4. Суточные и годовые графики электрических нагрузок.

Графиком электрических нагрузок называется временная последовательность тока, мощности или их активной и реактивной составляющей, осредненной за определенный интервал времени.

Рис. 1. Графики нагрузки электроустановок

Различают графики суточные (рис. 1, а и б) и годовые по продолжительности (рис. 2, в); непрерывные (рис. 1, а) и ступенчатые (рис. 1, б); зимние и летние; графики активной и реактивной нагрузки и т.п. На графиках различают минимальное, максимальное и среднее значения графически представленного параметра. у графиков различают также базовую, полупиковую и пи­ковую части. Применительно к рис. 1, а базовой явля­ется та часть, где Р<P_min, пиковой — где Р>Р_днmin, а по­лупиковый— где P_min<P<P_днmin

Параметры суточного графика обычно зависят от режима работы предприятия и особенностей технологического процесса. Для трехсменных предприятий (и для непрерывных тех.процессов) суточный график равномерный, без резких перепадов. Для одно- и двухсменных предприятий характерны часы максимума и минимума энергопотребления (провалы) P_max и P_min.

Годовой график строится на основе характерных суточных графиков за весенне-летний и осенне-зимний периоды. Это упорядоченный график, т. е. все значения нагрузки в нем расположены в порядке убываний. Такой график показывает длительность работы в течение года с различной нагрузкой.

Величина площади под графиком нагрузки равна потреблению электроэнергии за время построения.

Графики нагрузки применяются для расчета показателей потребления электроэнергии предприятий, мощности ЭП, потерь мощности и энергии, согласования технических условий на электроснвбжение предприятий, управления режимами электропотребления. Однако непосредственная работа с графиками неудобна, вследствие чего применяется ряд показателей электрических нагрузок.

Электрические нагрузки, определяющиеся мощностью потребителей, являются случайными величинами, принимающими различное значение с некоторыми вероятностями. Потребители обычно работают не одновременно и не все на полную мощность, поэтому фактически электрические нагрузки всегда меньше суммы индивидуальных мощностей потребителей.

Средняя электрическая нагрузка – отношение выработанной (или использованной) за определенный период времени энергии к длительности этого периода в часах (P_c = W/T). Применяется для расчетов электропотребления и нормирования затрат электроэнергии

Среднеквадратичная электрическая нагрузка применяется для расчетов потерь электроэнергии в сетях и элементах электрической системы.

.

Максимальные (расчетные) электрические нагрузки за переменное время осреднения (обычно 30 мин.) применяются для заявления максимальных нагрузок в энергосистему, выбора сечений проводов и кабелей, выбора мощности трансформаторных подстанций.

Пиковая нагрузка (мощность) обусловлена пиковым (для ЭД – пусковым) током и характеризуется коэффициентом K_пик = I_пик/I_ном. Для построения суммарного суточного графика нагрузки необходимо подсчитать нагрузки потребителей предприятия P_t потери мощности в трансформаторах и сети и мощность подстанции P_{макс.подст.}

Номинальная (установленная) мощность электроприемников – паспортная мощность электроприемника, обозначенная на заводской табличке. Является основным показателем, характеризующим потребление электроприемником электроэнергии.

Отношение наибольшей потребляемой мощности ЭП к его номинальной мощности называют коэффициентом одновременности.

Коэффициент заполнения графика нагрузки характеризует степень его неравномерности:

К_и = P_c/ P_max.

Коэффициенты использования индивидуальною k_и для одного или группового К_и, для группы приемников характеризуют использование активной мощности и представляют собой отношение средней активной мощности одного p_см, или группы P_cм приемников за наиболее нагруженною смену к номинальной мощности P_ном: К_и = P_cм/ P_ном = Σk_ир_ном/Σр_ном.

Коэффициент включения – отношение времени включения ЭП ко времени цикла или номинальной мощности включенных ЭП к номинальной мощности группы. k_в = t_вкл/ t_ц; К_в = P_{ном.вкл}/ P_ном.

Коэффициент загрузки – отношение средней загрузки ЭП за время включения к номинальной мощности. k_з = р_с.вкл/ р_ном. К_и = К_вК_з.

Коэффициент формы индивидуального и группового графиков грузки – отношение эффективной (среднеквадратичной) нагрузки к средней нагрузке: К_ф = P_э/ P_ср.

Коэффициент спроса - отношение расчетной максимальной нагрузки Р_макс к номинальной мощности Р_ном. К_с = P_м/ P_ном.

Коэффициент максимума – отношение расчетного максимума активной нагрузки группы электроприемников к средней нагрузке за наиболее нагруженную смену, служит для перехода от средней нагрузки к максимальной:

К_м = P_м/ P_см. К_м = 1/ К_з.

Время использования максимальной нагрузки T_макс =W/P_max, где W – количество израсходованной электроэнергии (в сутки, в год), Р_max – максимальная расчетная нагрузка (в сутки, в год).

Расход электроэнергии за смену Э_см, необходимый для подсчета средней мощности P_см, определяется на действующих предприятиях по показаниям счетчиков за время наиболее загруженной смены Т_см Эту же величину можно также подсчитать по расходам электроэнергии на единицу удельной ω_уд и произведенной продукции М_см за Т_см: W = ω_уд М_см.