При разработке проекта электроснабжения промышленного предприятия необходимо определить максимальную электрическую мощность, передачу которой требуется обеспечить для нормальной работы объекта. В зависимости от этого значения, называемого расчетной нагрузкой, выбираются источник электроснабжения и все оборудование электрической сети, обеспечивающее передачу требуемой мощности: линии, трансформаторы, распределительные устройства. Неточность определения расчетной нагрузки влечет за собой или перерасход проводникового материала во всей электросети, или ненадежность электроснабжения.

Максимальная мощность, потребляемая группой приемников с переменной нагрузкой, всегда меньше суммы номинальных мощностей этих приемников. Это объясняется тем, что приемники не всегда загружаются на полную мощность, а их наибольшие нагрузки не совпадают по времени. Это необходимо учитывать при выборе элементов системы электроснабжения во избежание завышения их пропускной способности и стоимости. Необходимо также учитывать неравномерность электрических нагрузок по часам суток, по дням недели, по сезонам года. Следовательно, при расчете потребляемой мощности надо анализировать графики нагрузок (см. п. 4.1 и рис. 4.5).

Рис. 4.5. Групповой график Р (Т) за наиболее загруженную смену

На рис. 4.5 приведен групповой график Р (Т) за наиболее загруженную смену, то есть за смену, характеризуемую наибольшим потреблением электроэнергии. Именно такие графики служат основой для анализа показателей нагрузки. На графике показаны значения активной нагрузки P переменного характера, которые требуется определять для расчетов систем электроснабжения: средняя нагрузка Рсм, средняя квадратичная нагрузка Pск, пиковая нагрузка Рпик максимальная нагрузка 30-минутной продолжительности Р30.

Средней нагрузкой Рсм называется такая нагрузка, работая с которой в течение интересующего промежутка времени (смена, сутки, год), электропотребитель потреблял бы то же количество электроэнергии, которое он потребляет в действительности при неравномерной нагрузке. В условиях эксплуатации эту нагрузку легко определить по показанию счетчика за интервал времени Т, Например, средняя за наиболее загруженную смену активная Рсм и реактивная Осм нагрузка

(4.1)

где ЭА, Эр — соответственно активная и реактивная энергия за время смены Tсм; Iсм— среднее значение силы тока; UH — номинальное значение напряжения.

Среднюю квадратичную нагрузку Рск за интервал времени Т можно получить из ступенчатого графика нагрузки, если воспользоваться выражением

(4.2)

где Р1 и Р2 — фактическая нагрузка единичного потребителя 1, 2; T1,Т2 — фактическое время работы потребителя 1, 2.

По средней квадратичной мощности рассчитываются потери мощности, оценивают эффект снижения потерь мощности в сетях, а также выбирают элементы электрической сети с нестабильной нагрузкой, например, в сетях сварочных цехов.

Максимальная нагрузка заданной продолжительности представляет собой наибольшее ее значение из всех значений за заданный промежуток времени. Например, Рн — максимальная нагрузка получасовой продолжительности, остальные получасовые интервалы нагрузки за всю смену менее загружены.

Максимальная кратковременная нагрузка продолжительностью несколько секунд называется пиковой нагрузкой. По Рпик проверяют колебания напряжения, выбирают вставки защиты, плавкие вставки предохранителей.

Чтобы найти расчетную нагрузку, надо заменить действительную переменную по значению нагрузку такой максимальной по значению постоянной нагрузкой, которая была бы эквивалентна фактической нагрузке по максимальной температуре нагрева проводников или по тепловому износу изоляции. Из этого определения следует, что расчетная нагрузка определяется как максимальная усредненная за определенный интервал времени нагрузка, а длительность этого интервала зависит от постоянной времени нагрева t проводников (см. главу 6). Интервал времени нагрева Т принимают равным трем постоянным времени нагрева, то есть Т = Зt. Исследования показали, что проводники малых и средних сечений в сетях промышленных предприятий имеют постоянную времени нагрева t около 10 мин. Поэтому интервал усреднения расчетной максимальной нагрузки принят равным 30 мин. Таким образом, расчетную нагрузку Рр для выбора проводников и аппаратов электрической сети следует выбирать по получасовому максимуму:

Купить

Внимание! Авторские права на книгу "Основы электроснабжения объектов" (Сибикин Ю.Д.) охраняются законодательством!

Основы электроснабжения объектов

Оглавление

Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгу

4.2. Характеристики электрических нагрузок

ЛитГид

Помощь

Книги

ЛитГид в соцсетях