1.2. Удельный расход электроэнергии

Удельным расходом называется количество электрической энергии, израсходованное в ходе технологического процесса на ту или иную единицу продукции:

w =Wа / П , кВт·ч/ед.прод. (4.6)

Величина w , как правило, зависит от сложности технологического процесса, степени загрузки электроприемников и времени их холостого хода. Для каждого конкретного вида продукции удельный расход определяется статистическим путем или путем суммирования поагрегатных характристик (удельных норм).

1.3. Электровооруженность труда

Электровооруженность труда характеризует степень использования электроэнергии на каждый человеко-час технологического процесса:

кВт·ч/чел·ч, (4.7)

где N_ч.ч. - количество человеко-часов, затраченных за месяц или год;

n_спис. - списочный состав рабочих предприятия;

t_смен. - длительность рабочей смены, ч;

n_дн. - количество рабочих смен за расчетный период.

2. Графики электрических нагрузок

Обобщенным представлением электрических нагрузок является график, выражающий зависимость мощности или тока от времени на протяжении законченного производственного цикла (смены, суток, месяца или года). В условиях эксплуатации изменения активной и реактивной мощности, как правило, записывают в виде ступенчатых кривых по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии, снятым через определенные одинаковые интервалы времени (5, 30 или 60 минут).

По уровню электроснабжения различают индивидуальные и групповые графики нагрузок.

Индивидуальные графики (рис. 4.3) необходимы для определения нагрузок отдельных мощных приемников электроэнергии с резкопеременным характером работы на протяжении его характерного рабочего цикла.

Основные статистические показатели:

, (4.8)

Максимальная мощность нагрузки P_max– основная расчетная величина при выборе всех элементов системы электроснабжения,

. (4.10)

Установленная мощность электроприемников с учетом периодичности включения:

.

Типовые безразмерные коэффициенты:

Коэффициент использования . (4.11)

Средневзвешенный коэффициент использования :

= (4.21)

Коэффициент включения . (4.12)

Коэффициент загрузки k_з = Р_с.в. / Р_ном

. (4.13)

Коэффициент формы графика нагрузок.

Коэффициент заполнения графика нагрузок

k_з.г. = Р_с / Р_max . (4.14)

Коэффициент максимума

k_м =1/ k_з.г. = Р_max / Р_c . (4.15)

Коэффициент спроса

k_с. = Р_расч. / Р_ном. или k_с. = Р_max / Р_ном. . (4.16)

Групповые графики строятся для группы потребителей путем суммирования индивидуальных графиков за один и тот же интервал времени или на основании показаний счетчиков электроэнергии, установленных на вводе питающей электрической сети.

Интервал осреднения групповых графиков принимается, как правило, не менее 30 минут, т.к. за это время заканчиваются все переходные процессы в самых инерционных электрических системах.

Форма суточного графика нагрузок определяется режимом работы предприятия. Для предприятий с односменным режимом работы наблюдается один ярко выраженный максимум, соответствующий началу работы (8-9 часов утра). При двухсменном режиме – появляется второй максимум (в районе 16-17 часов), который может быть больше или меньше первого в зависимости от продолжительности светового дня. При трехсменном или непрерывном производстве максимум нагрузок, как правило, четко не прослеживается и зависит от особенностей производственного цикла предприятия.

Основными статистическими показателями графика нагрузок являются:

1) средняя мощность нагрузки P_с , характеризующая общий расход электроэнергии:

, (4.8)

. (4.9)

2) максимальная мощность нагрузки P_max – основная расчетная величина при выборе всех элементов системы электроснабжения;

3) среднеквадратическая (эффективная) мощность нагрузки P_с.к. , характеризующая термическое действие электрического тока на проводники линий электропередачи и обмотки электрических машин

. (4.10)

Для обобщения характеристик различных графиков электрических нагрузок при проектировании используют типовые безразмерные коэффициенты.

1) Коэффициент использования является основным показателем для расчета нагрузки. Он характеризует отношение средней активной мощности электроприемников (для смены с наибольшей загрузкой) к номинальной (установленной) мощности:

. (4.11)

Средние значения коэффициентов использования для характерных электроприемников автотранспортных предприятий приведены в табл. П 1.1.

Средневзвешенный коэффициент использования :

= (4.21)

Таблица П 1.1

Коэффициенты электрических нагрузок отдельных электроприемников

Наименование приемников	kи	cosφ	ПВ, %
Мелкие станки с нормальным режимом работы	0,12-0,15	0,5	–
Крупные металлорежущие станки с тяжелым режимом работы	0,15-0,18	0,6	–
Штамповочные станки, прессы, ковочные машины	0,20-0,24	0,65	–
Переносной электроинструмент	0,05-0,10	0,50	–
Краны, тельферы малой мощности	0,05	0,50	25
Краны, тельферы средней мощности	0,10	0,50	40
Сварочные трансформаторы	0,30	0,35	–
Агрегаты контактной сварки	0,35	0,60	–
Вулканизаторы	0,35	0,95	–
Печи сопротивления, сушильные камеры, нагревательные приборы	0,75-0,80	0,95	–
Вентиляторы	0,60-0,65	0,80	–
Насосы, компрессоры	0,65-0,70	0,85	–

2) Коэффициент включения приемника k_в представляет собой отношение продолжительности включения приемника в цикле t_в ко всей продолжительности цикла t _цикл. Для графика нагрузок по активной мощности коэффициент включения определяется из выражения:

. (4.12)

3) Коэффициент загрузки k_з характеризует отношение фактически потребляемой им средней активной (среднеквадратической) мощности Р_с.в. к его номинальной мощности:

k_з = Р_с.в. / Р_ном.

Коэффициент загрузки связан непосредственно с технологическим процессом и изменяется с изменением режима работы приемника. Коэффициент загрузки по активной мощности определяется для графика нагрузки по выражению:

. (4.13)

4) Коэффициент формы графика нагрузок представляет собой отношение среднеквадратичной мощности Р_с.к. приемника за определенный период времени к средней мощности Р_с за тот же период времени Т и характеризует неравномерность графика во времени.

5) Коэффициент заполнения графика нагрузок – характеризует отношение средней активной мощности к максимальной за исследуемый период времени:

k_з.г. = Р_с / Р_max . (4.14)

6) Коэффициент максимума – величина, обратная коэффициенту

заполнения графика:

k_м =1/ k_з.г. = Р_max / Р_c . (4.15)

7) Коэффициент спроса – это отношение расчетной Р_расч. (при проектировании) или максимальной Р_max (потребляемой в условиях эксплуатации) активной мощности к номинальной (установленной) активной мощности группы приемников:

k_с. = Р_расч. / Р_ном. или k_с. = Р_max / Р_ном. . (4.16)

Коэффициент спроса может быть вычислен через коэффициент использования и коэффициент максимума:

k_с = k_и ⋅ k_м.