11.Принципы формирования расчетных значений электрических нагрузок элементов сэс.

1. По условиям термического воздействия тока.

Токоведущие части, в том числе и кабели при КЗ могут нагреваться до температуры значительно большей, чем при норм. режиме. Чтобы токоведущие части были термически устойчивы к токам КЗ, величина расчетной температуры должна быть меньше допустимого значения для данного материала.

Токоведущие части рассчитывают на термическую стойкость по кривым нагрева различных металлов.

I² ~ количеству теплоты

Происходит преобразование ЭЭ в тепловую энергию.

Нагрев проводника и окружающей среды (масла) инерционный процесс, т.е. резкое увеличение максимума нагрузки на очень короткое время (секунды) роли не играет. t нагрева – десятки минут.

Интервал осреднения – до 1 часа. При нагреве для расчета берем 3То, где То – постоянная времени нагрева.

Длительность интервала воздействия нагрузки, в пределах которого устанавливается допустимая t - ра перегрева проводников принимается = 3То (имеется ввиду, что за это время перегрев проводника, как правило, достигает 95% установившегося значения).

2. Электродинамическое воздействие.

Из-за очень большего i ударного при КЗ в конструкциях распред. устройств возникают эл.- динамические усилия, которые создают изгибающий момент, а, следовательно, и механическое напряжение в металле. Последнее должно быть меньше допустимого значения для данного металла.

Эл.- динамические воздействия iуд при 3-фазном КЗ определяются силой взаимодействия между проводниками при протекании по ним ударного тока.

F ~ i уд ^2. Расчетные величины напряжений в шине должны быть меньше допустимых напряжений  доп.

3*2,04 * iуд² * L где L – длина токоведущей части

F(3) = 2 * a а – расстояние между ними

d

Неинерционный процесс колебания напряжения: dt >1% в сек.

Интервал осреднения (квантования) – секунды

То связано с механической постоянной. Нужно оценивать постоянную инерции системы проводник-крепление. Вибрация зависит от взаимодействия Iпрям и Iобр.

1 2. Обобщенная, универсальная модель электрических нагрузок.

Эл. нагрузка любого потребительского электроприемника подвержена изменению. Основным аргументом изменения нагрузки является время.

Чем обусловлена изменчивость:

1. Временем суток (очень малое кол-во потребителей имеют неизменные в течение суток графики нагрузки – насосы станции аэрации). 99,9% - изменяются. Эти изменения самые существенные, диапазон от 0,1; 0,2 до 1 и вызваны они активно-интенсивной деятельностью людей, как в быту, так и в промышленности. С прогрессом цивилизации все больше возрастает минимум.

2. Дни недели. Постепенный рост к четвергу и уменьшение к пятнице, резкий спад в субботу (работает комплексная нагрузка). Это вызвано социальными причинами. Существует недельная гармония.

3. Квартальные изменения (зима, лето и т.д.). Существует тенденция: в начале квартала спад, а к концу – рост. Социальные причины – отчетность. Внутриквартальные изменения небольшие.

4. Годовые изменения – обусловлены сменой времен года. Активная деятельность людей в промышленности приходится на зимние месяцы.

- годовая косинусоида. В случае проектирования СЭС необходимо сделать измерение прироста нагрузки в течение длительного периода времени.

Для элементов СЭС – период 25 лет. Чем более капиталоемкий проект, тем больше расчетный срок и расчетная нагрузка. (ЛЭП 750 кВ–150 лет, плотина–300-500 лет).

Прирост нагрузки

Изменения начинаются с внутрисуточных и до 5 лет носят детерминированный

- меньшая производная характер

- большая производная

t

Случаи изменения ком. - бытовой нагрузки:

1. Обусловлены изменением внешней освещенности

2. Интерес к телепрограммам

2. Внезапное изменение температуры воздуха

4. В случае малого количества потребителей – сам фактор их включения.

Случаи изменения промышленной нагрузки:

1. Отключения в сварке металла

2. Наличие или отсутствие запасных частей

3. Трудовая дисциплина

4. Изменение режима работы сменных видов неэлектр. техники (выработка экскаватора зависит от качества грунта)

5. Детерминированная составляющая (в модели всегда есть постоянная составляющая)

I(t) = Fпериод(t)+Fслуч(t)+Fпост(t)

В практических расчетах берут линейный прирост. Универсальная модель:

S(t)=S_i * cos ( _i + _i ) + So(t) + S

Сумма от 1 до N, где N – кол-во учитываемых гармоник в годовом изменении нагрузок Т = 8760 часов. Гармоники для полной модели: 6-и часовая, 12-и часовая, недельная, месячная, квартальная, годовая.

Для каждой гармоники оценивается мат. ожидание амплитуды S_i, _i = 2/Т – круговая частота, _i – начальная фаза (ее вводим т.к. есть выходные, предпраздничные дни и т.д.).

So(t) – случайная составляющая (обычно подбирается так, чтобы мат.ожидание=0)

S_i * cos ( _i + _i ) – средний процесс t. Центрированный случайный процесс с аргументом t, т.к. законы распределения вероятности в летнее и зимнее время, в ночные часы и т.д. разные. Это делают чтобы максимально упростить модель.

S – постоянная составляющая (холодильник)

Чем дальше от потребителя и глубже в систему, тем выше относительная доля случайной составляющей.

В максимуме состав гармонической составляющей хуже чем в минимуме.

Вопрос: Как влияет на формирование модели изменение интервала квантования в широких пределах?

Ответ: Доля случайной составляющей уменьшается.