Метод построением графика электрических нагрузок

Для объектов, где технологический процесс осуществляется строго по времени, то есть когда выдерживается ритмичность производства, наиболее точно расчетную мощность можно определить, построив график электрических нагрузок.

Сущность метода заключается в составлении графика электрических нагрузок. Перед построением графика предварительно проводим изучение и анализ технологического процесса и электроприемников: определяем месторасположения приемников, выявляем мощности электроприемников, выясняем режим работы, выявляем однофазные электроприемники, определяем время работы электроприемников.

График электрических нагрузок строится или за смену или за сутки. При этом исходят из конкретного здания. За расчетную принимают нагрузку за наиболее загруженную смену (или сутки).

В АПК к объектам с ритмичным производством относятся животноводческие здания. В зданиях, где содержатся животные, в соответствии с зоотехнией большинство технологических процессов механизировано с помощью электроприводов.

При построении сменного графика электрических нагрузок сначала составляют вспомогательную расчетную таблицу, к которую вносят все данные необходимые для построения графика.

Потребляемую мощность электроприемников определяюм по формуле:

где – номинальная мощность электроприемника, кВт;

– КПД электроприемника;

– коэффициент загрузки электроприемника.

Длительность работы (ч) за смену определяют по формуле:

где – количество продукции за смену, т;

– производительность машины (механизма), т/ч.

Затем составляют сменный технологический график, в котором сменное время работы электроприемника распределяют по часам смены и также заносят в таблицу в виде откладываемых в масштабе горизонтальных отрезков прямых линий. После этого строят сменный график электрических нагрузок (по оси ординат откладывают в масштабе значение потребляемой мощности, а по оси ординат – длительность работы электроприемников по часам смены).

Расчетную (максимальную) мощность принимают по получасовому максимуму графика электрических нагрузок. Если последний длится менее получаса, то максимальную мощность на вводе принимают равной эквивалентной мощности и определяют по формуле:

где – максимальные нагрузки по графику, длительность которых в сумме не менее получаса, кВт;

– длительность нагрузок, ч.

Установленная мощность определяется простым суммированием величин номинальных мощностей всех электроприемников:

Определяем средневзвешенное значение коэффициента мощности нагрузок. Этот коэффициент определяется за норму действия максимальной расчетной мощности:

где — номинальная мощность ЭП, участвующих в формировании максимума нагрузки, кВт;

— коэффициент мощности ЭП, участвующих в формировании максимума нагрузки, который берется по паспортным данным электроприемников.

Определим расчетную нагрузку объекта при максимуме нагрузки, поэтому определим по формуле:

Расчётный ток в линии определим по следующей формуле:

Источник

Графики электрических нагрузок

Графики 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:

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

Электроснабжение промышленных предприятий. Часть 1

В практикуме приведены описание и методика выполнения лабораторных работ по дисциплине «Электроснабжение промышленных предприятий» первой части, в которых на практике закрепляются знания по базовым вопросам дисциплины.

Оглавление

• Введение
• 1 Лабораторная работа № 1. Построение графика электрических нагрузок промышленного предприятия и определение его основных.

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Электроснабжение промышленных предприятий. Часть 1 предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

1 Лабораторная работа № 1. Построение графика электрических нагрузок промышленного предприятия и определение его основных показателей

Цель лабораторной работы — опытное определение показателей графиков электрических нагрузок.

1 Практическим путем получить в заданном масштабе график активной и реактивной нагрузки.

2 Для полученных графиков нагрузок определить основные показатели и коэффициенты, характеризующие эти графики.

3 Определить расход электроэнергии.

Электрическая нагрузка отдельных потребителей, а, следовательно, и суммарная их нагрузка, определяющая режим работы электростанций в энергосистеме, непрерывно меняется. Принято отражать этот факт в виде графика нагрузки, т.е. диаграммой изменения мощности (тока) электроустановки во времени. По виду фиксируемого параметра различают графики активной Р, реактивной Q, полной (кажущейся) S мощностей и тока I электроустановки. Как правило, графики отражают изменение нагрузки за определенный период времени. По этому признаку их подразделяют на суточные (24 ч), сезонные, годовые и т. п. По месту изучения или элементу энергосистемы, к которому они относятся, графики можно разделить на следующие группы:

1) графики нагрузки потребителей, определяемые на шинах подстанций;

2) сетевые графики нагрузки — на шинах районных и узловых подстанций;

3) графики нагрузки энергосистемы, характеризующие результирующую нагрузку энергосистемы;

4) графики нагрузки электростанций.

Графики нагрузки используют для анализа работы электроустановок, для проектирования системы электроснабжения, для составления прогнозов электропотребления, планирования ремонтов оборудования, а также в процессе эксплуатации для ведения нормального режима работы.

Суточные графики электрических нагрузок, составляемые потребителями, необходимы для определения:

— нагрузок электрических сетей, трансформаторов и суммарной величины электрической нагрузки предприятия;

— tgϕ на отдельных трансформаторах и в целом по предприятию;

— коэффициента заполнена графика нагрузки.

Суточные графики нагрузки позволяют правильно оценить режим работы электрооборудования и предприятия, в целом, выявить узкие места и резервы, установить оптимальный режим их работы.

В соответствии с Правилами пользования электрической энергией все предприятия обязаны составлять суточные графики электрических нагрузок 2 раза в год: первый раз в июне — летние графики, второй раз в декабре — зимние графики.

Предприятия, расчетные электросчетчики которых установлены в головной части питающих их фидеров, обязаны получить протоколы с записями показаний электросчетчиков, с электростанций или подстанций на следующий день после установленного дня составления графиков. По показаниям электросчетчиков, записанным персоналом станций или подстанций, предприятие обязано немедленно произвести вычисления электрических нагрузок фидеров и tgϕ. Графики должны составляться по разности, показаний расчетных активных и реактивных электросчетчиков за каждый час. Первая запись должна быть сделана в 0 ч 00 мин и последняя в 24 часа. Одновременно с составлением графиков нагрузки составляются суточные графики напряжения по данным ежечасных записей в протоколах показаний вольтметров. Запись показаний вольтметров предприятие обязано производить ежечасно в день составления графика независимо от места расположения счетчиков, в головной части фидера на станции или подстанции или на приемной части фидера у потребителя.

Графики суточных нагрузок и напряжений вместе с протоколами сдаются в Энергосбыт или в соответствующие отделения не позднее пяти дней после дня, установленного для составления суточных графиков.

Запись напряжения необходимо производить на:

— каждом высоковольтном вводе, питающем предприятие;

— отдаленных сборках низкого напряжения, если на них напряжение занижено;

— шинах низкого напряжения каждого распредели тельного устройства.

При наличии на предприятии самопишущих вольтметров суточные графики напряжения составляются на основании диаграммных лент самописцев.

Если на предприятии нет самопишущих вольтметров, записи напряжения производятся по лабораторным стрелочным приборам класса точности 0,5-1,5, подключаемым к шинам низкого напряжения непосредственно или через трансформаторы напряжения класса точности 0,5. На вводах высокого напряжения лабораторные вольтметры включаются во вторичную обмотку трансформаторов напряжения. При отсутствии самопишущих и лабораторных стрелочных вольтметров напряжение записывается по щитовым вольтметрам. Вольтметры, по которым составляются графики напряжения, должны быть исправны, и проверены госповерителем.

Фактический график нагрузки может быть получен с помощью регистрирующих приборов, которые фиксируют изменения соответствующего параметра во времени. Перспективный график нагрузки потребителей определяется в процессе проектирования.

Для построения перспективного графика необходимо знать характер изменения нагрузки потребителя во времени, который при проектировании обычно определяется по типовым графикам. Типовой график нагрузки строится по результатам исследования аналогичных действующих потребителей и приводится в справочной литературе в виде, показанном на рисунке 1.

Рисунок 1 — Суточные графики активной нагрузки потребителя: а — типовой; б — в именованных единицах

Для удобства расчетов график выполняется ступенчатым. Наибольшая возможная за сутки нагрузка принимается за 100 %, а остальные ступени графика показывают относительное значение нагрузки для данного времени суток. При известном Р_макс можно перевести типовой график в график нагрузки данного потребителя, используя соотношение для каждой ступени графика в Вт:

где n — ордината соответствующей ступени типового графика, %.

На рисунке 1 б показан график потребителя электроэнергии, полученной из типового, показанного на рисунке 1 а при Р_max = 2 МВт.

Обычно для каждого потребителя дается несколько суточных графиков, которые характеризуют его работу в разное время года и в разные дни недели. Это — типовые графики зимних и летних суток для рабочих дней, график выходного дня и т.д. Основным является обычно зимний суточный график рабочего дня. Его максимальная нагрузка Р_макс

Источник