Графики электрических нагрузок

 

Если имеются графики нагрузки (P = f(t), Q = f(t), S = f(t), I = f(t)), отдельных ЭП или группы приемников, то по ним легко можно определить расчетную мощность (нагрузку).

По назначению графики делятся:

1. эксплутационные (они строятся по результатам замера и электрических нагрузок в период эксплуатации),

2. проектные,

3. типовые (строятся для активной и реактивной мощностей).

По времени различаются: суточные, месячные, годовые (по продолжительности).

Суточные графики нагрузки имеет каждая энергосистема или объединение энергосистем. Для экономичной работы энергосистемы ей выгодно, чтобы график за сутки был ровный, но т. к. он определяется потребителем, то носит пиковый характер.

При передачи электрической энергии с электростанции до потребителя, часть электрической энергии расходуется на нагрев проводников, создание электромагнитных полей и другие эффекты. Этот расход называется потерями, т.е. под потерей надо понимать технологический расход электроэнергии на ее передачу. Величина потерь зависит от характера электрической нагрузки и ее изменений в течении заданного времени. В линии работающей с постоянной нагрузкой и имеющей потери активной мощности, потери находятся следующим образом:

W = Р t

 

Если нагрузка изменяется, то потери электрической энергии рассчитываются различными способами. Наиболее точный из всех метод- это определение потерь по графику электрических нагрузок.

 

Р зимний (213 суток)

 

0,8

 

0.6

 

0.4

 

0.2

 

 

4 8 12 16 20 24 t

Р летний (153 дня)

1

 

0.8

 

0.6

 

 

0.4

 

 

0.2

 

0

4 8 12 16 20 24 t

 

 

Исходя из суточных строится годовой график по продолжительности. Из двух графиков берутся максимальные значения по мощности. Существует понятие получасового максимума, если мощность держится меньше чем 30 минут, она в расчет не берется.

Т1 = t1 *213 + t1’ *153 = 4* 213 + 4* 153 = 1464 ч

T2 = t2 *213 + t2’ *153 = 2 *213 + 4 *153 = 1038 ч

T3 = t3 *213 + t3’ *153 = 10*213 + 4 *153= 2742 ч

…….

 

Р

 

1

 

0.8

 

 

0.6

 

0.4

 

0.2 Т,ч

0

Т2 Т3 8760

Т1 1464

 

 

Площадь ограниченная годовым графиком по продолжительности равна потреблению электроэнергии за год.

Тмах = – это время в течении которого работая с максимальной нагрузкой потребитель взял бы из сети энергию равную энергии действительно полученной потребителем за год.

Р_max – максимальная мощность, которая может иметь пиковое значение или среднее значение за какой-то интервал времени

Р_см = - средняя мощность за наиболее загруженную смену (за сутки), т. е. это такое постоянное значение мощности при котором вырабатывается тоже количество энергии, что и при переменном значение мощности.

Р_см = - средняя мощность за наиболее загруженную смену (за год)

 

коэффициенты, характеризующие графики

электрических нагрузок

 

При проектировании системы электроснабжения очень редко известны групповые графики нагрузок, поэтому для определения расчетной мощности используют различные коэффициенты. Их получают в результате обработке данных эксплуатации, существующих предприятий. Для определения расчетной мощности с помощью коэффициентов все ЭП предприятия делят на группы, учитывая мощность, напряжение, род тока, частоту; режим работы; территориальное расположение; степень надежности.

К_исп – коэффициент использования определяет режим работы приемников, характеризует использование активной мощности электроприемников.

К_исп= = < 1

Коэффициент использования для: станков 0,12 – 0,14; вентиляторов и насосов 0,75 – 0,85.

К_м – коэффициент максимума нагрузки

К_м= > 1

Очень часто в качестве расчетной мощности принимается максимальная мощность, руководствуясь условием получасового максимума.

Р_р = Р_м , следовательно К_м=

К_с – коэффициент спроса

К_с= К_и К_м

К_зг – коэффициент заполнения графика

К_зг= < 1

К_ф – коэффициент формы графика, связывает среднеквадратичную мощность со средней мощностью

К_ф=

К_ф = 1,02 – 1,25

К_нер – коэффициент неравномерности графика

К_нер=

К_нер = 0,1 – 0,9

К_р – коэффициент расчетной мощности, представляет собой отношение расчетной нагрузки группы ЭП к произведению коэффициента использования и номинальной мощности

К_р= К_м

Этот коэффициент введен с 1995 года вместо коэффициента максимума и К_р принимает значения как меньше, так и больше единицы. Он дается в справочных материалах для определения расчетной нагрузки групп ЭП.

 

Расчетные нагрузки

1. Номинальная мощность ЭП (для одного ЭП):

Р_р = Р_н

Для отдельных ЭП в паспорте указывается не номинальная мощность, а паспортная. Тогда номинальная мощность определится (для групп ЭП, работающих в режиме ПВ):

а) для кранов Р_н = Р_{пасп ;}

б) для сварочных аппаратов (трансформаторов) Р_н = S_пасп cosj_пасп;

в) для электрических печей (ДСП) S_{ном печи} = S_{ном печного тр-ра}.

 

 

2. В качестве расчетной нагрузки принимается максимальная получасовая мощность (групп потребителей, участков цехов) Р_р = Р_{м (30)}; Q_р = Q_{р (30)} .

3. В качестве расчетной нагрузки принимается средняя мощность Р_р = Р_см

Рекомендуется среднюю мощность использовать в качестве расчетной при выборе мощности цеховых трансформаторов, однако в нормах технологии проектирования электроснабжения предприятий допускается выбирать цеховые трансформаторы по максимальной мощности.

4. В качестве расчетной мощности может приниматься среднеквадратичная мощность Р_р = Р_ск.

Область приложения: для выбора мощности электродвигателей, а также для составления электрических балансов промышленных предприятий

Р_ск = ,

где m – число ступеней графика нагрузок;

W_i – мощность ступени,

Т = 8760 ч.