5. 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 Iр, 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 = 3T0 (во всех ос-

тальных случаях 0 < 3Т0).

Для оценки нагрева проводников правильнее использовать закон Джоуля − Ленца и вести расчет по максимуму среднеквадратичного (эффективного) тока для каждого изменения за время Δt. Расчетный ток Iр, 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 То:

Условно принимают То = 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, P30 = Pmax .

При решении вопросов электроснабжения определяющей является расчетная электрическая нагрузка, равная получасовому максимуму Рmах. 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 Δt = 3 мин: Pср(3–6),

Pcр(15–18) – усредненные (средние) нагрузки за интервал Δt = 3–6 мин и 15–18 мин; Рmах – максимальная нагрузка (усредненная за Δt = 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 t0–30 за первые 30 мин, получим

Рmax – расчетный получасовой максимум нагрузки, соответствующий выражениям.

Рmax= Рp.

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

энергии пересчитать в киловатт-часы и разделить на 0,5 ч. Отклонение от Рmах учитывается счетчиком, определяющим среднюю нагрузку Рср за интервал, например, t3-6 и t15-18. Суммирование, проводимое счетчиком за 30 мин, упрощает допущения о значении и вероятности изменения нагрузки за Δt.

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

ределить Рmах в интервале t15-18, то получим ΔР = +9. Технически возможно рассчитывать Рmах 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: Рс(i) – одно из получасовых усреднений; Рф(max) – максимальная фактическая получасовая нагрузка за сутки, равная Рв(max) –максимальной нагрузке в вечерние часы прохождения максимума в энергосистеме; Pу(max) –максимальная нагрузка в утренний максимум; Pmin – минимальная нагрузка; Рср – среднесуточная нагрузка; Р3(max) – заявленный максимум нагрузки, равный расчетному Рр

На суточном графике выделяют утренний Ру(mах) и вечерний Рв(mах) (обычнобольший) максимумы и ночной провал, когда нагрузка спускается до минимума Pmin. Часы прохождения утреннего и вечернего максимумов задаются энергоснабжающей организацией. Наибольший из Ру(mах) или Рв(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 Рз(mах) и оплачивать. В этом случае фактический расчетный и заявленный максимумы будут совпадать: Рф(mах) = Рр = Рз(mах) = Р mах.

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

, где Pcp(i) – средняя нагрузка на получасовой

Pcp.сут = Асут /24/