Меню

Среднее значение мощности графика нагрузок

Электроснабжение промышленных предприятий: Методические указания к выполнению контрольных заданий, страница 2

При расчетном анализе графиков нагрузки используют следующие характеристики и показатели.

Среднее значение нагрузки (средняя мощность). Как правило, для индивидуальных графиков среднее значение определяют за время цикла t ц( t ц.с) по формуле

, (2)

которая для ступенчатых графиков переходит в следующую

где р к — значение нагрузки k-й ступени продолжительностью D t к;

M — число ступеней на графике.

Как правило, находят применение ступенчатые графики с одинаковой длительностью ступеней ; В этом случае формула (3) приобретает вид

Если известно потребление электроэнергии w а электроприемником за цикл, то среднюю мощность определяют как

.

Среднеквадратическое значение нагрузки (среднеквадратическая мощность). Как известно, потери активной электроэнергии в сети пропорциональны квадрату ее нагрузки, поэтому анализу подлежат также и квадратичные графики нагрузки р 2 ( t); одним из показателей таких графиков является их среднеквадратичное значение за некоторый промежуток времени, например, за цикл t ц . Его определяют по формуле

а для ступенчатых графиков — по формуле

В случае D t к=соnst формула превращается в более простую

Дисперсия и среднеквадратичное отклонение графика нагрузки. Одним из показателей неравномерности графика нагрузки является его дисперсия, которая вычисляется по формуле, кВт 2 ,

. (8)

Среднеквадратичное отклонение, кВт, определяется как

Коэффициент включения. Время включения t в электроприемника за цикл t ц складывается из времени работы t р и времени холостого хода t х :

.

Аналогичные величины, но определенные уже за время обобщенного цикла T ц , обозначим соответственно через T в , T р и T х ,

.

Значение индивидуального коэффициента включения электроприемника дается формулами

, .

Для периодического и цикличного графиков применимы обе формулы; для нецикличного и нерегулярного — очевидно, только вторая.

Коэффициенты использования и загрузки. Основным показателем графика нагрузки является коэффициент использования электроприемника по активной мощности за время цикла t ц

.

Коэффициент загрузки электроприемника по активной мощности есть отношение его средней мощности p с.в включения в течение цикла t ц или Т ц к номинальной мощности p ном .

Применительно к циклу t ц найдем

Читайте также:  Компенсация реактивной мощности с помощью синхронного двигателя

Коэффициент формы графика нагрузки. Этот коэффициент характеризу ет неравномерность графика нагрузки во времени

Очевидно, что , и свое минимальное значение он принимает при р ск = р с , т.е. при неизменной во времени нагрузке р( t) = р = cоnst .

Подставив в (8) выражение для р ск из (9), получим следующую формулу для дисперсии

. (10)

ПОКАЗАТЕЛИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУППОВЫХ ГРАФИКОВ НАГРУЗКИ

Среднее значение группового графика мощности за цикл. Значение Р с, т.е. средняя мощность группы электроприемников за цикл Т ц, определяется по формулам (2)-(4) подстановкой в них соответствующих значений из графика P( t) либо суммированием средних значений индивидуальных графиков, т. е.

Очевидно, что условием применимости этой формулы является одинаковое значение верхнего предела интеграла в формуле (2) при вычислении по ней средних значений р с. i . Другими словами, средние значения суммируемых индивидуальных графиков должны быть определены за то же время, для которого находится среднее значение группового графика.

Средняя нагрузка (мощность) за скользящий интервал времени продолжительностью q . Обозначив среднюю мощность для группового графика за время qчерез Р q , получим фopмyлу для ее определения

где P( t) — текущее значение ординат группового графика.

Источник



Основные физические величины, характеризующие графики нагрузки

Основными характерными для графиков нагрузки величинами являются: средняя, среднеквадратичная и максимальная нагрузки.

Средняя нагрузка за скользящий интервал времени

Средняя нагрузка за скользящий интервал времени

Средняя нагрузка за интервал времени θ (применительно к групповому графику активной мощности) выражается следующим образом:

Средняя нагрузка за интервал времени

Аналогично представляются средняя, полная и реактивная мощности и ток. Средняя нагрузка в общем случае будет зависеть от места положения одного и того же интервала времени θ на интервале длительности всего графика нагрузки Т (длительность смены).

Средняя нагрузка всего графика зависит от его конфигурации и продолжительности периода наблюдения:

Средняя нагрузка всего графика

Средней активной мощности за время Т соответствует средний ток:

Средний ток

где Uном – номинальное напряжение;

cosφт – средневзвешенное значение cosф за время T:

cosф

Использование средневзвешенного значения cosф и допущение о равенстве напряжения номинальному приводят к неизбежным ошибкам при расчете токовых нагрузок. Это учитывается при выборе сечения проводников. При расчете нагрузок принимается допустимой погрешность 10 % .

Читайте также:  Светодиодные лампы высокой мощности е40

Среднеквадратичная нагрузка за некоторый интервал времени определяется как

Среднеквадратичная нагрузка за некоторый интервал времени

Аналогичные выражения могут быть записаны для полной мощности и тока.

РэТ – характеризует эффект нагрева проводника током, поэтому ее часто называют эффективной нагрузкой (индекс «э»). При неравномерном графике среднеквадратическая нагрузка РэТ лежит всегда выше средней РсТ. Это превышение возрастает с увеличением неравномерности графика, отражая его пиковый характер.

Максимальная (или расчетная) нагрузка (Рм, или Ррасч) – это абсолютный максимум фактического индивидуального или группового графика.

Она является функцией от интервала осреднения θ. В большинстве случаев при определении расчетной нагрузки принят 30-минутный интервал осреднения.

Соответствующий максимуму ток будет:

Максимальный ток

где cosφ – величина коэффициента мощности в период максимума.

Источник

Графики электрических нагрузок

Графики электрических нагрузокГрафики электрических нагрузок позволяют правильно подойти к выбору основного оборудования подстанций — трансформаторов, компенсирующих устройств, кабелей и наметить наиболее экономичный режим их работы.

В условиях действующего предприятия графики электрических нагрузок помогают выявить основные показатели электрических нагрузок, которые необходимы для проектирования электроснабжения аналогичных производств.

Суточные графики показывают изменение нагрузок в течение суток. Их строят по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии через каждый час либо каждые полчаса (для выявления получасового максимума нагрузки).

В проектировании используют типовые суточные графики, характерные для данного вида производства, в которых максимальная суточная нагрузка принята за единицу или за 100 %, а остальные нагрузки выражены в долях единицы или в процентах. Для построения конкретного суточного графика необходимо знать максимальную нагрузку и иметь типовой суточный график .

Для суточных графиков активной и реактивной нагрузок характерны следующие величины: максимум активной (реактивной) нагрузки за сутки P ‘ м (Q ‘ м) кВт ( квар), максимум активной нагрузки в наиболее загруженной смене P м кВт, расход активной (реактивной) энергии за сутки Wcут ( V cут), кВт-ч (квар-ч), расход активной (реактивной) энергии за наиболее загруженную смену Wcм (Vcм), кВт-ч (квар-ч).

Используя эти характерные величины и зная общую номинальную мощность всех рабочих электроприемников (Ри, кВт), можно определить следующие характерные для суточных графиков показатели:

Читайте также:  Мощность фильтр насоса для бассейна

Cреднюю активную нагрузку за сутки (кВт) :

Средниюю активную нагрузку за наиболее загруженную смену (кВт) :

К оэффициент использования номинальной мощности Р н за наиболее загруженную смену :

К оэффициент мощности в период максимума :

Cредневзвешенный коэффициент мощности за наиболее загруженную смену

К оэффициент заполнения суточного графика активной и реактивной нагрузки :

Кн.а = W сут / P’ м 24 , Кн.р = V сут / Q’ м 24

К оэффициент максимума активной нагрузки за наиболее загруженную смену :

Годовые графики активной и реактивной нагрузок по продолжительности, построенные на основании суточных или месячных графиков нагрузок, позволяют уточнить величину годового потребления электроэнергии, наметить режим работы трансформаторов на подстанциях в течение года, правильно выбрать компенсирующие устройства.

Для годовых графиков активной и реактивной нагрузок по продолжительности характерны следующие величины: годовой максимум активной (реактивной) нагрузки P м.г (Qм.г), кВт (квар), годовой расход активной (реактивной) энергии Wг (V г ), кВт-ч (квар-ч).

Производными для этих графиков будут следующие характерные показатели:

Г одовое число часов использования максимума активной (Гм, ч) и реактивной (Гм. р, ч) нагрузок :

Т м = Wг/Рм. г , Тм .p = V г/ Q м.г ,

С реднегодовая активная (P сг , кВт) и реактивная (Qсг, квар) нагрузки :

P сг = W г /T г , Qc г = V г /T г ,

где Тт — годовой фонд рабочего времени, ч,

Г одовой коэффициент сменности по энергоиспользованию :

К оэффициент заполнения годовых графиков активной и реактивной нагрузок :

К н. а. г = W г P м . г Т г, Кн. р. г = V г Q м.г. Тг.

Для анализа и сопоставления показателей, полученных на одном предприятии, с показателями аналогичных производств других предприятий необходимо графики электрических нагрузок дополнять данными, характеризующими технологию производства в соответствующий графикам период времени.

В качестве примера на рис. 1 и 2 приведены суточный и годовой графики активных нагрузок цеха мощностью 5,5 млн. м2 в год, построенные на основании показаний счетчиков активной энергии во время обследования электрических нагрузок предприятия.

Источник