Определение среднеквадратичных нагрузок

Определение среднеквадратичной мощности может быть произведено по выражению (3.20) или по ниже описанному способу.

Квадрат среднеквадратичной мощности одного приёмника, работающего по графику, изображённому на рис. 3.4, равен:

(3.101)

Рис. 3.4. Индивидуальный график нагрузки по активной мощности.

Из выражения (3.101) следует, что сумма удвоенных произведений средней мощности на отклонения равна нулю, т.е.

(3.102)

Следовательно, при равных промежутках времени, т.е. (или), (3.101) перепишется в виде:

(3.103)

где - среднеквадратичное отклонение для графика нагрузки одного приёмника;

n- число равных интервалов, длительностью, на которое разбит график нагрузки.

Квадрат среднеквадратичного отклонения для индивидуального графика нагрузки равен:

(3.104)

Аналогично для графика нагрузок группы приёмников:

(3.105)

Квадрат среднеквадратичного отклонения для графика нагрузок группы приёмников равен сумме квадратов среднеквадратичных отклонений для графиков нагрузок каждого из приёмников, входящих в данную группу, т.е.:

(3.106)

где n– число приёмников в группе.

Подставив полученные выражения для ив уравнение среднеквадратичной мощности для группы приёмников (3.105), получим:

(3.107)

Из среднеквадратичной мощности подсчитывается среднеквадратичный ток:

(3.108)

где - средний тангенс угла сдвига фаз между током и напряжением.

В условиях эксплуатации среднеквадратичная мощность может быть определена по показаниям счётчиков электроэнергии согласно выражениям:

(3.109)

(3.110)

где величины иопределяются с помощью формулы (3.46).

Таким образом, выражения (3.109) и (3.110), с учётом (3.46), можно переписать в виде:

(3.111)

(3.112)

где , а.

Определение расхода электроэнергии

Наиболее часто расход электроэнергии определяется за год, реже –за месяц или наиболее загруженную смену. Годовой расход активной электроэнергии для отдельных цехов и предприятий в целом находится из соотношений:

(3.113)

Годовая продолжительность работы силовых приёмников зависит от характера производства и технологического процесса и может быть определена из выражения:

(3.114)

где - число нерабочих дней в году;

- число смен;

- продолжительность смены, ч;

- коэффициент, учитывающий время ремонта и другие простои производства, принимаемый в пределах 0,96-0,98;

- годовое число часов, на которое сокращена продолжительность работы в предвыходные и предпраздничные дни.

Годовое число часов работы предприятий, за исключением цехов с непрерывным производством, в зависимости от числа и продолжительности смен можно принимать по данным таблицы 3.3.

Годовое число часов работы предприятий

в зависимости от числа и продолжительности смен

Таблица 3.3.

Продолжительность смены ,ч	Число смен
	1	2	3
8	2250	4500	6400
7	2000	3950	5870

Для предприятий и цехов с непрерывным производством (электролиз, горячие цехи и т. п.) годовое число часов работы соответственно увеличивается.

Если для данного вида производства значение годового коэффициента сменности по энергоиспользованию неизвестно, а по технологическому заданию имеются сведения об относительных загрузках (менее загруженных) смен, то годовой расход активной электроэнергии может быть определен по формуле:

(3.115)

где - средняя мощность за наиболее загруженную смену;

- годовые продолжительности работы (годовой фонд рабочего времени) отдельных смен (первой, второй, третьей и четвёртой);

- коэффициенты, учитывающие степень загрузки второй, третьей и четвёртой смен, представляющие собой отношения расчётных максимумов отдельных, менее загруженных смен к максимуму наиболее загруженной смены;

- коэффициент, учитывающий работу предприятия в выходные и праздничные дни () и месячные колебания нагрузки ().

Сезонные изменения нагрузки при определении учитывают введением поправочного коэффициентав величину. В общем случае коэффициентв (3.115) меньше 1.

Для ориентировочных расчетов при невозможности определения из выражений (3.113) и(3.115)допускается в виде исключения (в крайних случаях) расчет по формуле:

(3.116)

где - расчётная (длительная максимальная) нагрузка;

- годовое число часов использования максимума активной мощности.

При наличии норм удельного расхода электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении годовой расход электроэнергии, потребляемой цехом или предприятием в целом, определяется по формуле:

(3.117)

где - годовой выпуск продукции в натуральном выражении.

Формула (3.117)может применяться и для любого другого, отличного от года, периода. Значениеявляется интегральным показателем расхода электроэнергии на единицу продукции (например, одна тонна проката, один экскаватор, и т.п.). В величинувходит и расход электроэнергии на все вспомогательные нужды производств и освещение цехов.

Значение удельных расходов электроэнергии для разных отраслей промышленности и разного числа рабочих смен приводится в отраслевых инструкциях или справочных материалах.

Расчет годового расхода активной электроэнергии по формуле (3.117)является контрольным по отношению к расчету по всем приведенным выше методам определения.

Расчеты, выполненные по выражениям (3.113), (3.115)или(3.116),должны быть сопоставлены с результатами расчёта по формуле (3.117). При расхождениях более чем на 10 %должны быть выяснены причины расхождений и внесены соответствующие коррективы в расчёты.

Годовой расход реактивной энергии для приемников с отстающим током определяется по аналогичным формулам, т.е.:

(3.113а)

(3.115а)

(3.116а)

либо по формуле

, (3.118)

где - соответствует средневзвешенному за год значению коэффициента мощности группы потребителей цеха или предприятия в целом.

При наличии в группе (цехе, предприятии) приёмников, работающих с опережающим током (синхронных компенсаторов, батарей статических конденсаторов или синхронных двигателей, работающих с перевозбуждением), вырабатываемая ими реактивная энергия вычисляется отдельно и вычитается из годового количества реактивной энергии, потребляемой приемниками с отстающим током.

Общее годовое количество реактивной энергии, отдаваемой синхронными двигателями и конденсаторами, определяется по формуле:

(3.119)

где -коэффициент использования компенсирующей способности синхронных двигателей, который при определении электрических нагрузок может быть принят равным единице;

- реактивная мощность компенсирующих устройств.

Годовой расход активной энергии для осветительных приёмников определяется по формуле:

(3.120)

где - годовое число часов использования осветительного максимума, числовые значения которого принимаются по справочным материалам в зависимости от географической широты местности, числа рабочих смен, продолжительности рабочей недели и назначения осветительной установки (внутреннее, наружное, рабочее или аварийное освещение и т.п.).