5.1 Лабораторная работа № 1-2
Вычисление показателей электрических нагрузок с использованием фактических показаний счётчиков электрической энергии
Цель работы: при помощи номинальных параметров электроустановки и показаний счётчиков мощностей рассчитать основные показатели электрической нагрузки и саму нагрузку по активной, реактивной, полной мощностям и току .
По представленным в табл. 3-4 исходным данным показаний счётчика активной электрической энергии в течение суток найти:
1) среднюю, среднеквадратичную, расчётную часовые нагрузки;
2) коэффициенты: использования, формы, максимума, заполнения графика нагрузки;
3) число часов использования максимума в сутки и в год;
4) построить график нагрузки и его упорядоченную диаграмму.
Примечания.
В начале и в конце интервала наблюдения счётчик отражает электропотребление для некоторого потребителя электроэнергии (ТПС, РУ или какой-либо технологической установки, имеющей один высоковольтный ввод). При этом разность в показаниях в начале и в конце каждого интервала показывает потреблённые кВт*часы в масштабе коэффициентов трансформации трансформатора напряжения (ТН) и трансформатора тока (ТТ), т.е. для получения реальных, а не масштабированных кВт*часов нужно полученную между показаниями ТН и ТТ разность умножить на Ктн и Ктт (на оба коэффициента). Поскольку интервал наблюдения равен одному часу, то потреблённые кВт*часы совпадают с мощностью в кВт. Если интервал получасовой, то для получения мощности разность следует умножить на 2, если двухчасовой – то на 0,5 и т.д.
Кроме того, что нужно рассчитать в первой части задания (для активной мощности), необходимо найти коэффициенты мощности активной (cos фр, cosфс); при расчётах показателей нагрузки по реактивной мощности (tgфр , tgфс), коэффициент максимума Gm по полной мощности, используя результаты расчёта первой части.
График нагрузки строится как функция P=f(t) для активной и
Q=f(t) – для реактивной мощностей. Упорядоченные диаграммы строятся на основе двух предыдущих графиков как отсортированные по убыванию значения мощностей активной и реактивной соответственно.
Показатели графиков нагрузки обозначаются для активной мощности буквами k, K ; для реактивной мощности– буквами l, L (коэффициенты индивидуальные и групповые соответственно).
Часы максимума нагрузки устанавливаются энергосистемой. В Тюменэнерго утренний максимум установлен 7 – 9 часов, вечерний максимум – 17 – 20 часов.
Примерные вопросы к защите 1-2 работ
Как определить электропотребление (реальные и масштабированные потреблённые кВт*часы)?
Какую роль играют ТН и ТТ при определении электропотребления?
Что означает масштаб коэффициентов трансформации ТН и ТТ?
В каком случае потреблённые кВт*часы совпадают с мощностью в кВт?
Если интервал наблюдения равен одному часу, как определить мощность? Если интервал наблюдения получасовой? А если двухчасовой?
График нагрузки по активной и реактивной мощности является функцией чего?
Как строится упорядоченная диаграмма?
Таблица 3
Рн=3560 кВт |
|
|
|
|
|
|
|
| |
Счетчик активной электроэнергии |
|
|
|
Ктн |
Ктт |
|
| ||
Начало интервала |
Конец интервала |
Показания начала |
Показания конца |
Разность |
10000/ 100 |
100/5 |
Рчасовая, кВт |
Квадрат нагрузки | |
0 |
1 |
5114,34 |
5115,76 |
|
100 |
20 |
|
| |
1 |
2 |
5115,76 |
5116,84 |
|
100 |
20 |
|
| |
2 |
3 |
5116,84 |
5118,04 |
|
100 |
20 |
|
| |
3 |
4 |
5118,04 |
5119,12 |
|
100 |
20 |
|
| |
4 |
5 |
5119,12 |
5120,44 |
|
100 |
20 |
|
| |
5 |
6 |
5120,44 |
5121,77 |
|
100 |
20 |
|
| |
6 |
7 |
5121,77 |
5122,88 |
|
100 |
20 |
|
| |
7 |
8 |
5122,88 |
5123,94 |
|
100 |
20 |
|
| |
8 |
9 |
5123,94 |
5125,45 |
|
100 |
20 |
|
| |
9 |
10 |
5125,45 |
5126,76 |
|
100 |
20 |
|
| |
10 |
11 |
5126,76 |
5128,01 |
|
100 |
20 |
|
| |
11 |
12 |
5128,01 |
5129,44 |
|
100 |
20 |
|
| |
12 |
13 |
5129,44 |
5130,68 |
|
100 |
20 |
|
| |
13 |
14 |
5130,68 |
5131,96 |
|
100 |
20 |
|
| |
14 |
15 |
5131,96 |
5133,41 |
|
100 |
20 |
|
| |
15 |
16 |
5133,41 |
5134,88 |
|
100 |
20 |
|
| |
16 |
17 |
5134,88 |
5136,36 |
|
100 |
20 |
|
| |
17 |
18 |
5136,36 |
5137,84 |
|
100 |
20 |
|
| |
18 |
19 |
5137,84 |
5139,37 |
|
100 |
20 |
|
| |
19 |
20 |
5139,37 |
5140,64 |
|
100 |
20 |
|
| |
20 |
21 |
5140,64 |
5141,98 |
|
100 |
20 |
|
| |
21 |
22 |
5141,98 |
5143,27 |
|
100 |
20 |
|
| |
22 |
23 |
5143,27 |
5144,49 |
|
100 |
20 |
|
| |
23 |
24 |
5144,49 |
5145,64 |
|
100 |
20 |
|
| |
Суточное потребление |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
Сумма |
|
|
|
|
| |
Средняя нагрузка |
|
Рс |
|
|
|
|
|
| |
Среднеквадратичная нагрузка |
|
|
|
|
|
|
| ||
Сумма квадратов |
|
|
|
|
|
|
|
| |
Сумма квадратов, деленная на 24 |
|
|
|
|
|
|
| ||
Среднеквадратичная нагрузка |
|
|
|
|
|
|
| ||
Коэффициент использвания Ки=Рс/Рн |
|
|
|
|
|
|
| ||
Коэффициент формы Кф=Рск/Рс |
|
|
|
|
|
|
| ||
Расчетная нагрука |
|
Рр |
|
|
|
|
|
| |
Коэффициент максимума Км=Рр/Рс |
|
|
|
|
|
|
| ||
Коэффициент спроса Кс=Рр/Рн |
|
|
|
|
|
|
| ||
Коэффициент заполнения графика нагрузки Кзг=Рс/Рр |
|
|
|
|
|
| |||
Расчетная нагрузка в часы максимума энергосистемы Ррмакс |
|
|
|
|
| ||||
Число часов использования максимума нагрузки в сутки |
|
|
|
|
|
| |||
Число часов использования максимума нагрузки в год |
|
|
|
|
|
|
Таблица 4
Рн=3560 кВт |
Qн=2250 квар |
|
|
|
|
|
| |
Счетчик реактивной электроэнергии |
|
|
|
Ктн |
Ктт |
|
| |
Начало интервала |
Конец инт. |
Показания начала |
Показания конца |
Разность |
10000/100 |
100/5 |
Qчасовая, кВт |
Квадрат нагрузки |
0 |
1 |
182,34 |
182,96 |
|
100 |
20 |
|
|
1 |
2 |
182,96 |
183,53 |
|
100 |
20 |
|
|
2 |
3 |
183,53 |
184,11 |
|
100 |
20 |
|
|
3 |
4 |
184,11 |
184,66 |
|
100 |
20 |
|
|
4 |
5 |
184,66 |
185,27 |
|
100 |
20 |
|
|
5 |
6 |
185,27 |
185,91 |
|
100 |
20 |
|
|
6 |
7 |
185,91 |
186,58 |
|
100 |
20 |
|
|
7 |
8 |
186,58 |
187,23 |
|
100 |
20 |
|
|
8 |
9 |
187,23 |
187,91 |
|
100 |
20 |
|
|
9 |
10 |
187,91 |
188,55 |
|
100 |
20 |
|
|
10 |
11 |
188,55 |
189,11 |
|
100 |
20 |
|
|
11 |
12 |
189,11 |
189,69 |
|
100 |
20 |
|
|
12 |
13 |
189,69 |
190,21 |
|
100 |
20 |
|
|
13 |
14 |
190,21 |
190,8 |
|
100 |
20 |
|
|
14 |
15 |
190,8 |
191,41 |
|
100 |
20 |
|
|
15 |
16 |
191,41 |
192,08 |
|
100 |
20 |
|
|
16 |
17 |
192,08 |
192,71 |
|
100 |
20 |
|
|
17 |
18 |
192,71 |
193,31 |
|
100 |
20 |
|
|
18 |
19 |
193,31 |
194,02 |
|
100 |
20 |
|
|
19 |
20 |
194,02 |
194,74 |
|
100 |
20 |
|
|
20 |
21 |
194,74 |
195,45 |
|
100 |
20 |
|
|
21 |
22 |
195,45 |
196,16 |
|
100 |
20 |
|
|
22 |
23 |
196,16 |
196,84 |
|
100 |
20 |
|
|
23 |
24 |
196,84 |
197,48 |
|
100 |
20 |
|
|
Суточное потребление |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
24 |
|
Сумма |
|
100 |
20 |
|
|
Средняя нагрузка |
|
Qс |
|
|
|
|
|
|
Среднеквадратичная нагрузка |
|
|
|
|
|
|
| |
Сумма квадратов |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сумма квадратов, деленная на 24 |
|
|
|
|
|
|
| |
Среднеквадратичная нагрузка |
|
|
|
|
|
|
| |
Коэффициент использвания Lи=Qс/Qн |
|
|
|
|
|
|
| |
Коэффициент формы Lф=Рск/Рс |
|
|
|
|
|
|
| |
Расчетная нагрука |
|
Qр |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент максимума Lм=Qр/Qс |
|
|
|
|
|
|
| |
Коэффициент спроса Lс=Qр/Qн |
|
|
|
|
|
|
| |
Коэффициент заполнения графика нагрузки Qзг=Qс/Qр |
|
|
|
|
|
| ||
Расчетная нагрузка в часы максимума энергосистемы Qрмакс |
|
|
|
|
| |||
Число час. использования максимума нагр-ки в сутки |
|
|
|
|
|
| ||
Число час. использования максимума нагрузки в год |
|
|
|
|
|
| ||
Полная расчетная мощность Sр |
Корень (Рр*Рр+Qр*Qр) |
|
|
|
|
|
| |
Полная средняя мощность Sc |
Корень (Рс*Рс+Qс*Qс) |
|
|
|
|
|
| |
Коэффициент максимума по полной мощности |
Gм=Sр/Sс |
|
|
|
|
|
| |
Коэффициент мощности по средней нагрузке |
cos φc=Рс/Sс |
|
|
|
|
|
| |
Коэффициент мощности по расчетной нагрузке |
cos φр=Рр/Sр |
|
|
|
|
|
| |
Коэффицент реактивной мощности по средней нагрузке |
tg φс = Qc/Рс |
|
|
|
|
|
| |
Коэффицент реактивной мощности по расчетной нагрузке |
tg φр = Qр/Рр |
|
|
|
|
|
|