Параметры электропотребления и расчетные коэффициенты

Требование (установившаяся температура меньше допустимой)

приводит к тому, что в паспорте оборудования (в каталожных данных) указывается: 1) номинальная мощность, при которой не произойдет перегрева (для трансформаторов, электродвигателей, генераторов);

2) допустимый ток, при котором не будет перегрева (для проводов, кабелей, реакторов).

Расчетная величина электрических нагрузок Pр определяет технические решения и указывает затраты на изготовление электротехнических изделий, на создание и развитие субъектов электроэнергетики, на построение и функционирование объектов электрики.

Поэтому выбор сечения проводника по нагреву производят не по максимальной температуре перегрева, а по расчетной токовой нагрузке I р, которая определяется на основании принципа максимума средней нагрузки:

где θ – длительность интервала осреднения (θ < t < Т – 0), принимаемая для

графиков нагрузки, практически неизменных во времени, θ = 3 T 0 (во всех ос-

тальных случаях 0 < 3 Т 0).

Для оценки нагрева проводников правильнее использовать закон Джоуля − Ленца и вести расчет по максимуму среднеквадратичного (эффективного) тока для каждого изменения за время Δ t. Расчетный ток I р, равный максимуму среднего тока, можно считать приближением, обеспечивающим инженерную точность при построении схемы электроснабжения.

В качестве расчетной нагрузки применяют среднюю нагрузку по актив-

ной мощности, где интервал реализации продолжительностью T связывают

с постоянной времени нагрева Т о:

Условно принимают Т о = 10 мин, тогда θ = 30 мин независимо от сечения

проводника, что и приводит к понятию получасового максимума max P. Использование максимальной из средних нагрузок, в чем и заключается принцип максимума средней нагрузки, позволяет говорить о расчетном максимуме, заявленном или фактическом (суточном, недельном, месячном, квартальном и годовом), 30-минутном, P 30 = P max.

При решении вопросов электроснабжения определяющей является расчетная электрическая нагрузка, равная получасовому максимуму Р mах. Этот максимум можно находить по данным конкретных электроприемников и применять для расчетов электрических сетей и их элементов (на основании теоретических основ электротехники)..

Можно выделить следующие графики нагрузки:

1) индивидуальные – графики электрических приемников;

2) групповые – слагаемые из индивидуальных графиков с учетом взаимозависимости нагрузок по условиям технологии; групповые графики можно применять при выборе оборудования и проводников, питающих группы электроприемников (главным образом для 2УР);

3) для потребителей в целом, питающихся от 6УР–4УР, для которых

учет всего многообразия индивидуальных графиков практически счетного

(практически бесконечного) множества электроприемников делает невозможным применение прямых методов расчета (даже при наличии всех графиков к моменту принятия технического решения).

Рис. 3.1. График нагрузки Р = f(t) с интервалом осреднения Δ t = 3 мин: P ср(3–6),

P cр(15–18) – усредненные (средние) нагрузки за интервал Δ t = 3–6 мин и 15–18 мин; Р mах – максимальная нагрузка (усредненная за Δ t = 30 мин) за первые 30 мин графика

Если индивидуальные графики нагрузки электроприемников известны

и возникает необходимость аналитического формирования групповых графи-

ков, то можно использовать для расчетов автокорреляционную функцию индивидуального графика нагрузки kр (τ), рассматриваемого как реализация стационарного случайного процесса:

Величина площади под ломаной графика нагрузки потребителя на рис. 3.1

равна значениям энергии А. Выделим интервал t 0–30 за первые 30 мин, получим

Р max – расчетный получасовой максимум нагрузки, соответствующий выражениям.

Р max = Р p.

Чтобы рассчитать Р maх по (3.6), достаточно показания счетчика электро-

энергии пересчитать в киловатт-часы и разделить на 0,5 ч. Отклонение от Р mах учитывается счетчиком, определяющим среднюю нагрузку Р ср за интервал, например, t 3-6 и t 15-18. Суммирование, проводимое счетчиком за 30 мин, упрощает допущения о значении и вероятности изменения нагрузки за Δ t.

Очевидно, что величина Р mах (рис. 3.1) зависит от начала отсчета. Если оп-

ределить Р mах в интервале t 15-18, то получим Δ Р = +9. Технически возможно рассчитывать Р mах за 30-минутный интервал, начинающийся с любого момента. ЛЕКЦИЯ 3 ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И

Такие измерения экономически целесообразны при регулировании электропотребления предприятий и при создании систем управления электрическими нагрузками. Пока, как правило, измерение производят в фиксированное время, совпадающее с началом часа. Усредненные по (3.6) максимумы фиксируются, получается суточный график (рис. 3.2), состоящий из 48 точек.

Рис. 3.2. Суточный P(t) график электрических нагрузок: Р с(i) – одно из получасовых усреднений; Р ф ( max ) – максимальная фактическая получасовая нагрузка за сутки, равная Р в(max) –максимальной нагрузке в вечерние часы прохождения максимума в энергосистеме; P у(max) –максимальная нагрузка в утренний максимум; P min – минимальная нагрузка; Р ср – среднесуточная нагрузка; Р 3(max) – заявленный максимум нагрузки, равный расчетному Р р

На суточном графике выделяют утренний Р у(mах) и вечерний Р в(mах) (обычнобольший) максимумы и ночной провал, когда нагрузка спускается до минимума P min. Часы прохождения утреннего и вечернего максимумов задаются энергоснабжающей организацией. Наибольший из Р у(mах) или Р в(mах) принимают за суточный максимум (при регулировании максимум может не совпадать с этими значениями) и наносят на годовой (месячный, квартальный) график нагрузки. Наибольший из суточных максимумов в течение квартала следует принимать за заявленный Р з(mах) и оплачивать. В этом случае фактический расчетный и заявленный максимумы будут совпадать: Р ф(mах) = Р р = Р з(mах) = Р mах.

Аналогично (3.5) или (3.6) определяют среднесуточную мощность:

, где P cp(i) – средняя нагрузка на получасовой

P cp.сут = Асут /24/