3. Графики электрических нагрузок и показатели, характеризующие приемники электрической энергии.

Правильное определение электрических нагрузок является ос­новой рационального построения и эксплуатации систем электро­снабжения промышленных предприятий. Остановим свое внимание на следующих показателях графиков электрических на­грузок.

а) Коэффициент использования является основным показателем для расчета нагрузки. Коэффициентом использования активной мощности приемника к_и,а или группы приемников К_и,а называется отношение средней активной мощности отдельного приемника (или группы их) к ее номинальному значению:

Этот коэффициент, как и средняя нагрузка р_с, Р_с, относится, как правило, к смене с наибольшей нагрузкой приемников.

Для группы приёмников, состоящей из подгрупп приемников с разными режимами работы, средневзвешенный коэффициент ис­пользования активной мощности К_и,а определяется с достаточным для практических расчетов приближением по формуле: где n – число подгрупп приемников с разными режимами работы, входящих в данную группу; Р_см – средняя мощность подгруппы за наиболее загруженную смену; Р_ном – номинальная мощность подгруппы приемников.

Для графика нагрузок по ак­тивной мощности (рис. 2-1) средний коэффициент использования актив­ной мощности приемника за смену может быть определен из выраже­ния: где э_а – энергия, потребленная приемником за смену; э_а,_возм – энергия, которая могла бы быть потреблена приемником за смену при номинальной загрузке его в течение всей смены.

б) Коэффициент включения. Коэффициентом включения приемника к_в называется отношение продолжительности включения приемника в цикле t_в ко всей продолжительности цикла t_ц. Время включения приемника за цикл складывается из времени работы t_p и времени холостого хода t_х:

Коэффициентом включения группы приемников, или групповым коэффициентом включения К_в, называется средневзвешенное (по номинальной активной мощности) значение коэффициентов включе­ния всех приемников, входящих в группу, определяемое по формуле:

Для графика нагрузок по активной мощности, представленного на рис.2-1, коэффициент включения:

в) Коэффициент загрузки. Коэффициентом загрузки к_З,а приемника по активной мощности называется отношение фактически потребляемой им средней активной мощности р_с,в (за время включения t_в в течение времени цикла t_ц) к его номинальной мощности:

Групповым коэффициентом загрузки по активной мощности называется отношение группового коэффициента использования к групповому коэффициенту включения К_в, т.е.

Коэффициент загрузки по активной мощности для графика на­грузки, представленного на рис. 2-1, определяется из выражения:

и показывает степень использования мощности приемника за рабо­чее время, т. е. за время включения плюс время холостого хода.

г) Коэффициент формы графика нагрузок. Коэффициентом формы индивидуального или группового графика нагрузок к_ф,I, K_ф,I называется отношение среднеквадратичного тока {или среднеквадратичной полной мощности) приемника или группы приемников за определенный период времени к среднему значению его за тот же период времени:

Будучи отнесены к активной и реактивной мощности одного или группы приемников, коэффициенты формы определяются из сле­дующих выражений:

Коэффициент формы характеризует неравномерность графика во времени; свое наименьшее, равное единице, значение он прини­мает при нагрузке, неизменной во времени.

Коэффициентом формы группового графика нагрузок по активной мощности равен: где ΔЭ_а,i– расход активной электроэнергии за время ΔТ; Э_а– расход активной электроэнергии за время Т.

д) Коэффициент максимума. Коэффициентом максимума активной мощности к_м,а, К_м,а на­зывается отношение расчетной, активной мощности р_р, Р_р к средней нагрузке р_с, Р_с за исследуемый период времени:

Исследуемый период времени принимается равным продолжи­тельности наиболее загруженной смены. Обычно коэффициент мак­симума относится к групповым графикам нагрузок, т. е. определя­ется значение К_м,а.

Аналогично коэффициент максимума графика нагрузок по току определяется как:

е) Коэффициент спроса, как и коэффициент максимума, относится обычно к групповым графикам. Коэффициентом спроса по активной мощности К_с,а называется отношение расчетной (в условиях проектирования), или потребляемой Р_п (в условиях эксплуатации) активной мощности к номинальной (установленной) активной мощности группы приёмников: Аналогичный коэффициент применим и для токовой нагрузки:

ж) Коэффициент заполнения графика нагрузок. Коэффициентом заполнения графика нагрузок по активной мощ­ности К_з,г,а называется отношение средней активной мощности к мак­симальной за исследуемый период времени (обычно Р_м = Р₃₀):

Исследуемый период времени принимается равным продолжи­тельности наиболее загруженной смены.

Если учесть, что Р_м по существу то же, что Р_р, то коэффициент заполнения графика К_з,г,а является величиной, обратной коэффи­циенту максимума:

Коэффициент заполнения графика обычно относится к группо­вым графикам нагрузок, так же как и коэффициент максимума.

Аналогичны выражения для коэффициентов заполнения графиков нагрузок по реактивной мощности и току (кажущейся мощности):

з) Коэффициент разновременности максимумов нагрузок.

Коэффициентом разновременности максимумов нагрузок по ак­тивной мощности К_р,м,а называется отношение суммарного расчёт­ного максимума активной мощности узла системы электроснабжения к сумме расчетных максимумов активной мощности отдельных групп приемников, входящих в данный узел системы электроснаб­жения:

Этот коэффициент характеризует смещение максимумов нагру­зок отдельных групп приемников во времени, что вызывает сниже­ние суммарного максимума нагрузок узла по сравнению с суммой максимумов отдельных групп. И только в случае, когда максимумы нагрузок отдельных групп приемников совпадают во времени, что мало вероятно, их суммарный максимум нагрузок равен сумме мак­симумов отдельных групп приемников.

Применение К_р,м,а необходимо при расчете нагрузок узлов в си­стеме электроснабжения в том случае, если расчетная нагрузка узла определяется суммированием расчетных нагрузок отдельных групп потребителей его, т. е. при ориентировочных расчетах.

Приближенно можно принимать:

для линий высокого напряжения системы внутреннего электроснабжения предприятия К_р,м,а = 0,85 ÷ 1,0;

для шин электростанций предприятия, шин ГПП и питающих линий электропередачи (система внешнего электроснабжения) К_р,м,а = 0,9 ÷1,0.