Графики электрических нагрузок и коэффициенты, характеризующие режим работы электроустановок
Лекция № 7
Тема: "Методы определения электрических нагрузок"
План
1 Потребители электроэнергии и их классификация
2. Графики электрических нагрузок и коэффициенты, характеризующие режим работы электроустановок
3. Методы определения электрических нагрузок
4 Определение расхода электроэнергии
Потребители электроэнергии и их классификация
Потребители электроэнергии классифицируются:
1.по режиму работы;
2.по мощности и напряжению;
3.по роду тока;
4.по требуемой степени надежности питания.
Остальные признаки (производственное назначение и связи, территориальное размещение, плотности нагрузки и т. д.) считаются вспомогательными.
1. По режимам работыпотребители электроэнергии могут быть распределены на группы:
Ø продолжительный режим работы – режим, при котором электрические машины могут работать длительное время, причем превышение температуры отдельных частей машины не выйдет за пределы, устанавливаемые стандартом.
В продолжительном режиме работает большинство электродвигателей, обслуживающих основные технологические агрегаты и механизмы;
Ø кратковременный режим работы – режим, при котором рабочий период не настолько длителен, чтобы отдельные части машины могли достигнуть установившейся температуры, период же остановки машины настолько длителен, что машина успевает охладиться до температуры окружающей среды.
|
|
|
В кратковременном режиме работает большинство электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих станков, гидравлических затворов, различного рода заслонок и т. д.;
Ø повторно-кратковременный режим – режим, при котором кратковременные рабочие периоды чередуются с кратковременными, но более длительными периодами пауз, а длительность всего цикла не превышает 10 мин.
В повторно-кратковременном режиме работают электродвигатели мостовых кранов, тельферов, подъемников и аналогичных им установок, вспомогательных и некоторых главных приводов прокатных цехов. К этой группе относится и работа сварочных аппаратов, отличающихся наличием постоянных больших бросков мощности.
Самостоятельную группу электроприемников составляют нагревательные аппараты и электропечи, работающие в продолжительном режиме с постоянной или маломеняющейся нагрузкой, и электрическое освещение, отличительной особенностью которого является резкое изменение нагрузки почти от нуля до максимума в зависимости от времени суток и постоянство нагрузки во все время, когда освещение включено.
2. По мощности и напряжениювсе потребители электроэнергии разделены на две группы:
|
|
|
Ø потребители большой мощности(80 – 100 кВт и выше), которые могут получать питание непосредственно от сети 3 – 6 – 10 кВ. К этой группе относятся мощные печи сопротивления и печи для плавки черных и цветных металлов.
Ø потребители малой и средней мощности(ниже 80 – 100 кВт), питание которых возможно и экономически целесообразно только на напряжении 380 – 660 В.
3. По роду токавсе потребители электроэнергии могут быть разделены на три подгруппы:
Ø потребители, работающие от сети переменного тока нормальной промышленной частоты (50 Гц);
Ø потребители, работающие от сети переменного тока повышенной или пониженной частоты;
Ø потребители, работающие от сети постоянного тока.
Основным родом тока, на котором работают электроустановки промышленных предприятий, является переменный трехфазный ток частотой 50 Гц.
4. По требуемой степени надежности электроснабженияэлектроприемники подразделяются на следующие категории:
Ø электроприемники I-й категории– электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства и т.д..
|
|
|
Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с цепью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.
Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.
Ø электроприемники II-й категории– электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, простоям рабочих, механизмов, промышленного транспорта и т.д..
Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания.
|
|
|
Ø электроприемники третьей категории– все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.
Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.
Графики электрических нагрузок и коэффициенты, характеризующие режим работы электроустановок
Электрические нагрузки определяют выбор всех элементов системы электроснабжения (линий электропередачи, районных трансформаторных подстанций, питательных и распределительных сетей, заводских трансформаторных подстанций и их распределительных сетей).
Различают следующие характерные графики нагрузок:
1. суточные графики активных и реактивных нагрузок (рис. 3.1);
2. годовые графики активной и реактивной нагрузки по продолжительности (рис. 3.2).
Рис. 3.1. Суточный график активных и реактивных нагрузок
|
Рис. 3.2. Годовой график активных и реактивных нагрузок
|
Для построения суммарного суточного графика нагрузки необходимо подсчитать нагрузки потребителей и учесть потери.
Потери разделяются на:
Ø переменные – зависящие от нагрузки (нагрев проводов сети и обмоток трансформаторов);
Ø постоянные – не зависящие от нагрузки (нагрев стали трансформаторов).
Максимальные переменные ΔРmaх пер и постоянные ΔРпос потери берутся в процентах от максимальной нагрузки Рmax потребителя по суммарному суточному графику (3.1 – 3.2):
, (3.1)
, (3.2)
Для определения переменных потерь в сетях принимаются следующие значения максимальных постоянных потерь ΔРпос%:
Ø в сетях напряжением до 1000 В – 3-5%;
Ø в промышленных сетях напряжением выше 1000 В – 6-8%;
Ø в коммунальных сетях напряжением выше 1000 В – 8-10%;
Ø в электрических системах – 14-18% (с учетом промышленных и коммунальных потерь).
Для определения постоянных потерь в трансформаторах принимается процент потерь в стали ΔРпос:
Ø в коммунальных и промышленных сетях напряжением выше 1000 В – 1-1,5%;
Ø в электрических системах – 2-3%.
Переменные потери ΔРt, в любой момент суток t , зависящие от фактической нагрузки, определяются по формуле (3.3):
, (3.3)
Определение основных величин и значения различных коэффициентов:
Ø номинальная (установленная) мощностьэлектродвигателей длительного режима представляет паспортную мощность двигателя, обозначенную на заводской табличке. Для двигателей повторно-кратковременного режима номинальная мощность приводится к длительному режиму («продолжительность включения» ПВ = 1) (3.4):
, (3.4)
где рп и ПВп – соответственно паспортная мощность и паспортная продолжительность включения.
Для сварочных машин и трансформаторов электропечей номинальная мощность определяется по формуле (3.5):
, (3.5)
где sп – паспортная мощность трансформатора (кВА), а cosφп и ПВп. – паспортные значения
Ø коэффициенты использованияодного kи или группы Kи приемников характеризуют использование активной мощности и представляют собой отношение средней активной мощности одного pсм или группы Pсм приемников за наиболее нагруженную смену к номинальной мощности Pном (3.6 – 3.7):
, (3.6)
, (3.7)
Для электроприемников одного режима работы значения индивидуального kи и группового Kи коэффициентов совпадают. Для группы электроприемников с разными режимами работы групповой коэффициент использования будет равен (3.8):
, (3.8)
Величина расхода электроэнергии за смену Эсм, необходимая для подсчета средней мощности Pсм, определяется по показаниям счетчиков за время наиболее загруженной смены Tсм. Эта же величина может быть также рассчитана по расходам электроэнергии на единицу удельной Эуд и произведенной продукции Мсм за время наиболее загруженной смены Tсм (3.9):
, (3.9)
Тогда средняя мощность может быть рассчитана (3.10):
, (3.10)
Кроме средних нагрузок для проектируемых электрических сетей и установок, необходимо знать максимальные нагрузки для выбора электрических сетей по нагреву.
Ø коэффициент максимума – служит для перехода от средней нагрузки к максимальной,представляющий собой отношение расчетного максимума активной нагрузки группы электроприемников к средней нагрузке за наиболее загруженную смену (3.11):
, (3.11)
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 2559; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!