Формализуемые методы расчета электрических нагрузок

В соответствии с теорией расчета электрических нагрузок, основы которой сложились в 30-е годы, был определен набор формул, дающих однозначное решение при заданных электроприемниках и графиках (показателях)

Режим работы потребителей меняется в течение суток, дней недели и месяцев года. Соответственно этому изменяется и нагрузка системы электроснабжения и её элементов.

Изменение нагрузок электрических установок представляют в виде графиков. При построении графика в течение некоторого заданного периода времени откладывают величины нагрузок через определённые интервалы времени и полученные точки соединяют прямыми линиями.

Для определения величины расхода электроэнергии в течение рассматриваемого периода времени график нагрузки удобно выражать в виде ступенчатой линии.

В зависимости от задач, для решения которых производят построение графиков нагрузок, последние могут быть выполнены для периодов времени и места приложения нагрузок.

В зависимости от продолжительности периода, для которого произведено построение графика, различают:

- суточные графики нагрузок

- месячные; графики нагрузок

- годовые графики нагрузок

Графики строят как для активных, так и для реактивных нагрузок.

 

Показатели графиков нагрузки

 

1 Средняя величина нагрузки установки в течение суток, Р _ср.сут кВт:

 

,

где А_сут – количество электроэнергии, которая потреблена или отдана

электрической установкой в течение суток

 

2 Средняя величина нагрузки установки в течение года, Р_ср.год кВт:

 

,

где А_год - количество электроэнергии, которая потреблена или отдана

электрической установкой в течение года

 

 

3 Коэффициент нагрузки или коэффициент графика α, характеризует степень неравномерности заполнения графика нагрузки:

где Р_ср – средняя величина нагрузки

Р_макс - максимальная величина нагрузки

 

4 Число часов использования максимальной нагрузки Т_мах

 

,

где А - количество электроэнергии, которая потреблена или отдана

электрической установкой в течение суток или года

 

5 Степень использования установленной мощности

 

 

6 Коэффициент резерва

 

 

 

Категорийность электроприёмников

 

В отношении обеспечения надёжности электроснабжения электроприёмники разделяются на следующие категории:

 

- первой категории (питание от 2-х независимых источников питания, перерыв в электроснабжении допускается на время автоматического перехода на резервный источник питания), из состава 1 категории выделяется особая группа электроприёмников, имеющих 3 независимых источника питания)

- второй категории (питание от 2-х независимых источников питания, перерыв в электроснабжении допустим на время, необходимое дежурному персоналу для включения резервного источника)

- третьей категории (питание может выполняться от одного источника питания, перерыв допустим на время, необходимое для ремонта;

перерыв не более суток.

 

Для питания потребителей 1-й категории устанавливают, как прави­ло, два трансформатора, из которых один рабочий, а второй резервный. Если двухтрансформаторная под­станция питает потребителей всех категорий, то трансформаторы выби­рают с учетом надежного электроснабжения потреби­телей только 1-й категории при аварийном отключении одного из транс­форматоров.

Потребители 2-й и 3-й категорий на это время отключают­ся. Выбранные трансформаторы необходимо проверить на обеспечение питания потре­бителей 1-й категории в аварийном режиме. Из этого следует, что в нор­мальном режиме в работе могут находиться один или два трансформато­ра в зависимости от величины нагрузки.

Для потребителей 3-й категории выбирают один трансформатор. В случае аварийного выхода из работы трансформатора однотрансфор­маторной подстанции его заменяют передвижным. Мощность послед­него не всегда может удовлетворять условию,поэтому для пере­движных трансформаторов ПУЭ допускают аварийную перегрузку на 40% во время максимума общей суточной нагрузки продолжительностью не более 6 ч в течение не более пяти суток. (В течение пяти суток по­врежденный трансформатор должен быть отремонтирован.) При этом коэффициент нагрузки суточного графика в условиях перегрузки трансформатора должен быть не более 0,75. Это же условие может быть использовано и при выборе трансформаторов двухтрансформаторной подстанции, пи­тающей потребителей всех категорий, на случай выхода из работы одно­го из них, чтобы избежать выбора трансформаторов завышенной мощности и снизить стоимость

Задание: по таблицам исходных данных рассчитать и построить суточные графики нагрузок и рассчитать основные показатели графиков нагрузки.

Домашнее задание:

По заданию преподавателя согласно таблицы 1 построить суточные графики

нагрузки и рассчитать основные показатели графика нагрузки.

 

Вопросы для самопроверки:

1. Назовите виды графиков нагрузки.

2. Перечислите основные показатели графиков нагрузки.

3. Что характеризует коэффициент α?

4. Назовите категории электроприёмников

 

Таблица 1-Типовые суточные графики нагрузок районных потребителей

 

Мощность потребителя по часам в сутках n, %

Часы N потребителя 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0-1

 

 

Примечание: 1 - машиностроительный завод; 2 - завод стройматериалов;

3 - хлебокомбинат; 4 - деревообрабатывающий завод; 5 - совхоз;

6 - локомотивное депо; 7 - локомотивовагоноремонтный завод;

8 - вагонное депо; 9 - шпалопропиточный завод; 10 - электротехнический завод; 11 - вокзал и освещение станции; 12 - освещение и бытовая нагрузка.