66. Электрические нагрузки. Показатели графиков электрических нагрузок. Методы расчёта.
Первым этапом проектир-я СЭС явл-ся опред-е эл.нагрузок (ЭН). По значению ЭН выбирают или проверяют эл.оборуд-е СЭС, определяют потери мощ-ти и эл.энергии.
Классификация графиков электрических нагрузок
ЭН хар-ет потребление эл.энергии отдельными приёмниками, группой приёмников. Основными явл-ся 3 вида нагрузок: акт.мощность Р, реакт.мощность Q и ток I.
Графики ЭН – это функц. зависимости акт. или реакт. мощности, либо I от t.
Различают следующие виды графиков:
1. По виду потребителей:
а) индивидуальные
(
)
– для отдельных приёмников электроэнергии;
б) групповые
(
)
– для группы приёмников электроэнергии.;
По продолжительности:
а) суточные; б) годовые.
Индивидуальные графики необх. для опред-я нагрузок мощных приёмников. Различают:
а)периодические,
(3.2)
где 
-
полное время цикла;
-
время работы;
-
время остановки (паузы).
б)цикличные – графики, в которых нарушается периодичность из-за непостоянства длительностей пауз отдельных циклов.
в) нецикличные. В таких графиках продолж-ть рабочих интервалов и пауз различна.
г)нерегулярные – графики крайне нерегулярного режима работы приёмника. График нагрузки на рабочих участках существенно изменяется, продолжительность рабочих интервалов и пауз различна.
Групповой графикнагрузок слагается из индивидуальных графиков нагрузок, входящих в данную группу.
Показатели графиков электрических нагрузок
При расчётах и исследовании нагрузок применяют некоторые безразмерные показатели (коэффициенты) графиков нагрузок, характеризующие режим работы приёмников электроэнергии по мощности или во времени.
Коэффициент использования ().
Коэффициент использования - это характеристика степени использования по активной и реактивной мощности или по току.
где
- ном. значение акт. мощности, потребляемой
эл.приёмником;
- среднее значение акт.мощности за
наиболее загруженную смену.
Коэффициент
включения (
).
Хар-ет длительность
работы эл.приёмника:
(3.28)
, где
-коэф-т
вкл-я;
-продолжительность
вкл-я приёмника в цикле;
-длительность
цикла;
-время
работы ;
-время
х. х. приёмника.
Приближённо
значение
можно опр-ть при эксплуатации с помощью
счётчикаt.
Коэффициент
загрузки (
).
Коэф-ом загрузки
приёмника называется отношение фактически
потребляемой им акт. средней мощности
,
за время включения
в течение времени цикла
,
к его ном. мощности.
;
Коэффициент
формы (
).
Коэф-том формы
индивидуального или группового графика
нагрузок
,
наз-ся отношение среднеквадратичногоI
приёмника или группы приёмников за
определённый период времени к среднему
значению его за тот же период времени:
Коэф-ты формы, отнесённые к акт. и реакт. мощности, определяют из выражений:
(3.39)
Коэффициент
максимума (
).
Коэф-т максимума
– это отношение расчётной акт.мощности
к средней нагрузке за определённый
период времени:
(3.53)
Коэффициент
спроса (
).
Коэф-т
спроса относится к групповым графикам.
Коэф-том спроса по акт. мощности
называется отношение расчётной или
потребляемой мощности к номинальной
активной мощности группы приёмников:
. (3.63)
Коэффициент
заполнения графика нагрузки (
).
Показывает насколько
плотно заполнен график ЭН, определяется
как отношение средней акт. мощности к
её макс. значению:
. (3.72)
Коэффициент
равномерности графика нагрузки (
).
Хар-ет
равномерность распределения мощ-ти во
времени, опред. как отношение расчётного
значения макс. мощности в узле к суммарной
мощности отдельных групп эл.приёмников,
входящих в данный узел СЭС:
.
68. Компенсация реакт. мощности с помощью специальных устройств. Выбор мощности и места установки компенсирующих устройств
Для реакт. мощ-ти приняты такие понятия, как потребление, генерация, передача и потери. Считают, что если I отстает по фазе от U (индукт. хар-р нагрузки), то реакт.мощ. потребляется, а если I опережает U (ёмк. хар-р нагрузки), реакт.мощ. генерируется.
Выражение полной
мощности:
.
где
,
- коэффициент акт. и реакт. мощности. Для
компенсации реакт. мощ-ти, потребляемой
электроустановками пром. предприятия,
используют:
1. Синхронные компенсаторы явл-ся СД облегченной конструкции работают на ХХ..
«+» : возможность плавного и автоматич. регулир-я реакт. мощ-ти; термическая и электродинам.стойкость обмоток компенсаторов во время КЗ; восстановление поврежденных синхр.компенсаторов путем проведения ремонтных работ.
«-» : удорожание и усложнение эксплуатации, затраты на релейную защиту и АВР и значительный шум во время работы.
2. Синхронные
двигатели.
Коэфф-т мощ-ти СД на опережающем токе
составляет
0,9 и являются
эффективным средством компенсации
реакт. мощ-ти. Макс.генерируемую
реакт.мощ-ть определяют по выражению:
где
- коэфф-т перегрузки по реакт.мощ-ти.
3. Конденсаторы – спец. ёмкости, для выработки реакт. мощ-ти.
«+»: малые потери акт. мощ-ти, простота эксплуатации, простота производства монтажных работ, использование для установки конденсаторов сухого помещения.
«-» : чувствительность к искажениям питающего напряжения; недостаточную прочность, особенно при КЗ и перенапряжениях; зависимость генерируемой реакт.мощ-ти от U:
где
- относительное напряжение сети в месте
присоединения;
- отношение ном. напряжения конденсаторов
к номинальному напряжению сети.
4. Статические компенсирующие устройства. Статич. источники РМ представляют собой сочетание конденсаторных батарей с рег. звеном (рис. 5):
Рис. 5. Конденсаторная батарея с тиристорными ключами:
ТВ –
тиристорные выключатели;
– индуктивность;
– разрядное сопротивление; КБ –
конденсаторная батарея