Тепловые потери электрического оборудования

Тепловые потери от различных видов электрооборудования определяют следующим образом.

Известно, что расчетные запасы мощностей в электрических машинах при увеличении производительности технологического оборудования быстро используются. Поэтому недогрузки машин, наблюдающиеся в первое время эксплуатации, учитывать не следует. Для нескольких машин обычно учитывают одновременность их работы.

Определение потерь по к. п. д. не всегда является правильным, потому, что он часто вычисляется по расчетной рабочей температуре нагрева обмоток 75 °С (ГОСТ 183-74). Фактически эта температура, ограничиваемая классом изоляции обмоток, может быть выше, что увеличивает потери. Поэтому лучше дополнительно к к. п. д. запрашивать у заводов - изготовителей машин истинные греющие потери.

Суммарные тепловые потери в машине делятся на две части, из которых большая (92%) уносится охлаждающей водой (в замкнутых и полузамкнутых системах вентиляции) или воздухом (в проточных системах вентиляции), а меньшая (8%) отводится конвекцией и лучеиспусканием через корпус машины непосредственно в электромашинное помещение или цех в зависимости от того, где установлена машина, и в передаче тепла через воздухоохладитель не участвует.

Выделение тепла с поверхности корпусов крупных машин обычно составляет около 0,5 кВт на 1 м2 поверхности.

У машин с открытым коллектором часть нагретого воздуха выходит через кольцевой зазор у коллектора. В этих случаях количество потерь, выделяемых в электромашинное помещение, следует увеличивать. Долю этих потерь определяет завод - изготовитель машины.

Тепловые потери, отдаваемые в помещение, где установлены выпрямители, при воздушном охлаждении, составляют 100%, а при водяном- 10% полученной мощности потерь.

Потери в кремниевых выпрямителях (тиристорах, диодах) определяют так же, как и в ртутных выпрямителях, но падение напряжения в каждом вентиле принимают около 2 В при номинальном токе.

При последовательном соединении вентилей в выпрямителе общую потерю напряжения подсчитывают умножением потери напряжения в одном вентиле на количество вентилей. В мостовой схеме при одном вентиле в плече всегда работают последовательно два вентиля, и поэтому потери в этом случае удваиваются. При отсутствии данных о количестве вентилей в выпрямителе потери в нем подсчитывают по к. п. д.

Для тиристорных преобразовательных агрегатов, состоящих из ряда шкафов, целесообразно запрашивать у заводов-изготовителей общие потери, включающие потери от всей аппаратуры, установленной во всех шкафах преобразователя.

Потери в шкафах УБСР (унифицированная блочная система регуляторов) принимают 0,5 кВт на один шкаф.

Потери в жидкостных регуляторах скольжения, кВт. Подавляющая часть этих потерь уносится водой и только 7-8% выделяется в электромашинное помещение. Таким образом, 0,5% мощности асинхронного привода двигателя агрегата отводится боковой поверхностью регулятора скольжения.

Потери в приводных двигателях вентиляторов определяют как полную мощность, потребляемую двигателем из сети, кВт. Полезная мощность, развиваемая двигателем вентилятора, почти полностью расходуется на создание напора воздуха, который при преодолении сопротивлений в вентиляционном оборудовании и трении о стенки воздуховодов, теряется. Воздух при этом нагревается (на 1 °С при потерях давления в сети 1000 Па).

При нескольких вентиляторах суммарную потребляемую мощность их двигателей определяют с учетом коэффициента спроса (обычно 0,7-0,8).

Для замкнутых и проточных систем вентиляции 10% этих потерь выделяется в электромашинное помещение я 90% уносится соответственно водой воздухоохладителей или воздухом и учитывается в своих системах вентиляции. Для отвода потерь двигателя вентилятора обычно требуется 10-15% воздуха, циркулирующего в системе.

Для полузамкнутых систем вентиляции и установок добавочного воздуха 100% этих потерь выделяется в электромашинное помещение. Это становится понятным, если учесть, что в таких системах вентиляции вся работа вентиляторов сохраняется в пределах рассматриваемой системы. При этом механическая энергия, затрачиваемая на перемещение воздуха в системах вентиляции, переходит в тепловую в результате трения воздуха о стенки воздуховодов.

Потери в двигателях насосов теплообменников определяют как 10% мощности, потребляемой этими двигателями из сети.

Потери в катушках контакторов и реле, установленных на станциях управления, принимают в среднем по 0,2 кВт на каждую панель или как мощность источника питания цепей управления.

Потери в ящиках пусковых резисторов принимают в среднем по 1 кВт на каждый установленный ящик или равными 8% установленной мощности двигателей, в силовых цепях которых имеются пусковые резисторы.

Потери в силовых трансформаторах, установленных в комплектных трансформаторных подстанциях (КТП), принимают равными приблизительно 2% мощности трансформаторов.

В аварийных режимах, когда силовые трансформаторы допускается нагружать в течение 6 ч до 130% номинальной мощности, их потери на этот период удвоятся. Это следует учитывать только для установленных в отдельных помещениях одиночных трансформаторов, для которых такой режим работы вероятен.

Потери в ячейках высшего напряжения типа КРУ или КСО (600-1000 А) принимают 0,5-1 кВт на каждую ячейку, если они полностью нагружены по току.

Потери в конденсаторных батареях напряжением 380 В принимают примерно 4 Вт на 1 квар установленной мощности батарей.

Потери в ошиновках постоянного и переменного тока, проложенных в пределах электромашинного помещения, приближенно можно принять равными 0,25% передаваемой мощности.

Потери в силовых кабелях и проводах, питающих производственные механизмы, Вт/м. Эти потери обычно принимают равными около 0,5% мощности двигателей механизмов. Потери от силовых кабелей в кабельных туннелях обычных размеров (2х Х2 м) при отсутствии данных по количеству, сечению и загрузке кабелей принимают ориентировочно 0,5 кВт на 1 м туннеля. Потери от кабелей управления не учитывают.

Потери в светильниках определяют, исходя из того, что вся мощность, потребляемая лампами, переходит в тепло. При применении светильников с люминесцентными лампами и лампами ДРЛ учитывают также потери в пускорегулирующих аппаратах (ПРА), которые в среднем составляют 20% мощности люминесцентных ламп, включенных по стартерным схемам; 30% мощности таких ламп, включенных по бесстартерным схемам и 10% мощности ламп ДРЛ.

Общие величины потерь зависят от способа выполнения освещения. Если светильники размещают в освещаемом помещении, то все тепловыделения от ламп и ПРА поступают в это помещение. Если светильники устанавливают за подвесным потолком или встраиваются в него, то в освещаемое помещение поступает только часть тепла, а часть выделяется в пространство между подвесным потолком и перекрытием. При отсутствии теплообмена между освещаемым помещением и пространством за подвесным потолком при применении люминесцентных ламп в освещаемое помещение поступает 35-40% всего выделяющегося тепла.

Ориентировочно потери от светильников (при отсутствии дневного освещения) составляют около 15 Вт на 1 м2 площади помещения. Однако эти потери в общем балансе обычно учитывают по первому этажу электромашинного помещения в объеме 50%, так как они выделяются в верхней зоне помещения, где допускаются большие перегревы воздуха. Потери от освещения в подвале электромашинного помещения учитывают полностью.

Новости светотехники