Вопросы для самопроверки по разделу 1:

1. Развитие электронергетики.

2. Условные обозначения элементов электрических схем.

3. Система заземления нейтралей электрических сетей.

4. Технологические схемы ТЭЦ.

5. Технологическая схема ГРЭС.

6. Классификация станций.

7. Показатели графиков нагрузки.

8. Виды графиков нагрузки.

9. Показатели качества электроэнергии.

10. Классификация потребителей электроэнергии.

ЛЕКЦИЯ 2

Тема 1.4 (1 час)

Графики нагрузок СЭС

Раздел 2

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

В ПРОВОДНИКАХ И АППАРАТАХ

Тема 2.1 (1 час)

Основы теории электрической дуги и способы ее гашения

План

1.4.1. Графики нагрузок СЭС

1.4.2. Качество электроэнергии

1.4.3. Классификация потребителей

2.1.1. Физические процессы в электрической дуге.

1.4.1. Графики нагрузок СЭС

Режим потребления электроэнергии определяется характером нагрузки, временем суток и года и может быть представлен графиком нагрузки  зависимостью активной, реактивной и полной мощности от времени.

Суточные графики нагрузки электростанций

Суммируя графики нагрузки потребителей и потери распределения в электрических сетях в целом по энергосистеме, получают результирующий график нагрузки электростанций энергосистемы.

График нагрузки генераторов энергосистемы получают из графика мощности, отпускаемой с шин, учитывая дополнительно расход электроэнергии на собственные нужды. При значительных колебаниях нагрузки электростанций необходимо учитывать переменный характер потребления собственных нужд:

,

где Р_i — мощность, отдаваемая с шин станции; Р_уст — установленная мощность генераторов; Р_{сн, max} — максимальный расход на собственные нужды; коэффициенты 0,4 и 0,6 приближенно характеризуют соответствующую долю постоянной и переменной части расхода на собственные нужды Р_{сн, max}.

Нагрузка между отдельными электростанциями распределяется таким образом, чтобы обеспечить максимальную экономичность работы в целом по энергосистеме. Исходя из этих соображений, диспетчерская служба энергосистемы задает электростанциям суточные графики нагрузки.

При проектировании электрической части электростанции необходимо знать график нагрузки трансформаторов и автотрансформаторов связи с энергосистемой.

Требуемый график Р_т получают, вычитая из графика нагрузки генераторов Р_г график потребления местной нагрузки и расход электроэнергии на собственные нужды Р_сн.

Годовой график показывает длительность работы установки в течение года с различными нагрузками. По оси ординат откладывают нагрузки в соответствующем масштабе, по оси абсцисс — часы года от 0 до 8760. Нагрузки на графике располагают в порядке их убывания от Р_max до Р_min (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Годовой график продолжительности нагрузок.

Построение годового графика продолжительности нагрузок производится на основании известных суточных графиков. На рис. 1.4 показан способ построения графика при наличии двух суточных графиков нагрузки — зимнего (183 дня) и летнего (182 дня).

Для наиболее распространенных потребителей электроэнергии в справочниках приводятся типовые графики активной и реактивной нагрузок по продолжительности.

Рис. 1.4. Способ построения годового графика продолжительности нагрузок.

График продолжительности нагрузок применяют в расчётах технико-экономических показателей установки, расчетах потерь электроэнергии, при оценке использования оборудования в течение года и т. п.

Рассмотрим технико-экономические показатели, определяемые из графиков нагрузки.

Площадь ограниченная кривой графика активной нагрузки (рис. 1.4), численно равна электроэнергии W_п, произведенной или потребленной электроустановкой за рассматриваемый период:

,

где P_i — мощность i-й ступени графика; Т_i — продолжительность ступени.

Средняя нагрузка установки за рассматриваемый период (сутки, год) равна:

,

где Т — длительность рассматриваемого периода; W_п — электроэнергия за рассматриваемый период.

Степень неравномерности графика работы установки оценивают коэффициентом заполнения:

.

Коэффициент заполнения графика нагрузки показывает, во сколько раз выработанное (потребленное) количество электроэнергии за рассматриваемый период (сутки, год) меньше того количества энергии, которое было выработано (потреблено) за то же время, если бы нагрузка установки все время была максимальной. Очевидно, что чем равномернее график, тем ближе значение К_зп к единице.

Для характеристики графика нагрузки установки можно воспользоваться также условной продолжительностью использования максимальной нагрузки.

Эта величина показывает, сколько часов за рассматриваемый период Т (обычно год) установка должна была бы работать с неизменной максимальной нагрузкой, чтобы выработать (потребить) действительное количество электроэнергии W_п за этот период времени. Определение величины Т_max можно проиллюстрировать на примере рис. 1.3.

В практике применяют также коэффициент использования установленной мощности К_и.

Коэффициент использования К_и характеризует степень использования установленной мощности агрегатов. Очевидно, что К_и < 1, а Т_уст < Т. С учетом соотношения Р_уст  Р_max имеем К_и К_зп.

В среднем для энергосистем Советского Союза продолжительность пользования установленной мощности электростанций составляет около 5000 часов в год.