Электрические нагрузки и графики потребления электроэнергии

Структура электропотребления в отраслях народного хозяйства. Характерные группы электроприемников.

Характерные группы электроприемников: об­щепромышленные силовые установки, осветительные установки, венти­ляторы, компрессорные и насосные установки, подъемно-транспортные механизмы, сварочные агрегаты, преобразовательные установки и т.д. Приемники электроэнергии могут быть подразделены на группы по сходству режимов, т.е. по сходству графиков нагрузки.

Основная часть электроэнергии, производимой в России, 1 используется промышленностью - 60% причем большую часть потребляет тяжелая индустрия - машиностроение, металлургии, химическая, лесная, 9% электрической энергии потребляется в сельском хозяйстве, 9,7% - транспортом , 13,5% - другими отраслями - сфера обслуживания и быта, реклама и пр.. Часть производимой электроэнергии идет на экспорт. Потери электроэнергии в России составляют около 8% ее производства

Деление потре­бителей на группы позволяет более точно находить суммарную электри­ческую нагрузку. Графики нагрузки предприятия важны на стадии проектирования электростанций и подстанций.

1. Приемники, работающие в режиме с продолжительно неизменной или мало меняющейся нагрузкой. В этом режиме электрическая машина или аппарат может работать продолжительное время без повышения температуры отдельных частей машины или аппарата свыше допустимой. Примерами приемников, работающих в этом режиме, являются электродвигатели компрессоров, насосов, вентиляторов и т. п.

2. Приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки. В этом режиме рабочий период машины или аппарата не настолько длителен, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла достигнуть установившегося значения. Период остановки машины или аппарата настолько длителен, что машина практически успевает охладиться до температуры окружающей среды. Примерами данной группы приемников являются электродвигатели электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков (механизмы подъема поперечины, зажимы колонн, двигатели быстрого перемещения суппортов и др.), гидравлических затворов и т. п.

3. Приемники, работающие в режиме повторно-кратковременной нагрузки. В этом режиме кратковременные рабочие периоды машины или аппарата чередуются с кратковременными периодами отключения. Повторно-кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ) и длительностью цикла. В повторно-кратковременном режиме электрическая машина или аппарат может работать с допустимой для них относительной продолжительностью включения неограниченное время, причем превышение температур отдельных частей машины или аппарата не выйдет за пределы допустимых значений. Примером этой группы приемников являются электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т. п.

Электрические нагрузки и графики потребления электроэнергии

Основой рационального решения всего сложного комплекса технико-экономических вопросов при проектировании электроснаб­жения современного промышленного предприятия является пра­вильное определение ожидаемых электрических нагрузок. Опре­деление электрических нагрузок является первым этапом проекти­рования любой системы электроснабжения.

Электрическая нагрузка характеризует потребление электро­энергии отдельными приемниками, группой приемников в цехе, цехом и заводом в целом. При проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий основными являются три вида нагрузок: активная мощность Р, реактивная мощность Qи ток I.

Электрическая нагрузка может наблюдаться визуально по из­мерительным приборам. Регистрировать изменения нагрузки во времени можно самопишущим прибором (рис. 2-1) В условиях экс­плуатации изменения нагрузки по активной и реактивной мощностям во времени записывают, как правило, в виде ступенчатой кривой по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии, снятым через одинаковые определенные интервалы времени t(рис.

2-2) Кривые изменений активной и реактивной мощностей и тока во времени называются графиками нагрузок соответственно по активной мощности, реактивной мощности и току.

В расчетах систем электроснабжения промышленных предприятий используются следующие значения электрических нагрузок:

а) средняя нагрузка за наиболее загруженную смену – для определения расчетной нагрузки и расхода электроэнергии;

б) расчетный получасовой максимум активной и реактивной мощности – для выбора элементов систем электроснабжения по нагреву, отклонению напряжения и экономическим соображениям;

в) пиковый ток – для определения колебаний напряжения, выбора устройств защиты и их уставок.

Индивидуальные графики необходимы для определения нагру­зок мощных приемников электроэнергии (электрических печей, преобразовательных агрегатов главных приводов прокатных станов и т. п.). При проектирова­нии систем электроснабженияпромышленных предприятий используются, как правило, групповые графики нагрузок Гра­фики нагрузок всего промышленного предприятия дают возмож­ность определить потребление активной и реактивной энергии предприятием, правильно и рационально выбрать питающие пред­приятие источники тока, а также выполнить наиболее рациональную схему электроснабжения.

По продолжительности различают суточные и годовые графики нагрузок- предприятия. Каждая отрасль промышленности имеет свой характерный график нагрузок, определяемый технологическим процессом производства.