17 Картограмма электрических нагрузок: назначение и порядок построения. Определение центра электрических нагрузок и зона его рассеяния
Картограмма электрических нагрузок – это генплан предприятия, на котором электрические нагрузки цехов, отдельных крупных электроприемников или групп электроприемников изображаются в виде окружностей, площади которых пропорциональны в определенном масштабе величинам этих нагрузок, а центры совпадают с условными центрами электрических нагрузок приемника, группы или цеха.
При равномерном распределении нагрузок по площади объекта центр электрической нагрузки совпадает с центром геометрической фигуры, изображающей цех на генплане предприятия.
Картограмма электрических нагрузок позволяет наглядно представить распределение нагрузок по территории промышленного предприятия.
Для каждого цеха (группы электроприемников) радиус круга R находят из условия равенства активной мощности нагрузки площади круга
где т — принятый масштаб картограммы, кВт/мм2
Радиус круга:
Для отражения структуры нагрузки цеха в круге может быть выделен сектор, соответствующий величине осветительной нагрузки.. Угол сектора осветительной нагрузки в градусах определяется как
При отыскании ЦЭН цеха используется план цеха с расположением его отдельных электроприемников.
При отыскании ЦЭН предприятия используется его генеральный план, а в качестве отдельных электроприемников рассматриваются цеха предприятия.
1-й метод - использует некоторые положения теоретической механики, заключается в том, что ЦЭН определяется как центр тяжести системы масс, в качестве которых выступают электрические нагрузки отдельных электроприемников или цехов.
Координаты ЦЭН определяются как средневзвешенные по мощности координаты отдельных нагрузок:
где xi, yi – координаты i-го электроприёмника или узла нагрузки, м;
Pi – расчётная нагрузка i-го электроприёмника или узла нагрузки, кВт.
2-й метод - является разновидностью первого и учитывает не только электрические нагрузки потребителей электроэнергии, но продолжительность Ti работы этих потребителей в течение расчетного периода времени:
ЦЭН является условным, т.к. смещается во времени по следующим причинам:
потребляемые мощности приемников, цехом и предприятия в целом изменяются в соответствии с графиком нагрузок;
изменения сменности промышленного предприятия;
развитие предприятия.
18 Основные показатели качества электрической энергии применительно к промышленным предприятиям (отклонение…..
Отклонением напряжения (±δU) называется разность между фактическим (U) и номинальным (UН) значениями напряжения, отнесенная к UН
На выводах электроприемников напряжением до 1 кВ допускается отклонение напряжения в нормальных режимах работы в пределах ±5% в течение не менее 95% времени каждых суток, в послеаварийных режимах - ±10%.
Основными причинами отклонений напряжения в системах электроснабжения потребителей являются: изменение режимов работы приемников электроэнергии, изменения режимов питающей энергосистемы, значительные индуктивные сопротивления линий 6-10 кВ.
Колебанием напряжения называют серии единичных изменений напряжения во времени со скоростью более 1% в секунду.
Колебания напряжения обусловлены резкими толчками потребляемой мощности при пуске крупных электроприемников с резкопеременной нагрузкой. Они вызывают ускоренное старение изоляции оборудования и сетей, увеличивают потери мощности и энергии.
Колебания напряжения оцениваются:
а) размахом изменения напряжения (δU) — разностью между амплитудными или действующими значениями напряжения до и после одиночного изменения напряжения:
б) частотой изменения напряжения (f) — числом изменений напряжения в единицу времени
в) интервалом времени между следующими друг за другом изменениями напряжения (Δt)
Несимметрия напряжения — неравенство фазных и (или) линейных напряжений по амплитуде и углам сдвига между ними. Причинами возникновения несимметрии напряжения являются включение в трехфазную сеть однофазных электроприемников, а также различие нагрузок фаз на отдельных участках сети. В этих случаях в сетях появляются дополнительные потери электроэнергии, сокращаются сроки службы и в целом снижаются экономические показатели работы электрооборудования.Наиболее простыми и эффективными методами симметрирования являются: равномерное распределение однофазных нагрузок по фазам; подключение несимметричных нагрузок на участках сети с большей мощностью КЗ или увеличение мощности КЗ; выделение несимметричных нагрузок большей мощности на отдельные трансформаторы.
Несинусоидальность формы кривой напряжений и токов – эта характеристика создает искажение напряжения в сетях и является результатом нелинейности отдельных элементов сети. Главная причина искажений формы синусоидальных токов и напряжений — вентильные преобразователи, электродуговые сталеплавильные и рудно-термические печи, установки дуговой и контактной электросварки, газоразрядные источники света и др. Искажение формы кривой переменного напряжения характеризуется коэффициентом несинусоидальности кривой напряжения КU% :
Снижение несинусоидальности напряжения в системе электроснабжения достигается рациональным построением схемы электроснабжения (выделение нелинейных нагрузок на отдельную секцию шин, рассредоточение нелинейных нагрузок по различным узлам электрической сети, увеличение мощности КЗ в общей точке присоединения нелинейной и прочей нагрузок), применением многофазных схем выпрямления, резонансных фильтров.