Глава 3 Графики электрических нагрузок

Глава 3 Графики электрических нагрузок

Графики нагрузок индивидуальных приемников

На рисунке 3.2 представлены графики активной мощности индивидуальных электроприемников, работающих в различных режимах. Как видно из рисунка режимы работы разнообразны и, как правило, зависят от технологического процесса. Графики нагрузок ЭП по активной, реактивной, полной мощности и графики по току рассматриваются за определенный промежуток времени (за характерный час, смену, сутки).

Условно (теоретически) графики нагрузок можно разделить на: периодические; циклические; нециклические и нерегулярные (случайные).

- Периодический (рис.3.2 а), когда Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru и Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru .

Время цикла Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru ; Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru - время соответственно работы ЭП и паузы, ч., смена, сутки; w – электроэнергия потребляемая ЭП за время цикла одинакова, т.е.

w1= w2.

- Циклический (рис.3.2 б), когда Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru и Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru .

Время паузы Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , а длительность работы ЭП одинакова от цикла к циклу, поэтому за промежуток времени, например смену, количество потребленной электроэнергии одинаково.

- Нециклический (рис.3.2 в), при Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru ,т.к. Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , но количество электроэнергии, потребляемой ЭП за рассматриваемый промежуток времени, практически постоянно, т.е. можно принять Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru

- Нерегулярный (рис.3.2 г), если Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , и Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru .

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru

Рисунок 3.2 Индивидуальные графики электрических нагрузок

На практике режимы работы ЭП носят случайный характер, за исключением, автоматических технологических линий.

Индивидуальные графики необходимы для определения расчетных величин

и коэффициентов, характеризующих эти графики.

Годовые графики нагрузок

Годовой график активной мощности по убыванию максимумов представляет собой годовую упорядоченную диаграмму нагрузок. Приближенно годовой график по продолжительности можно построить по двум характерным суточным графикам нагрузок электроустановки или предприятия в целом (за зимние и летние сутки), как показано на рис.3.4. Строятся графики активной мощности за характерные сутки - зимние, летние и выходные дни.

При этом условно принимают, что продолжительность зимнего периода 213 суток (7 мес.), а летнего—152 суток (5 мес.) – для сибирского региона. Построение начинают с максимальной мощности и выполняют в порядке постепенного снижения мощностей, для чего через оба суточных графика проводят ряд горизонтальных линий, расстояние между которыми выбирают в соответствии с желательной точностью построения.

В виде примера покажем построение годового графика по продолжительности. Продолжительность потребления максимальной мощности Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru по зимнему графику Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru по летнему нет. Годовая продолжительность Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru . Откладывая полученное значение Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru по оси абсцисс годового графика, находим точку «а». Продолжительность мощности Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru : по зимнему графику Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru по летнему Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru . Годовая продолжительность Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru . На годовом графике это соответствует точке «б».

Аналогичным образом строится третья и все последующие ступени годового графика в порядке снижения мощностей. Суммарная продолжительность годового графика должна составлять 8760 часов.

Выполнив все построения, получают годовой график по убыванию, смотри рис. 3.4. При необходимости более точного построения годового графика пользуются большим числом суточных графиков, например за зимние, летние, весенние и осенние сутки. В последнем случае условно принимают длительность зимнего, летнего и весеннего периодов по 91 суток, а осеннего - 92 суток.

По годовому графику определяют потребленную электроэнергию электроустановкой, подразделением или предприятием в целом за год и число часов использования максимальных нагрузок потребителем в течение года.

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru

Рисунок 3.4 Построение годового графика по продолжительности

Коэффициент включения

Коэффициент включения характерен для графика нагрузки отдельного ЭП, работающего в повторно-кратковременном режиме, и зависит от характера технологического процесса.

Коэффициент включения по графику активной мощности ( Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru ) – есть отношение времени работы ЭП ( Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru ) к времени цикла ( Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru )

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , (3.1)

где Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru время работы ЭП, мин., ч.; Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru время цикла, мин., ч.; Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru время паузы, мин., ч.

Так как Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , то Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru . Время работы, паузы и цикла определяются по графику нагрузки ЭП. Для ЭП, работающих в длительном режиме с равномерным графиком нагрузки, Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru . На практике, коэффициент включения задается как паспортная величина, характеризующаяся продолжительностью включения ЭП ( Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru ), %.

Коэффициент включения может быть определен по графикам как активной, реактивной мощности так и по току.

Коэффициент использования

Коэффициент использования активной мощности индивидуального ЭП (kи.а) или группы ЭП (Ки.а) есть отношение среднего значения потребленной активной мощности индивидуальным ЭП (рс) или группой ЭП (Рс) за наиболее загруженную смену к его (их) номинальной активной мощности (рс или Рс).

Для отдельного ЭП

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , (3.2)

где Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru - среднего значения потребленной активной мощности ЭП за наиболее загруженную смену, кВт; Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru - номинальная активная мощность ЭП, кВт.

Так как Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , то Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru . Для ЭП, работающего в длительном режиме с равномерным графиком загрузки, Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru .

Для группы ЭП, работающих в одинаковом режиме

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , (3.3)

где Рс - среднего значения потребленной активной группой ЭП за наиболее загруженную смену, кВт; Рн- номинальная активная мощность группы ЭП, кВт.

Для группы ЭП, работающих в различных режимах, средневзвешенный коэффициент использования для данной группы рассчитывается по формуле:

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , (3.4)

где Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru число ЭП в данной группе.

Так как Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , то Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru . Для ЭП, работающих в длительном режиме с равномерным графиком загрузки, Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru . Соотношения коэффициентов

kи= kз∙kв

При наличии индивидуальных и групповых графиков по реактивной мощности и по току коэффициенты использования по реактивной мощности и по току этих графиков определяются аналогично по формулам (3.2; 3.3; 3.4), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

Коэффициент загрузки

Коэффициент загрузки по активной мощности отдельного ЭП ( Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru ) или группы ЭП (Кз.а) - есть отношение его (их) средней нагрузки за время включения в течении рассматриваемого промежутка времени (рс.в или Рс.в) к его (их) номинальной мощности (рн или Рн).

Для отдельного ЭП

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , (3.5)

где Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru - средняя нагрузка за время включения ЭП, кВт; Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru - номинальная активная мощность ЭП, кВт.

Так как Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , то Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru . Коэффициент загрузки так же, как и Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , зависит от характера технологического процесса и изменяется с изменением режима работы ЭП. Когда нагрузка ЭП равномерна и постоянна Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru .

Для группы электроприемников

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru или Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , (3.6)

где Рс.в - средняя нагрузка за время включения группы ЭП, кВт; Рн - номинальная активная мощность этой группы ЭП, кВт.

Соотношение коэффициентов kз = kи/ kв

При наличии графиков по реактивной мощности и по току, коэффициенты загрузки этих графиков определяются аналогично по формулам (3.5; 3.6), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

Коэффициент формы графика

Коэффициент формы графика характеризует неравномерность графика нагрузки и определяется как отношение среднеквадратичной мощности приемника или группы ЭП за определенный промежуток времени к среднему значению нагрузки за тот же период времени.

Коэффициент формы графика по активной мощности

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , (3.7)

где Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru - среднеквадратичная мощность, определяемая по графику нагрузки за рассматриваемый период времени, кВт; Так как Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , то Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru .

Для группы электроприемников

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , (3.8)

где Рс.к. и Рс – среднеквадратичная и средняя мощности соответственно, кВт.

При наличии графиков по реактивной мощности и по току, коэффициенты формы этих графиков определяются аналогично по формулам (3.7; 3.8), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

Коэффициент спроса

Коэффициент спроса применяется только для групповых графиков и при числе ЭП в группе Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru . Коэффициент спроса – это отношение потребляемой (в условиях эксплуатации) или расчетной (при проектировании) мощности к номинальной мощности группы ЭП

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , (3.9)

где Рп – потребляемая мощность из сети группой ЭП, кВт. Так как Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , то Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru .

Значение Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru для определенных технологических процессов и отраслей промышленности является практически постоянным. При Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru , поэтому Кс можно использовать только при большом значении ( Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru ).

Соотношения коэффициентов Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru .

Коэффициент максимума

Коэффициент максимума характерен для группового графика нагрузок.

Коэффициент максимума (Км) по активной мощности есть отношение максимальной нагрузки за определенный промежуток времени к средней за тот же промежуток времени.

Глава 3 Графики электрических нагрузок - student2.ru (3.10)

где Рmax – максимальное значение мощности (30-минутный максимум), кВт.

Глава 3 Графики электрических нагрузок

Наши рекомендации