Графіки електричного навантаження

Електричним навантаженням називають потужність, яку споживають окремі приймачі, або група приймачів, або підприємства в цілому у певний момент часу. У випадку змінного струму повна потужність має активну та реактивну складові, тому розрізняють повне, активне і реактивне навантаження. На практиці поняття навантаження розповсюджують також на електричний струм (струмове навантаження), а в деяких випадках – на електричний опір або електричну провідність.

Одною з важливих характеристик роботи споживача є його графіки навантаження – це залежності активної, реактивної та повної потужностей (або струму) від часу енерговикористання (у вигляді графічного зображення). Графіки навантаження наочно показують зміну потужності електроустановки протягом певного проміжку часу (за виробничий цикл, за зміну, добу, місяць, рік).

Реєструвати зміну навантаження можна за допомогою самописних приладів неперервної дії (рис.2.7, а), або дискретної дії (рис.2.7, б), а також за показами приладів (амперметрів, ватметрів) або лічильників через однакові проміжки часу. Прилади показують випадкове значення навантаження в кінці кожного проміжку часу, тому за певних умов може ордината графіка може зазнавати суттєвих змін (наприклад, під час пуску потужного двигуна). За таких умов графік має вигляд ламаної лінії, яка з’єднує зафіксовані точки (рис. 2.8, а).

а) б)

Рис.2.7. Графіки активного навантаження, записані самописним приладом

неперервної дії а) та дискретної дії б)

а) б)

Рис.2.8. Графіки навантажень за показами приладів:

а) ватметра; б) лічильника

Для визначення потужності за показами лічильників кількість електроенергії (кВт·год) за конкретний проміжок ділять на тривалість цього проміжку часу (год). Так отримують середню потужність за цей проміжок часу. Графік навантаження матиме ступінчастий вигляд (рис.2.8, б). Зі зменшенням інтервалу вимірювання графік буде точніше відтворювати реальне навантаження.

Хронологічними називають графіки, які побудовані у функції поточного часу. Іноді для полегшення аналізу або у випадках, коли графік охоплює велику кількість періодів однакової тривалості (наприклад, у випадку річних графіків, які охоплюють 365 добових графіків), застосовуються упорядковані графіки, або графіки за тривалістю навантажень (рис.2.9). На таких графіках навантаження розташовують за тривалістю використання у порядку зменшення їх значення .

Графіки навантажень поділяють на індивідуальні та групові. Вид індивідуального графіка залежить від режиму роботи (рис.2.10). Розрізняють такі типи індивідуальних графіків та відповідні їм режими роботи приймачів: 1) періодичні; 2) циклічні; 3) нециклічні.

Рис.2.9. Річний графік навантажень за тривалістю

Перший тип (рис.2.10, а) графіка відповідає строго ритмічному процесові з однаковою тривалістю циклу t_ц, часу увімкнення t_р і часу пауз t_о . Він характерний для автоматизованого виробництва з жорсткою програмою.

Рис.2.10. Типи індивідуальних графіків: а) періодичний;

б) циклічний; в) нециклічний

Другий тип (рис.2.10, б) відповідає неавтоматизованому але циклічному виробництву; періодичність порушена зміною тривалості пауз (t₀₁ ¹ t₀₂ ¹ t₀₃) за однакових t_р. У такому разі визначають середню тривалість циклу t_ц.с.

Третій тип (рис.2.10, в) відповідає виробництву, в якому технологічні операції строго не регламентовані, тому тривалість споживання потужності на окремих ділянках графіка змінюється. Нециклічні графіки мають хаотичний вигляд. Однак, оскільки відповідні електроприймачі виконують певний обсяг роботи, то для них характерною є стабільність кількості спожитої енергії.

На практиці замість графіків навантаження використовують параметри та коефіцієнти, які характеризують ці графіки.