Основные характеристики электрических нагрузок

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, опреде­ляют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования.

При проектировании системы электроснабжения или анализе режимов ее работы потребители электроэнергии (отдельный приемник электроэнергии, группа приемников, цех или завод в целом) рассматривают в качестве нагрузок.

Различают следующие виды нагрузок: активную мощность Р,реактивную мощность Q, полную мощность S и ток I [1].

Режимы работы приемников электроэнергии разнооб­разны и изменяются во времени. Для характеристики по­требляемой мощности пользуются следующими понятиями.

1. Номинальная активная мощность приемника электро­энергии – это мощность, указанная на заводской табличке или в паспорте приемника электроэнергии (для источника света – на колбе или цоколе), при которой приемник элек­троэнергии должен работать [1].

Применительно к многодвигательным приводам, исклю­чая крановые установки, под термином «приемник электро­энергии» следует понимать весь агрегат в целом, а под его номинальной мощностью – сумму номинальных мощностей всех его электродвигателей (приведенных к продолжитель­ности включения ПВ = 1). Для крановых установок под тер­мином «приемник электроэнергии» следует понимать элек­тропривод каждого механизма, включая механизмы, при­водимые двумя двигателями.

Для приемников повторно кратковременного режима (ПКР) работы номинальную мощность определяют по пас­портной мощности путем приведения ее к длительному ре­жиму работы (ПВ=1) в соответствии с формулами:

для электродвигателей

для трансформаторов

где – паспортная продолжительность включения в долях единицы; – период, в течение которого приемник подключен к сети за цикл длительностью – продолжительность паузы в цикле.

2. Под номинальной реактивной мощностью приемника электроэнергии понимают реактивную мощность, потребля­емую им из сети (знак плюс) или отдаваемую в сеть (знак минус) при номинальной активной мощности и номиналь­ном напряжении.

Для синхронных двигателей дополнительно к. указан­ным выше условиям предусматривают номинальный ток возбуждения или номинальный коэффициент мощности.

Паспортную реактивную мощность приемников ПКР аналогично активной мощности приводят к длитель­ному режиму (ПВ=1) по формуле

3. Номинальную мощность (активную и реактивную ) группы приемников определяют как алгебраиче­скую сумму номинальных мощностей отдельных приемни­ков, приведенных к ПВ=1:

4. Для характеристики переменной нагрузки приемников электроэнергии за рассматриваемый интервал времени оп­ределяют средние нагрузки. Средние активная и реактив­ная мощности приемника за интервал времени t определя­ют из выражений

Средняя (активная или реактивная) мощность группы приемников представляет собой алгебраическую сумму средних мощностей отдельных приемников, входящих в данную группу:

В зависимости от интервала осреднения различают сред­ние нагрузки за максимально загруженную смену, средне­месячные и среднегодовые нагрузки. Максимально загру­женной считается смена с наибольшим потреблением элек­троэнергии, рассматриваемой группой приемников. По среднесменной нагрузке определяют расчетную нагрузку, апосреднегодовой – годовые потери электроэнергии.

5. В определенные промежутки времени значения актив­ной, реактивной, полной мощности или тока представляют собой наибольшее из соответствующих средних значений. Такие нагрузки называют максимальными. В зависимости от продолжительности различают два вида максимальных нагрузок:

максимальные длительные нагрузки (продолжительно­стью 10, 30, 60 мин и т.д.);

максимальные кратковременные нагрузки – пиковые, длительность которых составляет 1-2 с.

Вероятностная максимальная нагрузка за 30 минут при­нята за расчетную нагрузку по допустимому нагреву (обыч­но пользуются сокращенным названием – расчетная на­грузка). Расчетная нагрузка по допустимому нагреву может быть активной реактивной полной или токовой Значения расчетной нагрузки оп­ределяют для выбора элементов системы электроснабже­ния по нагреву и расчета максимальных потерь мощности в них.

Пиковые нагрузки определяют для проверки сетей по условиям самозапуска электродвигателей, выбора плавких вставок предохранителей, расчета тока срабатывания мак­симальной токовой защиты, а также оценки потерь напряжения в контактных сетях и проверки колебаний напряже­ния в цеховых сетях.

При расчете электрических нагрузок применяют раз­личные коэффициенты графиков нагрузок, характеризую­щие режимы работы приемников электроэнергии по мощно­сти или во времени. Приведем определения основных коэф­фициентов.

Коэффициент использования активной мощности одного () или группы приемников () представляет собой отношение средней активной мощности отдельного прием­ника () или группы приемников. () за наиболее загруженную смену к номинальной мощности

Для группы приемников с разными режимами работы коэффициент использования определяют с достаточ­ным для практических расчетов приближением по формуле

где n – число подгрупп приемников с разными режимами работы, входящих в данную группу; – средняя мощ­ность подгруппы за наиболее загруженную смену; – номинальная мощность подгруппы приемников.

Аналогично определяют коэффициенты использования по реактивной мощности.

Коэффициентом формы () графика нагрузки называют отношение среднеквадратической (действительной) нагруз­ки приемника или группы приемников за определен­ный период времени к среднему значению () нагрузки за тот же период времени

Коэффициент формы характеризует неравномерность графика во времени. При неизменной нагрузке

Коэффициент максимума представляет собой от­ношение расчетного максимума нагрузки к средней на­грузке за наиболее загруженную смену и обычно относится к групповым графикам нагрузок

Коэффициентом спроса называют отношение расчет­ной (в условиях проектирования) или потребляемой (в условиях эксплуатации) мощности к номинальной (уста­новленной) () мощности группы приемников

Коэффициентом разновременности максимумов нагрузок по активной мощности называют отношение суммар­ного расчетного максимума активной мощности узла системы электроснабжения к сумме расчетных максимумов активной мощности отдельных групп приемников, входящих в данный узел системы электроснабжения

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: