Кроме определения сечений элементов системы электроснабжения по нагреву максимальная нагрузка Ртах необходима для определения потерь и отклонений напряжения, максимальных потерь мощности в сетях, для выбора элементов электрических сетей по экономической плотности тока, для определения тока трогания релейной защиты, для выбора плавких предохранителей и уставок выключателей, для проверки самозапуска электродвигателей, колебаний напряжения в сетях и в других случаях, когда необходимо рассчитать элементы электрической сети или их режимы, опираясь в пределе на законы Максвелла.

Наряду с использованием получасового максимума активной мощности Ртах в этом классическом смысле это понятие стало с 70-х годов применяться к максимальной 30-минутной мощности, заявляемой промышленными предприятиями в договорах с энергосистемамина 6УР, а с 80-х годов – к лимиту электрической мощности – предельно допустимому (разрешаемому энергосистемой) значению получасовой активной мощности предприятия в часы максимальных нагрузок энергосистемы (часы прохождения максимума в энергосистеме). Для простоты далее будем рассматривать идеальный случай, когда расчетная (проектная или иная) максимальная нагрузка совпадает с фактической максимальной, замеренной каким-либо способом, и равна максимальной заявленной на 6УР (на уровне предприятия): Р = Ртах =Рф.

Таким образом, при решении вопросов электроснабжения определяющей величиной является расчетная электрическая нагрузка, которая принимается равной получасовому максимуму Ртах . Этот максимум может находиться по данным конкретных электроприемников и применяться для расчетов электрических сетей и их элементов (опираясь на теоретические основы электротехники). Но он может и рассчитываться с учетом системных свойств предприятия, устойчивости развития и устойчивости структуры. Такой Ртах нужен при выборе схем электроснабжения предприятий, производств и цехов, определении их объемов электропотребления, решении вопросов присоединения к энергосистеме, определении основных групп электрооборудования, капитальных вложений, штатов.

Исследование режимов электропотребления сводится к изучению графиков электрических нагрузок промышленных предприятий, цехов, групп и отдельных крупных электроприемников.

Графиком нагрузки называется кривая изменения во времени активной, реактивной, полной мощности или тока.

По продолжительности различают суточные и годовые графики электрических нагрузок. Снятие суточных графиков производится ежегодно за зимние и летние сутки по заданию энергосистемы.

Потребители два раза в год в характерные дни, обычно в третьей декаде июня и декабря месяца, по указанию энергосистемы все одновременно снимают свои суточные графики потребления активной и реактивной энергии и передают их в энергосистему. Кроме того, изучение потребления на основании графиков электрической энергии ведется на предприятии и в течение года.

Суточные графики нагрузки позволяют произвести анализ режима работы электрооборудования и электрических сетей за истекшие сутки: расчет режима работы электрооборудования на предстоящие сутки, регулирование режима работы электрооборудования и электрических сетей согласно рассчитанным графикам, а также разработку мероприятий по улучшению режима электропотребления в течение суток на ближайший период или дальнюю перспективу.

Графики суточной нагрузки используются также для определения максимальной заявленной мощности в часы суточных максимумов нагрузки энергосистемы на предстоящий расчетный период (квартал, год), так как по этой заявленной мощности промышленные предприятия производят расчеты за электроэнергию по двухставочному тарифу.

Суточные графики используются для планирования (лимитирования) потребляемой нагрузки промышленным предприятием. При планировании пользуются методикой прогнозирования графиков нагрузки и специальными методами расчета.

Режимы электропотребления характеризуются рядом показателей, из которых основными являются коэффициент заполнения суточного графика нагрузки, число часов использования максимальной нагрузки, наличие дневного и ночного максимума.

Промышленное предприятие каждой отрасли промышленности имеет свой характерный суточный график нагрузки (см. рис.4.1).

Промышленное предприятие снимает суточные графики для представления их энергосистеме по показаниям счетчиков с записью показаний приборов в бланки протоколов. Степень соответствия графика, снятого по показаниям счетчика, фактическому графику зависит, главным образом, от величины интервала отсчетов (интервала осреднения нагрузки). В этом интервале нагрузка считается неизменной (постоянной).

Для составления графика по счетчику в течение суток через каждый час производятся записи показаний счетчика. По разности показаний счетчика определяется нагрузка за каждый час по формуле, кВт:

где W1 - предыдущие показания счетчика;

W2 - последующие показания счетчика;

К - произведение коэффициентов трансформации трансформатора тока и трансформатора напряжения, через которые подключен счетчик.

При снятии показаний счетчиков требуется соблюдение раз принятой очередности обхода счетчиков для записи их показаний, так как в противном случае увеличится погрешность в измерении нагрузки. Погрешности могут возникать при построении суммарных графиков. Снятие графиков при большом числе счетчиков является достаточно ответственной и трудоемкой работой.

При составлении суточных графиков нагрузки в условиях производства рекомендуется соблюдать определенные требования. Графики для удобства их анализа следует составлять на миллиметровой бумаги размером 200 х 300 мм. По горизонтальной оси графика откладывается время замеров от 0 до 24 часов в масштабе 1 час = 10 мм. По вертикальной оси откладывается активная или реактивная мощность в соответствующем масштабе.

Помимо счетчиков активной и реактивной энергии снятие графиков в практике обследования режимов работы предприятия и групп потребителей может быть осуществлено с помощью самопишущих приборов (амперметры, ваттметры), визуальным отсчетом показаний стрелочных приборов через равные промежутки времени.

При массовых обследованиях на промпредприятии суммарная продолжительность всех замеров, учитывая возможную неустойчивость в работе отдельных смен, должна быть не менее трех суток.

В предлагаемой лабораторной работе студент получает суточный график нагрузки в виде кривой линии с помощью самопишущего прибора. Этот график необходимо преобразовать в ступенчатый с целью дальнейшей обработки его на вычислительной машине.

ВЕЛИЧИНЫ И ПОКАЗАТЕЛИ,
ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ СУТОЧНЫЕ ГРАФИКИ

1. Потребление электрической энергии W за определенное время (сутки, смену), кВт×ч:

где n - количество интервалов времени (при равномерной разбивке для суточного графика n = 24 или 48).

2. Средняя нагрузка PС за определенное время (сутки, смену), кВт:

В условиях эксплуатации средняя нагрузка за сутки определяется по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии делением на 24.

3. Средняя нагрузка за наиболее загруженную смену РСМ.

За наиболее загруженную смену средняя нагрузка определяется продолжительностью смены:

кВт или квар.

Наиболее загруженной считают смену характерных суток, в которой потребление энергии данной группой электроприемников является наибольшим. Обычно наиболее загруженной является дневная смена, поскольку в дневное время в работе находится наибольшее количество агрегатов.

Характерными сутками являются зимние сутки с максимальным потреблением энергии. В этом случае средняя нагрузка за наиболее загруженную смену (так называемая среднемаксимальная) определяется по выражению, кВт:

4. Среднеквадратичная нагрузка РСК.

Среднеквадратичная нагрузка для ступенчатого графика нагрузки определяется по формуле, кВт:

5. Максимальная нагрузка РМ.

Максимальная нагрузка активной РМ, реактивной QМ мощности на графике нагрузки представляет собой наибольшее значение из соответствующих средних величин, полученных на интервале осреднения длительностью 30 мин. Максимальную нагрузку называют расчетной. Поэтому можно записать, что расчетная нагрузка - это максимальная нагрузка на получасовом интервале, т. е. РР = РМ = РЗО.

По максимальной нагрузке выбираются элементы системы электроснабжения, проводится расчет максимальных потерь мощности в них.

6. Номинальная мощность РН.

Понятие номинальной мощности используется при анализе суточных графиков. Номинальная мощность или, что то же самое, установленная мощность приемника, группы приемников электрической энергии - это мощность, обозначенная на заводской табличке или в паспорте электроприемника.

Групповая номинальная активная мощность является суммой номинальных паспортных мощностей отдельных рабочих приемников.

При исследовании графиков и расчетах нагрузок применяются некоторые безразмерные показатели графиков нагрузок, характеризующие режимы работы электроприемников.

7. Коэффициент использования КИ представляет собой отношение средней мощности группы электроприемников к их номинальной мощности:

В практических расчетах при определении КИ используется средняя мощность за наиболее загруженную смену РСМ.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24