По продолжительности

Для графика нагрузок (рис. 8.3) по активной мощности средний коэффициент использования активной мощности приемника за смену может быть определен из выражения:

,

где W_а - активная энергия, потребленная приемником за смену;

W_а.возм - активная энергия, которая могла быть потреблена приемником за смену при номинальной загрузке его в течение всей смены.

Рис. 8.3. График активной мощности

Коэффициент включения

Коэффициентом включения приемника k_в называется отношение продолжительности включения приемника в цикле t_в ко всей продолжительности цикла. Время включения приемника за цикл складывается из времени работы t_р и времени холостого хода t_х:

Коэффициентом включения группы приемников или групповым коэффициентом включения K_в называется средневзвешенное (по номинальной активной мощности) значение коэффициента включения всех приемников, входящих в группу, определяемое по формуле:

.

Для графика нагрузки по активной мощности, представленного на рис.3, коэффициент включения определяется из выражения:

.

Коэффициент загрузки

Коэффициентом загрузки приемника по активной мощности k_з.а называется отношение фактически потребляемой им средней активной мощности P_с.в за время включения t_в в течение времени цикла t_ц его номинальной мощности:

Аналогично для реактивной мощности:

Коэффициент загрузки по активной мощности для графика нагрузки, представленного на рис.3, определяется из выражения:

Коэффициент загрузки показывает степень использования мощности приемника за рабочее время, т.е. за время включения.

Коэффициент формы графика нагрузок

Коэффициентом формы индивидуального или группового графика нагрузок k_ф.I (K_ф.I) называется отношение среднеквадратичного тока (или среднеквадратичной полной мощности) приемника или группы приемников за определенный период времени к среднему значению его за тот же период времени:

;

Будучи отнесены к активной и реактивной мощностям одного или группы приемников коэффициенты формы определяются из следующих выражений:

; ; ; .

В условиях эксплуатации коэффициент формы графика удобнее всего находить по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии:

.

Величина W_a,i представляет собой потребление электроэнергии за время , где m - число интервалов разбиения графика нагрузки.

Коэффициент спроса

Коэффициент спроса относится обычно к групповым графикам. Коэффициентом спроса по активной мощности K_са называется отношение расчетной P_р или потребляемой P_п (в условиях эксплуатации активной нагрузки) к номинальной (установленной) активной мощности группы приемников:

; .

Расчетная мощность P_P или Q_P – это мощность, соответствующая такой неизменной токовой нагрузке I_P, которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения. Вероятность превышения фактической нагрузки над расчетной не превышает 0,05 в интервале осреднения, длительность которого принята равной трем постоянным времени нагрева 3Т₀ элемента системы электроснабжения, через который передается ток нагрузки )кабель, провод, шинопровод, трансформатор и т.д.).

Аналогично коэффициент K_с применим и для токовой нагрузки:

; .

Используя коэффициенты K_иа, K_mа , K_иI и K_mI можно легко получить следующие зависимости:

; .

Коэффициент максимума

Коэффициентом максимума активной (реактивной) мощности k_mа(K_mа) называется отношение расчетной активной (реактивной) мощности p_р, P_р (q_р, Q_р) к средней нагрузке p_с, P_с (q_с, Q_с) за исследуемый период времени:

; ; ; .

Исследуемый период времени принимается равным продолжительности наиболее загруженной смены. Аналогично вышеприведенному выражению коэффициент максимума графика нагрузок по току определяется:

.

Коэффициент максимума K_mа, связывая две найденные из графика величины - расчетную и среднюю нагрузки, представляет собой определенную и важную характеристику графика. Коэффициент максимума K_mа зависит от приведенного числа приемников n_n и ряда коэффициентов, характеризующих режим потребления электроэнергии данной группой приемников.

Следует различать расчетную нагрузку и максимальную в часы максимума нагрузки энергосистемы. Расчетная нагрузка является максимальной для производственного объекта за период осреднения, а максимальная - относится ко времени максимальных нагрузок в энергосистеме.

Коэффициент заполнения графика нагрузки

Коэффициентом заполнения графика нагрузок по активной мощности K_з.г.а называется отношение средней активной мощности к максимальной за исследуемый период времени:

.

Исследуемый период времени принимается равным продолжительности наиболее загруженной смены. Если учесть, что P_m по существу то же, что и P_р то:

.

Аналогичны выражения для коэффициентов заполнения графиков нагрузок по реактивной мощности и току:

.

Числовые значения коэффициентов заполнения суточного графика нагрузок K_з.г.а, K_з.г.р для различных предприятий при проектировании принимаются по справочным материалам.

Коэффициент разновременности максимумов нагрузок

Коэффициентом разновременности максимумов (коэффициент одновременности) нагрузок по активной мощности K_р.m.а называется отношение суммарного расчетного максимума активной мощности узла системы электроснабжения к сумме расчетных максимумов активной мощности отдельных групп приемников, входящих в данный узел:

.

Этот коэффициент характеризует смещение максимумов нагрузок отдельных групп приемников во времени, что вызывает снижение суммарного максимума узла по сравнению с суммой максимумов отдельных групп приемников. Значение K_р.m.а не превышает 1 и применяется при ориентировочных расчетах.

Порядок выполнения работы

1. Получить у преподавателя вариант исходных данных о графиках активной и реактивной нагрузок, приведенных в табл. 8.1.

2. По приведенным в теоретической части формулам вычислить следующие показатели:

• среднюю мощность P_с;

• среднеквадратическую мощность P_ск;

• коэффициент использования k_и.а;

• коэффициент включения k_в.а;

• коэффициент загрузки k_з.а;

• коэффициент формы для графика нагрузок k_ф.а;

• коэффициент спроса k_с.а;

• коэффициент максимума k_m.а;

• коэффициент заполнения графика нагрузок k_з.г.а.

Запустить на ПК программу «Исследование графиков электрических нагрузок» и ознакомиться с ее инструкцией.

Ввести данные о графике нагрузки в программу и переписать полученные результаты расчета.

Сравнить свои расчетные зависимости с программной реализацией.

Сделать выводы по проделанной работе.

Контрольные вопросы

1. Виды электрических нагрузок.

2. Методы построения графиков электрических нагрузок.

3. Каким требованиям должны удовлетворять графики электрических нагрузок?

4. Коэффициент использования.

5. Коэффициент включения.

6. Коэффициент загрузки.

7. Коэффициент спроса.

8. Коэффициент максимума.

9. Коэффициент спроса.

10. Коэффициент разновременности максимумов нагрузок.

11. Соотношение между коэффициентами максимума, спроса и использования.

12. Соотношение между коэффициентами включения, загрузки и использования.

Список использованных источников

1. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 415с.

2. Волобринский С.Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий. - Л.: Энергия, 1976. - 182с.

3. Электротехнический справочник: В 4 т. Т. З. Производство, передача и распределение электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова, и др. (гл. ред. А.И. Попов). –9-е изд., стер. – М.: Издательство МЭИ, 2004. – 964 с.

Таблица 8.