Лаба 2 Снабжение

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Направление −13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

Лабораторная работа №2

АНАЛИЗ ГРАФИКОВ НАГРУЗОК ПО СЧЕТЧИКАМ

АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Выполнил: студент гр. 5А6А	___________________ (подпись)	Абдуллаев Б.С.
Проверил: преподаватель, ассистент (ОЭЭ, ИШЭ)	___________________ (подпись) ___________________ (дата)	Шаненкова Ю.Л.

Томск – 2019

Цель работы: Овладение методикой опытного построения графиков нагрузок, определение и анализ параметров и коэффициентов, характеризующих эти графики.

Порядок выполнения работы:

Для проведения данной лабораторной работы использовался стенд, с помощью которого возможно моделирование типовых графиков нагрузки промышленных предприятий. В соответствии с номером варианта (вариант №16) был исследован график нагрузок пищевого комбината. Исследование производилось следующим образом:

После включения автомата QF на лицевой панели, кнопками выбора варианта, расположенными в правой нижней части панели, был установлен номер варианта, заданный преподавателем.

После нажатия кнопки "СТАРТ" приводится в действие программное устройство. При этом начинается последовательная отработка графика нагрузки, начиная с первого шага (часа) до последнего двадцать четвертого. Номер отрабатываемого шага графика контролируется сигнальными лампами в верхней части панели. В левой части панели установлены измерительные приборы активной и реактивной мощности, по показаниям которых определяется нагрузка на каждом шаге графика. Вольтметр и амперметр показывают напряжение на нагрузке и полный ее ток.

Были зафиксированы показания измерительных приборов для каждого шага графика нагрузки. Снимаются следующие величины:

– величина напряжения на шинах ГПП, кВ;

– величина потребляемого предприятием тока на шинах ГПП, кА;

– потребляемая предприятием активная мощность, МВт;

– потребляемая предприятием реактивная мощность, МВар;

Полученные данные заносятся в таблицу.

Таблица 1 – Экспериментальные данные

t, час	U, кВ	I, кА	Р, МВт	Q, МВар
1	6,3	0,72	0,61	0,49
2	6,3	0,72	0,61	0,49
3	6,3	0,72	0,61	0,49
4	6,3	0,72	0,61	0,49
5	6,3	0,72	0,61	0,49
6	6,3	0,72	0,61	0,49
7	6,3	0,72	0,61	0,49
8	6,3	1,49	1,44	0,74
9	6,3	1,84	1,81	0,88
10	6,3	1,84	1,81	0,88
11	6,3	1,73	1,7	0,82
12	6,3	1,48	1,44	0,7
13	6,3	1	0,9	0,61
14	6,3	1,34	1,26	0,73
15	6,3	1,64	1,59	0,82
16	6,3	1,55	1,48	0,81
17	6,3	1,45	1,37	0,79
18	6,3	1,52	1,44	0,81
19	6,3	1,65	1,59	0,84
20	6,3	1,59	1,52	0,82
21	6,3	1,84	1,81	0,88
22	6,3	1,73	1,7	0,82
23	6,3	1,24	1,15	0,7
24	6,3	1	0,9	0,61

Рисунок 1 – Суточный график активной мощности

Рисунок 2 – Cуточный график реактивной мощности

Графики нагрузок промышленных предприятий характеризуются следующими параметрами и коэффициентами:

1. Р_м, Q_м, S_м – максимумы соответственно активной, реактивной и полной мощностей нагрузок.

Р_м=1,81 Мвт Q_м=0,88 Мвар

S_м=

2. Р_см, Q_см – соответственно средняя активная и реактивная нагрузки за наиболее загруженную смену.

_Рсм=

_{Qсм =}

где Р_i и Q_i – текущие значения активной и реактивной мощности за наиболее загруженную смену (максимально загруженной считается смена с максимальным расходом активной энергии); n – количество измерений.

3. Р_ср, Q_ср, S_ср – среднесуточные активная, реактивная и полная мощность нагрузки соответственно. Определяются аналогично среднесменным, только для суток.

_Рср=

Q_ср =

_Sср=

4. К_з.а, К_з.р – коэффициенты заполнения графиков нагрузки активного и реактивного:

К_з.а=

К_з.р=

5. К_и– коэффициент использования установленной мощности потребителей. Обычно вычисляется для определенного промежутка времени:

– для наиболее загруженной смены:

P_уст= 3Р_м=3*1,81=5,43МВт

К_u.см=

где Р_уст – установленная мощность всех электроприемников, МВт.

6. К_м – коэффициент максимума нагрузки (определяется для наиболее загруженной смены):

К_м=

7. Средний за сутки коэффициент мощности:

8. Р_э,Q_э,S_э – среднеквадратичные или эффективные активная, реактивная и полная нагрузки суточного графика:

, МВт

, МВар,

,МВА

где Р₁, Р₂, …, Р_n – средняя нагрузка на интервалах времени между замерами показаний приборов; t₁,2t₂, …,t_n – временные интервалы между замерами.

Т.к. интервалы между замерами одинаковы, то:

, МВт

, МВар

,МВА

где n – число измерений; , и т.д.

9. k_ф – коэффициент формы суточного графика, который определяется как отношение среднеквадратичной мощности к средней за рассматриваемый период времени:

,

,

.

10. Т_м – число часов использования максимума активной нагрузки в год:

час.

где W_а.г– потребленная за год активная энергия, МВтч

=365*(0,61*1+…)=365*29,18=10650,7 МВтч

где Р₁, Р₂, …, Р_n – средняя нагрузка на интервалах времени между замерами показаний приборов суточного графика нагрузки; t₁,t₂, …,t_n – временные интервалы между замерами.

11. α – коэффициент сменности:

,

где Р_ср.г– среднегодовая активная нагрузка:

МВт.

Построим годовой график активной нагрузки по продолжительности с помощью суточного графика активной нагрузки. Порядок построения графика следующий. На суточном графике нагрузки выделяется максимальная нагрузка и время ее действия в часах. Это время умножается на 365 (число дней в году) и величина максимальной нагрузки с найденной продолжительностью откладывается на годовом графике. Далее аналогично определяются следующие в порядке убывания значения нагрузок и их продолжительность из суточного графика и откладываются на годовом.

Рисунок 3 – Годовой график нагрузки по продолжительности

Площадь под графиком соответствует годовой затраченной предприятием энергии, кВт.час. Определим годовые затраты промышленного предприятия на электроэнергию при оплате по одноставочному и двухставочному тарифам.

Примем тарифную ставку за1 кВтч потребленной электроэнергии, при оплате по одноставочному тарифу, равной b = 1,0руб/кВтч.

При оплате по двухставочному тарифу плата за 1 кВт заявленной (расчетной) мощности предприятия, участвующей в максимуме нагрузки энергосистемы, равна а = 100 руб. за кВт/месяц; стоимость 1 кВтч активной энергии по счетчику составляетb = 0,6 руб/кВтч.

Одноставочный тариф:

С _э=bW_а=1*10650,7 *10³=10,65 млн. руб.

Двухставочный тариф:

С_э = aP_м + bW_а=100*1,81*10³+0,6*10650,7 *10³= 6,57 млн. руб.

Вывод: В ходе лабораторной работы мы овладели методикой опытного построения графиков нагрузок, определение и анализ параметров и коэффициентов, характеризующих эти графики.

Анализируя полученные результаты можно сказать, что для пищевого комбината характерен явно сменный характер работы. Основная активная нагрузка потребляется в часы дневной смены с 9 до 21 часов. Данному предприятию выгодно заключить договор об оплате потребленной электроэнергии по двухставочному тарифу. Постоянный график расходования реактивной мощности говорит о том, что предприятие не использует всю поступающую мощность в течение суток, откуда следует вывод о необходимости установки компенсирующих устройств и перерасчета нагрузки на сеть предприятия.