電能接收器

電能接收器（電接收器）是設計用於 電能轉換 在不同類型的能量（包括電，根據其他參數）使用它。

根據它們的技術目的，它們根據接收器將電能轉換成的能量類型進行分類，特別是：

• 機器和機構的驅動機構；

• 電熱和發電廠；

• 電化學裝置；

• 安裝電極乏力；

• 靜電和電磁場裝置，

• 電過濾器；

• 火花處理裝置；

• 電子和計算機器；

• 產品控制和測試設備。

稱為電接收器的電能用戶或一組通過技術過程聯合併位於特定區域的電接收器。

聯邦“能源法”將電力和熱能的消費者定義為為自己的家庭或工業需要購買電力和熱能的人，以及電力行業的主體 - “在電能領域從事活動的人，包括電能和熱能的生產，“在輸電過程中向消費者提供能源，電力行業的運行調度控制，電力銷售，電力採購和銷售的組織”。

對用電用戶進行分類，確保供電可靠性

在保證供電可靠性方面，電能的消耗者分為以下三類：

I 類電接收器 - 電接收器，其電源中斷可能導致：危及人身安全，對國民經濟造成重大損害，損壞昂貴的基礎設備，大量產品缺陷，複雜工藝流程的中斷，破壞社區經濟中特別重要的元素的功能。

從陣容 第一類電接收器 一組特殊的電接收器是有區別的，為了防止對人的生命、爆炸、火災和昂貴的主要設備的損壞，生產的平穩停工需要其連續運行。

II 類電接收器 - 電源中斷導致產品大量短缺，工人、機械和工業運輸大規模中斷，大量城市和農村居民的正常活動中斷領域。

III 類電接收器——不符合 I 類和 II 類定義的所有其他電接收器。這些是輔助車間的接收者，非批量生產的產品等。

I類電接收器必須由兩個獨立的、相互冗餘的電源供電，其中一個電源發生故障時，僅允許在自動恢復供電期間中斷其供電。為了給一組特殊的 I 類電器用戶供電，必須由第三個獨立的相互冗餘的電源提供額外的電源。

為了正確確定受電器的類別，有必要評估供電系統各部分發生事故的可能性，以確定這些事故可能造成的後果和物質損失。在確定受電器類別時，不應高估不同組別受電器所需的持續功率類別。在確定第一類的電接收器時，考慮到第二類的技術儲備 - 生產的替代。

電能接收器的分類

電力消費者的特點是：

1.受電器總裝機功率；

2. 屬於行業（例如農業）；

3. 按關稅組別；

4.按能源服務分類。

生產、傳輸、分配和消耗電力的電氣裝置按電壓等級分為電壓高於 1 kV 和不超過 1 kV 的電氣裝置（直流電氣裝置 - 不超過 1.5 kV）。電壓高達 1 kV AC 的電氣裝置採用牢固接地的中性點，並且在安全要求更高的情況下 - 採用隔離的中性點（泥炭礦、煤礦、移動電氣裝置等）。

高於 1 kV 的裝置可細分為：

1) 帶隔離中性點（電壓 35 kV 及以下）；

2) 帶補償中線（通過電感電阻接地以補償電容電流），用於電壓高達 35 kV 且很少有 110 kV 的網絡；

3）中性點盲接地（電壓110kV以上）。

根據電流的性質，所有通過網絡運行的電力接收器可分為工業頻率為 50 赫茲（在某些國家/地區，它們使用 60 赫茲）的交流電、頻率升高或降低的交流電和直流電的電力接收器.

工業用電用戶的電能消耗大都使用頻率為 50 赫茲的三相交流電。

使用增加的頻率設置：

• 用於加熱硬化，用於金屬沖壓、微波爐等；

• 在需要電動機高速旋轉的技術中（紡織工業、木工、飛機製造中的便攜式電動工具）等。

為了獲得高達 10,000 Hz 的頻率，使用晶閘管轉換器，對於高於 10,000 Hz 的頻率，使用 電子發電機.

低頻電接收器用於運輸設備，例如軋機 (f = 16.6 Hz)、熔爐中的金屬混合設備 (f = 0 ... 25 Hz)。此外，降低的電壓頻率用於感應加熱裝置。

使用工業頻率（50 赫茲）和增加頻率（60 赫茲）的經驗證實了 60 赫茲頻率的經濟可行性，技術和經濟計算表明最佳頻率應為 100 赫茲。

典型的電力接收器

所有功率接收器都具有不同的參數。同時，LEG 描述了它們的運行模式，因此，為了分析能量消耗的模式，使用特徵功率接收器，這些功率接收器是一組在運行模式和基本參數上相似的功率接收器。

以下組屬於典型的電子接收器：

• 電力和工業裝置用電動機；

• 用於生產機器的電動機；

• 電烤爐；

• 電熱裝置；

• 照明裝置；

• 設備的維修和轉換。

前四組的電接收器傳統上稱為功率接收器。各組在企業能源消耗中的份額取決於行業和生產過程的特點。

直流接收器

直流電用於電鍍（鍍鉻、鍍鎳等）、直流電焊接、為直流電機供電等。

電動機

根據上面列出的分類，最複雜的一組電動接收器是電驅動。最常見的是異步電驅動器，其特點是無功功率消耗大、啟動電流高，並且對電源電壓與標稱電壓的偏差非常敏感。

在運行過程中不需要速度控制的裝置中，使用交流電驅動器（異步和同步電機）。不受管制的交流電機是工業中主要的能源消耗類型，約佔總功率的70%。

在為非穩壓交流驅動器選擇電機類型時，通常會考慮以下因素：

• 在高達 1 kV 的電壓和高達 100 kW 的功率下，使用異步電機更經濟，在 100 kW 以上 - 同步電機；

• 電壓為 6 kV 且功率高達 300 kW — 異步電機，超過 300 kW — 同步電機；

• 電壓為 10 kV 且功率高達 400 kW - 異步電機，超過 400 kW - 同步。

帶相轉子的異步電機用於啟動條件苛刻的大功率驅動器（起重機械等）。

壓縮機、風扇、泵和起重運輸設備等工業設備的電動機，根據額定功率，電源電壓為 0.22-10 kV。這些裝置的電動機的額定功率從幾分之一千瓦到 800 千瓦或更高不等。標示的受電器通常指供電可靠性的Ⅰ類。例如，關閉化學生產車間的通風需要人員從場所疏散，因此停產。

將交流電轉換為直流電需要安裝轉換單元和控制設備的成本、為它們建造場所的成本，以及它們的維護和電力損失的運營成本。因此，直流電的供電系統成本和比電成本均高於交流電。直流電機比異步和同步電機更昂貴。當需要快速、廣泛和/或平滑的速度變化時，使用可變直流驅動器。

電接收器的功率因數

電接收器的一個重要特徵是 功率因數 餘弦（φn）。功率因數是一種通行證特性，反映了在標稱負載和電壓下消耗的有功功率的份額。電動機的額定 cosφ 取決於其類型、額定功率、速度和其他特性。使用電動機時，它們的 cosφ 主要取決於負載。

對於大型水泵、壓縮機和風機的電力驅動，多采用同步電動機，作為電力系統無功功率的附加來源。

起重和運輸設備的特點是負載頻繁衝擊，這會導致功率因數在顯著範圍 (0.3-0.8) 內發生變化。根據電源的可靠性，它們通常指 I 類和 II 類（取決於它們在工藝過程中的作用）。
有問題的電子接收器

從 電氣設備 最大的問題是由電弧爐引起的，原因如下：

• 自身功率大（可達數十兆瓦）；爐變壓器引起的非線性和低cosφ；
• 運行過程中出現的有功和無功電湧；
• 相負載對稱性的慢跑偏差。

交流電焊設備與電弧爐有類似的問題。它們的 cosφ 特別低。

電力照明也會導致電網出現一些問題，即：代替白熾燈使用的高效放電燈具有非線性特性，並且對短期（幾分之一秒）電源中斷很敏感。然而，目前，這些問題是通過單獨的變頻器將燈切換到高頻電源來解決的，這不僅改善了它們的照明，還改善了它們的能量參數。

光源（白熾燈、熒光燈、弧光燈、水銀燈、鈉燈等）是單相電接收器，各相之間的間距均勻，以減少不對稱性。對於白熾燈，cosφ = 1，對於氣體放電燈，cosφ = 0.6。

控制和信息處理設備的電源在可靠性和電力質量方面受到越來越高的要求，因此它們通常由有保證的不間斷電源供電。