電気エネルギーの受信機

電気エネルギーの受信機（電気受信機）は、以下のために設計された装置、ユニット、機構です。 電気エネルギーの変換 異なる種類のエネルギー（他のパラメータに応じて電気を含む）で使用します。

技術的目的に従って、この受信機が電気エネルギーを変換するエネルギーの種類に応じて分類されます。特に次のとおりです。

• 機械や機構の駆動機構。

• 電熱および電気プラント。

• 電気化学設備;

• 電極無力症の設置;

• 静電界および電磁界の設置、

• エレクトロフィルター;

• 火花処理設備;

• 電子およびコンピューティング機械。

• 製品管理および試験装置。

電気受信機と呼ばれる電気エネルギーのユーザー、または技術プロセスによって結合され、特定のエリアに位置する電気受信機のグループ。

連邦法「エネルギーに関する法」では、電気と熱エネルギーの消費者を、家庭や産業のニーズのために購入する人、および電気産業の主体を「電気エネルギーの分野で活動を行う人」と定義しています。電気および熱エネルギーの生産、「送電中の消費者へのエネルギーの供給、電力業界における運転配電制御、電力販売、電力売買の組織」。

電力供給の信頼性を確保するための電力消費者の分類

電源の信頼性を確保するという観点から、電気エネルギーの消費者は次の 3 つのカテゴリに分類されます。

カテゴリ I の受電器 - 電源の遮断により、人命への危険、国民経済への重大な損害、高価な基本機器への損害、製品の重大な欠陥、複雑な技術プロセスの中断、コミュニティ経済の特に重要な要素の機能の混乱。

ラインナップの中から 第 1 カテゴリーの電気受信機 特別なグループの受電器が区別され、人命への脅威、爆発、火災、高価な主要機器の損傷を防ぐために生産をスムーズに停止するには、その継続的な動作が必要です。

カテゴリ II の受電器 - 電力供給の中断により、製品の大量不足、労働者、機構、産業輸送の大量中断、都市および地方の相当数の住民の通常の活動の中断につながる受電器。地域。

カテゴリ III 電気受信機 — カテゴリ I および II の定義を満たさないその他すべての電気受信機。これらは、補助的なワークショップ、製品の非連続生産などの受信者です。

カテゴリ I 受電装置は、2 つの独立した相互冗長電源から電力を供給する必要があり、一方の電源で停電が発生した場合の電源供給の中断は、電源の自動復旧時のみ許可されます。カテゴリ I の電気消費者の特別なグループに電力を供給するには、3 番目の独立した相互冗長電源から追加の電力を供給する必要があります。

受電装置のカテゴリを正しく確立するには、電源システムの各セクションでの事故の確率を評価し、これらの事故の結果として起こり得る結果と物的損害を判断する必要があります。受電器のカテゴリを決定する場合、受電器のさまざまなグループに必要な連続電力のカテゴリを過大評価してはなりません。最初のカテゴリーの電気受信機を決定するときは、技術的予備力が考慮され、2番目のカテゴリーでは生産の置き換えが考慮されます。

電気エネルギーの受信機の分類

電力消費者には次のような特徴があります。

1.受電装置の総設置電力。

2. 業界（農業など）に属することによる。

3. 料金グループ別。

4. エネルギーサービスのカテゴリー別。

電気を生産、変電、配電、消費する電気設備は、電圧レベルによって、電圧が 1 kV を超え 1 kV までの電気設備（直流の電気設備の場合は 1.5 kV まで）に分類されます。最大 1 kV AC の電圧の電気設備は、確実に接地された中性線を使用して実行され、安全性要件が強化された状況では、絶縁された中性線 (泥炭鉱山、炭鉱、移動式電気設備など) を使用して実行されます。

1 kV を超える設備は、次の設備に細分されます。

1) 絶縁された中性点 (電圧 35 kV 以下)。

2) 補償された中性点 (容量性電流を補償するために誘導抵抗によって地面に接続される) を備え、最大 35 kV、まれに 110 kV の電圧のネットワークに使用されます。

3) 盲目的に接地された中性点 (電圧 110 kV 以上)。

電流の性質により、ネットワークから動作するすべての受電器は、工業用周波数 50 Hz (一部の国では 60 Hz を使用) の交流、周波数を増減した交流、および直流の受電器に分類できます。 。

産業用電力ユーザーの電気エネルギー消費者のほとんどは、周波数 50 Hz の三相交流で動作します。

増加した周波数設定が使用されます。

• 加熱硬化用、金属プレス用、電子レンジ等。

• 電気モーターの高速回転が必要な技術 (繊維産業、木工加工、航空機建設におけるポータブル電動工具) など。

最大 10,000 Hz の周波数を取得するには、サイリスタ コンバータが使用されます。10,000 Hz を超える周波数の場合は、次を使用します。 電子発電機.

低周波受電器は、圧延機 (f = 16.6 Hz) や炉内の金属混合プラント (f = 0 ... 25 Hz) などの輸送装置で使用されます。さらに、低減された電圧周波数は誘導加熱装置で使用されます。

工業用 (50 Hz) および増加した (60 Hz) 周波数の使用経験により、60 Hz の周波数の経済的実現可能性が確認され、技術的および経済的計算により、最適な周波数は 100 Hz であることが示されました。

一般的な受電器

すべての電力受信機は、異なるパラメータによって特徴付けられます。同時に、動作モードは LEG によって記述されるため、エネルギー消費モードを分析する目的で、動作モードと基本パラメータが類似した受電器のグループである特性受電器が使用されます。

以下のグループは、典型的な電気受信機に属します。

• 電力および産業設備用の電気モーター。

• 生産機械用の電動モーター。

• 電気オーブン;

• 電熱設備;

• 照明設備;

• 設備の修理と改造。

最初の 4 つのグループの電気受信機は、伝統的に電力受信機と呼ばれています。企業のエネルギー消費に占める各グループの割合は、業界と生産プロセスの特性によって異なります。

直流受信機

直流は、電気メッキ（クロムメッキ、ニッケルメッキなど）、直流溶接、DCモーターへの電力供給などに使用されます。

電気モーター

上記の分類に基づくと、最も複雑な電気受信機のセットは電気駆動です。最も一般的なのは非同期電気ドライブで、無効電力の大幅な消費、高い始動電流、および公称電圧からの主電源電圧の偏差に対する大きな感度を特徴とします。

動作中に速度制御を必要としない設備では、AC 電気駆動装置 (非同期および同期モーター) が使用されます。規制されていない AC モーターは、産業における主なエネルギー消費源であり、総電力の約 70% を占めています。

非安定化 AC ドライブのモーターのタイプを選択する場合、次の考慮事項がよく使用されます。

• 最大 1 kV の電圧および最大 100 kW の電力では、非同期モーターを使用する方が経済的であり、100 kW を超える場合は同期モーターを使用します。

• 電圧 6 kV、出力最大 300 kW - 非同期モーター、300 kW 以上 - 同期。

• 電圧 10 kV、出力最大 400 kW - 非同期モーター、400 kW 以上 - 同期。

フェーズローターを備えた非同期モーターは、厳しい始動条件を伴う強力な駆動装置 (昇降機など) で使用されます。

コンプレッサー、ファン、ポンプ、昇降輸送装置などの産業用設備の電気モーターの供給電圧は、公称電力に応じて 0.22 ～ 10 kV です。これらの設備の電気モーターの定格出力は、1 キロワットの数分の 1 から 800 kW 以上までさまざまです。示されている電気受信機は、通常、電源の信頼性の I カテゴリを指します。たとえば、化学薬品製造作業場の換気を停止するには、敷地内から人々を避難させる必要があり、その結果、生産が停止することになります。

交流を直流に変換するには、変換ユニットや制御装置の設置、施設の建設にかかるコスト、ならびにそれらのメンテナンスや電力損失に伴う運用コストがかかります。したがって、電源システムのコストと電気の固有コストは、直流の方が交流よりも高くなります。 DC モーターは、非同期モーターや同期モーターよりも高価です。可変 DC ドライブは、高速、広範囲、および/またはスムーズな速度変更が必要な場合に使用されます。

受電器の力率

電気受信機の重要な機能は次のとおりです。 力率 cos(φn)。力率は、公称負荷および公称電圧における消費有効電力の割​​合を反映するパスポート特性です。電動機の定格cosφは、電動機の種類、定格出力、速度などの特性によって異なります。電気モーターを使用する場合、その cosφ は主に負荷に依存します。

大型ポンプ、コンプレッサー、ファンの電気駆動には同期モーターがよく使用され、電力システムの追加の無効電力源として使用されます。

昇降装置および輸送装置は負荷の頻繁な衝撃を特徴としており、これにより力率が大幅な制限内 (0.3 ～ 0.8) で変化します。電源の信頼性に従って、通常はカテゴリ I と II を指します（技術プロセスにおける役割に応じて）。
電気受信機の故障

から 電子機器 最大の問題は、次の理由によりアーク炉によって引き起こされます。

• 高い自己電力（最大数十メガワット）。炉変圧器によって引き起こされる非線形性と低cosφ。
• 動作中に発生する有効電力および無効電力のサージ。
• 位相負荷の対称性からのジョギング偏差。

交流電気溶接プラントにもアーク炉と同様の問題があります。それらのcosφは特に低い。

また、電気照明は電気ネットワークにいくつかの問題を引き起こします。つまり、白熱灯の代わりに使用される高効率放電ランプは非線形特性を持ち、短時間（数秒の単位）の停電に敏感です。しかし現在、これらの問題は、ランプを別個の周波数変換器を介して高周波電源に切り替えることで解決されており、これにより照明だけでなくエネルギーパラメータも改善されます。

光源 (白熱灯、蛍光灯、アーク灯、水銀、ナトリウムなど) は単相の受電器であり、非対称性を減らすために各相にわたって均等な間隔で配置されています。白熱灯の場合はcosφ = 1、ガス放電灯の場合はcosφ = 0.6です。

制御装置および情報処理装置の電源は、電気の信頼性と品質の面でますます要求が高まっているため、原則として、無停電電源が保証されている電源から電力が供給されます。