Лаба 2 Снабжение
.docxМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Инженерная школа энергетики
Отделение электроэнергетики и электротехники
Направление −13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
Лабораторная работа №2
АНАЛИЗ ГРАФИКОВ НАГРУЗОК ПО СЧЕТЧИКАМ
АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
Выполнил: студент гр. 5А6А
|
___________________ (подпись)
|
Абдуллаев Б.С. |
Проверил: преподаватель, ассистент (ОЭЭ, ИШЭ) |
___________________ (подпись) ___________________ (дата) |
Шаненкова Ю.Л. |
|
|
|
Томск – 2019
Цель работы: Овладение методикой опытного построения графиков нагрузок, определение и анализ параметров и коэффициентов, характеризующих эти графики.
Порядок выполнения работы:
Для проведения данной лабораторной работы использовался стенд, с помощью которого возможно моделирование типовых графиков нагрузки промышленных предприятий. В соответствии с номером варианта (вариант №16) был исследован график нагрузок пищевого комбината. Исследование производилось следующим образом:
После включения автомата QF на лицевой панели, кнопками выбора варианта, расположенными в правой нижней части панели, был установлен номер варианта, заданный преподавателем.
После нажатия кнопки "СТАРТ" приводится в действие программное устройство. При этом начинается последовательная отработка графика нагрузки, начиная с первого шага (часа) до последнего двадцать четвертого. Номер отрабатываемого шага графика контролируется сигнальными лампами в верхней части панели. В левой части панели установлены измерительные приборы активной и реактивной мощности, по показаниям которых определяется нагрузка на каждом шаге графика. Вольтметр и амперметр показывают напряжение на нагрузке и полный ее ток.
Были зафиксированы показания измерительных приборов для каждого шага графика нагрузки. Снимаются следующие величины:
– величина напряжения на шинах ГПП, кВ;
– величина потребляемого предприятием тока на шинах ГПП, кА;
– потребляемая предприятием активная мощность, МВт;
– потребляемая предприятием реактивная мощность, МВар;
Полученные данные заносятся в таблицу.
Таблица 1 – Экспериментальные данные
t, час |
U, кВ |
I, кА |
Р, МВт |
Q, МВар |
1 |
6,3 |
0,72 |
0,61 |
0,49 |
2 |
6,3 |
0,72 |
0,61 |
0,49 |
3 |
6,3 |
0,72 |
0,61 |
0,49 |
4 |
6,3 |
0,72 |
0,61 |
0,49 |
5 |
6,3 |
0,72 |
0,61 |
0,49 |
6 |
6,3 |
0,72 |
0,61 |
0,49 |
7 |
6,3 |
0,72 |
0,61 |
0,49 |
8 |
6,3 |
1,49 |
1,44 |
0,74 |
9 |
6,3 |
1,84 |
1,81 |
0,88 |
10 |
6,3 |
1,84 |
1,81 |
0,88 |
11 |
6,3 |
1,73 |
1,7 |
0,82 |
12 |
6,3 |
1,48 |
1,44 |
0,7 |
13 |
6,3 |
1 |
0,9 |
0,61 |
14 |
6,3 |
1,34 |
1,26 |
0,73 |
15 |
6,3 |
1,64 |
1,59 |
0,82 |
16 |
6,3 |
1,55 |
1,48 |
0,81 |
17 |
6,3 |
1,45 |
1,37 |
0,79 |
18 |
6,3 |
1,52 |
1,44 |
0,81 |
19 |
6,3 |
1,65 |
1,59 |
0,84 |
20 |
6,3 |
1,59 |
1,52 |
0,82 |
21 |
6,3 |
1,84 |
1,81 |
0,88 |
22 |
6,3 |
1,73 |
1,7 |
0,82 |
23 |
6,3 |
1,24 |
1,15 |
0,7 |
24 |
6,3 |
1 |
0,9 |
0,61 |
Рисунок 1 – Суточный график активной мощности
Рисунок 2 – Cуточный график реактивной мощности
Графики нагрузок промышленных предприятий характеризуются следующими параметрами и коэффициентами:
-
Рм, Qм, Sм – максимумы соответственно активной, реактивной и полной мощностей нагрузок.
Рм=1,81 Мвт Qм=0,88 Мвар
Sм=
-
Рсм, Qсм – соответственно средняя активная и реактивная нагрузки за наиболее загруженную смену.
Рсм=
Qсм =
где Рi и Qi – текущие значения активной и реактивной мощности за наиболее загруженную смену (максимально загруженной считается смена с максимальным расходом активной энергии); n – количество измерений.
-
Рср, Qср, Sср – среднесуточные активная, реактивная и полная мощность нагрузки соответственно. Определяются аналогично среднесменным, только для суток.
Рср=
Qср =
Sср=
-
Кз.а, Кз.р – коэффициенты заполнения графиков нагрузки активного и реактивного:
Кз.а=
Кз.р=
-
Ки– коэффициент использования установленной мощности потребителей. Обычно вычисляется для определенного промежутка времени:
– для наиболее загруженной смены:
Pуст= 3Рм=3*1,81=5,43МВт
Кu.см=
где Руст – установленная мощность всех электроприемников, МВт.
-
Км – коэффициент максимума нагрузки (определяется для наиболее загруженной смены):
Км=
-
Средний за сутки коэффициент мощности:
-
Рэ,Qэ,Sэ – среднеквадратичные или эффективные активная, реактивная и полная нагрузки суточного графика:
, МВт
, МВар,
,МВА
где Р1, Р2, …, Рn – средняя нагрузка на интервалах времени между замерами показаний приборов; t1,2t2, …,tn – временные интервалы между замерами.
Т.к. интервалы между замерами одинаковы, то:
, МВт
, МВар
,МВА
где n – число измерений; , и т.д.
-
kф – коэффициент формы суточного графика, который определяется как отношение среднеквадратичной мощности к средней за рассматриваемый период времени:
,
,
.
-
Тм – число часов использования максимума активной нагрузки в год:
час.
где Wа.г– потребленная за год активная энергия, МВтч
=365*(0,61*1+…)=365*29,18=10650,7 МВтч
где Р1, Р2, …, Рn – средняя нагрузка на интервалах времени между замерами показаний приборов суточного графика нагрузки; t1,t2, …,tn – временные интервалы между замерами.
-
α – коэффициент сменности:
,
где Рср.г– среднегодовая активная нагрузка:
МВт.
Построим годовой график активной нагрузки по продолжительности с помощью суточного графика активной нагрузки. Порядок построения графика следующий. На суточном графике нагрузки выделяется максимальная нагрузка и время ее действия в часах. Это время умножается на 365 (число дней в году) и величина максимальной нагрузки с найденной продолжительностью откладывается на годовом графике. Далее аналогично определяются следующие в порядке убывания значения нагрузок и их продолжительность из суточного графика и откладываются на годовом.
Рисунок 3 – Годовой график нагрузки по продолжительности
Площадь под графиком соответствует годовой затраченной предприятием энергии, кВт.час. Определим годовые затраты промышленного предприятия на электроэнергию при оплате по одноставочному и двухставочному тарифам.
Примем тарифную ставку за1 кВтч потребленной электроэнергии, при оплате по одноставочному тарифу, равной b = 1,0руб/кВтч.
При оплате по двухставочному тарифу плата за 1 кВт заявленной (расчетной) мощности предприятия, участвующей в максимуме нагрузки энергосистемы, равна а = 100 руб. за кВт/месяц; стоимость 1 кВтч активной энергии по счетчику составляетb = 0,6 руб/кВтч.
Одноставочный тариф:
С э=bWа=1*10650,7 *103=10,65 млн. руб.
Двухставочный тариф:
Сэ = aPм + bWа=100*1,81*103+0,6*10650,7 *103= 6,57 млн. руб.
Вывод: В ходе лабораторной работы мы овладели методикой опытного построения графиков нагрузок, определение и анализ параметров и коэффициентов, характеризующих эти графики.
Анализируя полученные результаты можно сказать, что для пищевого комбината характерен явно сменный характер работы. Основная активная нагрузка потребляется в часы дневной смены с 9 до 21 часов. Данному предприятию выгодно заключить договор об оплате потребленной электроэнергии по двухставочному тарифу. Постоянный график расходования реактивной мощности говорит о том, что предприятие не использует всю поступающую мощность в течение суток, откуда следует вывод о необходимости установки компенсирующих устройств и перерасчета нагрузки на сеть предприятия.