте уравнения для значений материалов, охватываемых этими уравнениями.

Общая тепловая энергия (кВтч или британских тепловых единиц), необходимая для удовлетворения потребностей системы, будет иметь одно из двух значений, показанных ниже, в зависимости от того, какой расчетный результат больше.

  • Тепло, необходимое для запуска
  • Тепло, необходимое для поддержания заданной температуры

Требуемая мощность (кВт) представляет собой значение тепловой энергии (кВтч), деленное на требуемое время запуска или рабочего цикла.

Номинальная мощность обогревателя в кВт будет больше из этих значений плюс коэффициент безопасности.

Расчет требований к запуску и эксплуатации состоит из нескольких отдельных частей, которые лучше всего выполнять отдельно. Однако краткий метод также может использоваться для быстрой оценки необходимой тепловой энергии.

Расчет запаса прочности

Вы всегда должны включать коэффициент безопасности различного размера, чтобы учесть неизвестные или неожиданные условия. Величина запаса прочности зависит от точности расчета мощности.Нагреватели всегда должны иметь размер, превышающий расчетное значение. Коэффициент 10% подходит для небольших систем с точным расчетом; Дополнительная мощность 20% встречается чаще. Коэффициенты безопасности 20% и 35% не редкость, и их следует учитывать для больших систем, таких как системы, в которых есть открывающиеся двери, или большие системы излучающего тепла. Вы также захотите спрогнозировать, как долго ваша система будет работать без сбоев, поэтому проверьте, сколько времени работы нагревателя вам понадобится. А поскольку электричество стоит денег, примите во внимание факторы эффективности, чтобы ваша система стоила как можно меньше в эксплуатации.

Помня об этих соображениях, внимательно просмотрите их все, чтобы убедиться, что у вас действительно есть исчерпывающая информация для принятия решения по конкретному решению вашей проблемы с отоплением. Часть этой вспомогательной информации может быть вам недоступна или очевидна. Возможно, вам потребуется обратиться к справочным таблицам и диаграммам в этом разделе справочных данных или обратиться к книге, посвященной конкретному параметру, который вам нужно определить. Как минимум, потребуются термические свойства как материала (ов), который (-ов) обрабатывается / нагревается, так и содержащего его сосуда (-ов).

Расчет запаса прочности требует от вас некоторой интуиции. Список возможных влияний может быть большим. От изменения рабочей температуры окружающей среды, вызванной сезонными изменениями, до изменения материала или температуры обрабатываемого материала, вы должны тщательно изучить все влияния.

Вообще говоря, чем меньше система с меньшим количеством переменных и внешних влияний — тем меньше коэффициент безопасности. И наоборот, чем больше система и больше переменных и внешних влияний, тем выше коэффициент безопасности.

Вот несколько общих рекомендаций:

  • Коэффициент безопасности 10% для небольших систем с точно рассчитанными требованиями к мощности
  • Коэффициент безопасности 20% в среднем от 20% до 35% для больших систем

Коэффициент безопасности должен быть выше для систем, в которых производственные операции включают циклы оборудования, подвергающие их чрезмерному рассеиванию тепла, например: открытие дверок в печах, введение новых партий материала, которые могут иметь различные температуры, большие системы излучения и тому подобное.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *