1.6. Потребители электрической энергии

При проектировании системы электроснабжения потребители электроэнергии (отдельный электроприемник, группа электроприемников, цех, предприятие и др.) рассматривают в качестве электрических нагрузок.

По характеру нагрузок различают потребителей активной и реактивной мощности. Активную мощность потребляют многие термоэлектрические установки, электропечи, осветительные установки и др. Потребителями реактивной мощности являются силовые трансформаторы, электродвигатели, конденсаторные батареи и др. Как правило, эквивалентная нагрузка большинства потребителей электроэнергии является активно–индуктивной, а, следовательно, потребляется и активная, и реактивная электроэнергия.

По режиму работы отдельные электроустановки потребителей могут работать в длительном тепловом режиме (электродвигатели насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров и т.п.), кратковременном тепловом режиме (электродвигатели шиберов, задвижек, шаровых кранов и т.п.) или повторно–кратковременном тепловом режиме (электродвигатели подъемно–транспортных механизмов, роботов–манипуляторов, металлорежущих станков и др.).

По величине мощности и напряжения различают потребителей электроэнергии малой, средней и большой мощности, низкого и высокого напряжения. К потребителям низкого напряжения и малой и средней мощности относят потребителей, питающихся напряжением до 1 кВ (220, 380 и 660 В) и мощностью до 100 кВт. К потребителям высокого напряжения и большой мощности относят потребителей, питающихся напряжением свыше 1 кВ (3, 6 и 10 кВ), и мощностью свыше 100 кВт, однако ряд потребителей большой мощности получает питание по сети 380–660 В.

По роду тока различают потребителей переменного тока промышленной частоты 50–60 Гц (асинхронные и синхронные двигатели, тиристорные преобразователи и др.), повышенной частоты 0,1–1 кГц (электроинструмент, высокоскоростной электропривод, шлифовальные станки и др.), высокой частоты 1–10 кГц и сверхвысокой частоты свыше 10 кГц (печи индуцированного нагрева, СВЧ–печи и др.).

По степени надежности электропитания различают потребителей первой, второй и третьей категории [1].

Электроприемники первой категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники третьей категории – все остальные электроприемники, не относящиеся к первой и второй категориям.

Структура потребления электроэнергии в РФ основными отраслями в % от выработанной электроэнергии:

Выработано электроэнергии

электростанциями ……………………………….. 100,0

Израсходовано для собственных нужд

электростанций …………………………………… 6,1

Израсходовано при передаче и распределении

по электрической сети общего пользования …… 8,5

Всего полезно отпущенной электроэнергии …… 85,4

Экспорт в другие страны ………………………… 5,0

Итого отпущено потребителям в стране ..………. 80,4

В том числе:

– промышленности ……………………………….. 54,8

– строительству …………………………………… 3,1

– транспорту ………………………………………. 4,9

– сельскому хозяйству ……………………………. 6,0

– жилищно–коммунальному хозяйству ………….. 8,2

– прочим потребителям …………………………... 3,4

Главным потребителем электроэнергии является промышленность. Наиболее энергоемкими отраслями промышленности являются черная и цветная металлургия, химическая промышленность и машиностроение. В этих отраслях промышленности до 70 % электроэнергии потребляют электродвигатели. В электротехнологических установках (электропечах, электролизерах и др.) потребляется до 25–35 %. На освещение расходуется 5–10 % электроэнергии.