电能接收器

电能接收器（电接收器）是设计用于 电能转换 在不同类型的能量（包括电，根据其他参数）使用它。

根据它们的技术目的，它们根据接收器将电能转换成的能量类型进行分类，特别是：

• 机器和机构的驱动机构；

• 电热和发电厂；

• 电化学装置；

• 安装电极乏力；

• 静电和电磁场装置，

• 电过滤器；

• 火花处理装置；

• 电子和计算机器；

• 产品控制和测试设备。

称为电接收器的电能用户或一组通过技术过程联合并位于特定区域的电接收器。

联邦“能源法”将电力和热能的消费者定义为为自己的家庭或工业需要购买电力和热能的人，以及电力行业的主体 - “在电能领域从事活动的人，包括电能和热能的生产，“在输电过程中向消费者提供能源，电力行业的运行调度控制，电力销售，电力采购和销售的组织”。

对用电用户进行分类，确保供电可靠性

在保证供电可靠性方面，电能的消耗者分为以下三类：

I 类电接收器 - 电接收器，其电源中断可能导致：危及人身安全，对国民经济造成重大损害，损坏昂贵的基础设备，大量产品缺陷，复杂工艺流程的中断，破坏社区经济中特别重要的元素的功能。

从阵容 第一类电接收器 一组特殊的电接收器是有区别的，为了防止对人的生命、爆炸、火灾和昂贵的主要设备的损坏，生产的平稳停工需要其连续运行。

II 类电接收器 - 电源中断导致产品大量短缺，工人、机械和工业运输大规模中断，大量城市和农村居民的正常活动中断领域。

III 类电接收器——不符合 I 类和 II 类定义的所有其他电接收器。这些是辅助车间的接收者，非批量生产的产品等。

I类电接收器必须由两个独立的、相互冗余的电源供电，其中一个电源发生故障时，仅允许在自动恢复供电期间中断其供电。为了给一组特殊的 I 类电器用户供电，必须由第三个独立的相互冗余的电源提供额外的电源。

为了正确确定受电器的类别，有必要评估供电系统各部分发生事故的可能性，以确定这些事故可能造成的后果和物质损失。在确定受电器类别时，不应高估不同组别受电器所需的持续功率类别。在确定第一类的电接收器时，考虑到第二类的技术储备 - 生产的替代。

电能接收器的分类

电力消费者的特点是：

1.受电器总装机功率；

2. 属于行业（例如农业）；

3. 按关税组别；

4.按能源服务分类。

生产、传输、分配和消耗电力的电气装置按电压等级分为电压高于 1 kV 和不超过 1 kV 的电气装置（直流电气装置 - 不超过 1.5 kV）。电压高达 1 kV AC 的电气装置采用牢固接地的中性点，并且在安全要求更高的情况下 - 采用隔离的中性点（泥炭矿、煤矿、移动电气装置等）。

高于 1 kV 的装置可细分为：

1) 带隔离中性点（电压 35 kV 及以下）；

2) 带补偿中线（通过电感电阻接地以补偿电容电流），用于电压高达 35 kV 且很少有 110 kV 的网络；

3）中性点盲接地（电压110kV以上）。

根据电流的性质，所有通过网络运行的电力接收器可分为工业频率为 50 赫兹（在某些国家/地区，它们使用 60 赫兹）的交流电、频率升高或降低的交流电和直流电的电力接收器.

工业用电用户的电能消耗大都使用频率为 50 赫兹的三相交流电。

使用增加的频率设置：

• 用于加热硬化，用于金属冲压、微波炉等；

• 在需要电动机高速旋转的技术中（纺织工业、木工、飞机制造中的便携式电动工具）等。

为了获得高达 10,000 Hz 的频率，使用晶闸管转换器，对于高于 10,000 Hz 的频率，使用 电子发电机.

低频电接收器用于运输设备，例如轧机 (f = 16.6 Hz)、熔炉中的金属混合设备 (f = 0 ... 25 Hz)。此外，降低的电压频率用于感应加热装置。

使用工业频率（50 赫兹）和增加频率（60 赫兹）的经验证实了 60 赫兹频率的经济可行性，技术和经济计算表明最佳频率应为 100 赫兹。

典型的电力接收器

所有功率接收器都具有不同的参数。同时，LEG 描述了它们的运行模式，因此，为了分析能量消耗的模式，使用特征功率接收器，这些功率接收器是一组在运行模式和基本参数上相似的功率接收器。

以下组属于典型的电子接收器：

• 电力和工业装置用电动机；

• 用于生产机器的电动机；

• 电烤炉；

• 电热装置；

• 照明装置；

• 设备的维修和转换。

前四组的电接收器传统上称为功率接收器。各组在企业能源消耗中的份额取决于行业和生产过程的特点。

直流接收器

直流电用于电镀（镀铬、镀镍等）、直流电焊接、为直流电机供电等。

电动机

根据上面列出的分类，最复杂的一组电动接收器是电驱动。最常见的是异步电驱动器，其特点是无功功率消耗大、启动电流高，并且对电源电压与标称电压的偏差非常敏感。

在运行期间不需要速度控制的装置中，使用交流电驱动器（异步和同步电机）。不受管制的交流电机是工业中主要的能源消耗类型，约占总功率的70%。

在为非稳压交流驱动器选择电机类型时，通常会考虑以下因素：

• 在高达 1 kV 的电压和高达 100 kW 的功率下，使用异步电机更经济，在 100 kW 以上 - 同步电机；

• 电压为 6 kV 且功率高达 300 kW — 异步电机，超过 300 kW — 同步电机；

• 电压为 10 kV 且功率高达 400 kW - 异步电机，超过 400 kW - 同步。

带相转子的异步电机用于启动条件苛刻的大功率驱动器（起重机械等）。

压缩机、风扇、泵和起重运输设备等工业设备的电动机，根据额定功率，电源电压为 0.22-10 kV。这些装置的电动机的额定功率从几分之一千瓦到 800 千瓦或更高不等。标示的受电器通常指供电可靠性的Ⅰ类。例如，关闭化学生产车间的通风需要人员从场所疏散，因此停产。

将交流电转换为直流电需要安装转换单元和控制设备的成本、为它们建造场所的成本，以及它们的维护和电力损失的运营成本。因此，直流电的供电系统成本和比电成本均高于交流电。直流电机比异步和同步电机更昂贵。当需要快速、广泛和/或平滑的速度变化时，使用可变直流驱动器。

电接收器的功率因数

电接收器的一个重要特征是 功率因数 余弦（φn）。功率因数是一种通行证特性，反映了在标称负载和电压下消耗的有功功率的份额。电动机的额定 cosφ 取决于其类型、额定功率、速度和其他特性。使用电动机时，它们的 cosφ 主要取决于负载。

对于大型水泵、压缩机和风机的电力驱动，多采用同步电动机，作为电力系统无功功率的附加来源。

起重和运输设备的特点是负载频繁冲击，这会导致功率因数在显着范围 (0.3-0.8) 内发生变化。根据电源的可靠性，它们通常指 I 类和 II 类（取决于它们在工艺过程中的作用）。
有问题的电子接收器

从 电气设备 最大的问题是由电弧炉引起的，原因如下：

• 自身功率大（可达数十兆瓦）；炉变压器引起的非线性和低cosφ；
• 运行过程中出现的有功和无功电涌；
• 相负载对称性的慢跑偏差。

交流电焊设备与电弧炉有类似的问题。它们的 cosφ 特别低。

电力照明也会导致电网出现一些问题，即：代替白炽灯使用的高效放电灯具有非线性特性，并且对短期（几分之一秒）电源中断很敏感。然而，目前，这些问题是通过单独的变频器将灯切换到高频电源来解决的，这不仅改善了它们的照明，还改善了它们的能量参数。

光源（白炽灯、荧光灯、弧光灯、水银灯、钠灯等）是单相电接收器，各相之间的间距均匀，以减少不对称性。对于白炽灯，cosφ = 1，对于气体放电灯，cosφ = 0.6。

控制和信息处理设备的电源在可靠性和电力质量方面受到越来越高的要求，因此它们通常由有保证的不间断电源供电。