Показатели графиков нагрузок

Из графика активной нагрузки (рис. 2.4) четко видны значения и нагрузки. Под максимальной нагрузкой понимается абсолютный максимум фактического индивидуального или группового графика. При изображении графика ломаной линией величина максимума зависит от интервала осреднения и является его функцией.

Рис. 2.4. График активной нагрузки:

– номинальное; – максимальное; – минимальное; – среднее значения мощности.

Под максимальной нагрузкой понимается абсолютный максимум фактического индивидуального или группового графика. Аналогично следует говорить и о минимальной нагрузке. На графике можно выделить среднюю активную нагрузку за время

, (2.3)

где – активная энергия, потребляемая за время .

Таким же образом на графике реактивных нагрузок определяется средняя реактивная нагрузка за время

, (2.4)

где – реактивная энергия, циркулирующая между сетью и приемниками.

Среднеквадратичная или эффективная нагрузка за некоторый интервал времени определяется выражением

. (2.5)

Среднеквадратичная нагрузка характеризует эффект нагрева проводника током. При равномерном графике средняя и среднеквадратичная нагрузки равны между собой. При неравномерном графике среднеквадратичная нагрузка всегда выше средней.

Все упомянутые виды нагрузок связаны между собой и с номинальной нагрузкой. Среднеквадратичная и средняя нагрузки имеют между собой следующее соотношение:

. (2.6)

где – среднеквадратичное отклонение графика нагрузки.

Под номинальной мощностью электроприемника понимается мощность, которую электроприемник потребляет из сети для работы с расчетными параметрами (например, номинальный момент на валу асинхронного электродвигателя). Номинальная мощность группы электроприемников принимается равной

, (2.7)

где – номинальная мощность -го электроприемника; – паспортная мощность при заданной ПВ.

Максимальная мощность на индивидуальном или групповом графике может быть равна номинальной, если электроприемники работают с полной загрузкой. Чаще приемники работают с недогрузкой, а в группе приемников некоторые могут быть отключены. Поэтому максимальная расчетная нагрузка может быть меньше номинальной.

График нагрузки или режим работы одного или группы приемников характеризуется рядом коэффициентов.

1. Коэффициент использования активной мощности электроприемника или группы приемников называется отношение средней активной мощности приемника или их группы к ее номинальному значению , . Различают коэффициенты использования по активной мощности , реактивной мощности и току

, ; (2.8)

; (2.9)

. (2.10)

В формулах (2.8-2.10) величины, обозначенные строчными буквами, относятся к одиночным электроприемникам, прописными буквами – к группе электроприемников.

2. Коэффициент включения характеризует степень использования электроприемника по времени. Для одиночного приемника коэффициент включения определяется по формуле

, (2.11)

где – время включения; – время пауз; – время цикла.

Этот показатель аналогичен понятию продолжительности включения. По выражению (2.11) может быть вычислен фактический коэффициент включения, соответствующий данному режиму работы электроприемника. По выражению (1.1) определяют продолжительность включения для выбора мощности электроприемника при повторно-кратковременном режиме. Обычно .

Групповым коэффициентом включения называется средневзвешенное по активной мощности значение индивидуальных коэффициентов включения электроприемников, входящих в группу

. (2.12)

3. Коэффициент загрузки отдельного приемника определяется как отношение средних за время включения активной или реактивной мощности к их номинальным величинам.

Средняя за время включения в течение цикла активная мощность определяется выражением:

. (2.13)

Тогда коэффициент загрузки по активной мощности будет

. (2.14)

Для групповых графиков

, . (2.15)

4. Коэффициент формы графика нагрузки выражает неравномерность графика нагрузки во времени и определяется как отношение среднеквадратичной (эффективной) нагрузки к средней за данный период времени

. (2. 16)

При равномерной нагрузке .

5. Коэффициент максимума представляет собой отношение максимума расчетной нагрузки группы электроприемников к средней нагрузке той же продолжительности:

, . (2.17)

Часто принимают .

Коэффициент максимума нагрузки позволяет определить максимальную расчетную нагрузку

. (2.18)

Коэффициент максимума .

6. Коэффициент спроса представляет собой отношение максимальной нагрузки к номинальной

. (2.19)

Умножив числитель и знаменатель на среднюю мощность, получим, что коэффициент спроса равен произведению коэффициентов максимума и использования

. (2.20)

7. Коэффициент заполнения группового графика определяется как отношение средней мощности к максимальной

. (2.21)

Коэффициент заполнения графика является величиной, обратной коэффициенту максимума

. (2.22)

8. Коэффициентом одновременности максимумов активных нагрузок называется отношение расчетного максимума активной мощности в узле нагрузок соответствующего уровня системы электроснабжения к сумме расчетных максимумов активной мощности отдельных групп приемников, входящих в узел нагрузки рассматриваемого уровня системы электроснабжения

. (2. 23)

Этот коэффициент характеризует смещение максимума нагрузок отдельных групп приемников во времени, что вызывает уменьшение расчетного максимума нагрузок по сравнению с суммой максимумов отдельных групп. Когда максимумы нагрузок отдельных групп приемников совпадают по времени, их суммарный максимум равен сумме максимумов отдельных групп приемников.

2.5. Методы определения электрических нагрузок

Метод двучленной формулы

Величина максимальной нагрузки определяется по двучленной формуле

, (2.24)

где , – постоянные коэффициенты для группы приемников с одинаковым режимом работы (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Расчетные коэффициенты

Группа электроприемников	Расчетная формула	Расчетный
Электродвигатели станков в цехах холодной обработки металлов при серийном и индивидуальном производстве		0,5
Электропечи сопротивления с периодической загрузкой изделий

В (2.24) первый член уравнения представляет собой среднюю мощность всех потребителей; второй член уравнения – дополнительную мощность, вызванную совпадением максимумов приемников, наибольших по мощности.

Метод двучленной формулы рекомендуется применять для потребителей с небольшим числом электроприемников, например для распределительных шинопроводов, в цехах металлообрабатывающей промышленности, а также для электрических печей, когда нельзя пренебречь влиянием на величину максимальной нагрузки, отдельных мощных электроприемников.