Графики нагрузки электроприёмников

Свойства электроприёмников, включенных в сеть, обусловливают характер нагрузки и ее технико-экономические показатели, оказывают непосредственное влияние на качество электроэнергии. Например, электроприёмники, создающие неравномерные по фазам нагрузки, вызывают несимметрию тока и напряжения. Или электроприёмники с резкопеременной толчковой нагрузкой создают в сетях колебания напряжения. Это вызывает мигание ламп, отказ от работы электронной аппаратуры, ухудшение работы электродвигателей.

Для нормальной работы сетей, улучшения их технико-экономических показателей принимаются различные технические меры. Например, раздельное питание силовых и осветительных электроприёмников.

Таким образом, особенности работы электроприёмников должны учитываться при проектировании, анализе режимов, в эксплуатации сетей.

Потребление электроэнергии зависит от назначения электроприёмника, режима его работы, времени работы и многих других факторов. Процесс потребления электроэнергии во времени отражается графиками нагрузки.

По виду фиксируемого параметра различают графики активной, реактивной, полной (кажущейся) мощности и тока электроприёмника.

Графики отражают изменение нагрузки за определенный период времени. По этому признаку их подразделяют на суточные (24 ч), сезонные и годовые.

Фактический график нагрузки электроприёмника может быть получен с помощью регистрирующих приборов, которые фиксируют изменение соответствующего параметра во времени. Очертания суточных графиков нагрузки одного и того же электроприёмника меняются в зависимости от того, рассматриваются рабочие сутки или выходные дни, от времени года. На его очертание влияет и множество случайных факторов. Поэтому одним суточным графиком нагрузки нельзя охарактеризовать работу электроприёмника.

Для удобства расчётов реально снятый график заменяют ступенчатым. Обычно для каждого потребителя даётся несколько суточных графиков, которые характеризуют его работу в разное время года и в разные дни недели. Это графики зимних и летних суток для рабочих дней, график выходного дня. Основным является зимний график рабочего дня. Его максимальная нагрузка принимается за 100%, а ординаты всех остальных графиков задаются в процентах именно от этого значения.

По графикам однотипных предприятий получают типовые графики нагрузки, которые приводятся в справочной литературе.

При отсутствии графиков реактивной мощности, их можно получить из графиков активной мощности:

где определяется по значению cosφ_max, которое задаётся как исходный параметр для каждого потребителя.

По суточным графикам нагрузки строят годовые графики нагрузки по продолжительности. Нагрузки на графике располагают в порядке их убывания от Р_max до Р_min (см. рис. 6.1).

График по продолжительности нагрузок применяют в расчётах технико-экономических показателей установки, расчётах потерь электроэнергии, при оценке использования оборудования в течении года.

Площадь, ограниченная кривой графика активной нагрузки, численно равна энергии, потребленной электроприёмником за год:

,

где Р_і – мощность і-й ступени графика;

Δt_i – продолжительность ступени.

Средняя нагрузка за год равна:

Р_ср = W_п / 8760.

Степень неравномерности графика работы установки оценивают коэффициентом заполнения:

Коэффициент заполнения графика показывает, во сколько раз потребленное количество электроэнергии меньше того количества энергии, которое было бы потреблено, если бы нагрузка установки все время была максимальной. Очевидно, чем равномернее график, тем значение коэффициента заполнения ближе к единице.

Для характеристики графика пользуются временем использования максимальной нагрузки T_max. Это время, в течение которого при работе установки с максимальной нагрузкой из сети потребляется такое же количество электроэнергии, что и по реальному графику нагрузки. Значение T_max можно рассчитать следующим образом:

T_max = W_п / Р_max.

Значения T_max для различных потребителей приводится в справочной литературе.

Лекция № 7