Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки

тропотребления, при решении вопросов технологического и технического присоединения к подстанциям и сетям энергоснабжающей организации, при определении основных групп электрооборудования, инновационных вложе­ний, штатов.

Рост числа элементов по уровням сверху вниз приводит к тому, что расче­ты, жестко определяющие каждый элемент системы электроснабжения, воз­можны лишь при многих допущениях для 6УР и 5УР. Для более низких уров­ней системы электроснабжения возможны лишь локальные расчеты (для данной секции РП, цеховой ТП, распределительного шкафа).

Величина электрической нагрузки соответствует электрической мощности Р = f(t). Если электрическая энергия А расходуется равномерно в течение вре­мени t, то Р = A/t. Изменение электрических нагрузок во времени представ­ляют в виде таблиц (временные ряды) с указанием нагрузок для характерных режимов, например периодов расплавления, окисления и рафинирования ду­говой сталеплавильной печи, или определенного временного интервала: полу­часа, часа, смены, суток, недели, месяца, года.

Наиболее наглядно нагрузки во времени представлены на графиках (см. рис. 3.2). Графическое изображение необходимо, например: 1) для оцен­ки искажений, вносимых ДСП в сеть и определяющих качество электричес­кой энергии на шинах присоединения (рис. 3.2, б); 2) для расчета мощности электропривода станка (рис. 3.2, в); 3) для определения нагрузки и техноло­гического расхода электроэнергии за цикл, включая возврат рекуперации (рис. 3.2, г).

Можно выделить следующие графики нагрузки:

1. индивидуальные — графики электрических приемников:

2. групповые — слагаемые из индивидуальных графиков с учетом взаимо­зависимости нагрузок по условиям технологии; групповые графики можно применять при выборе оборудования и проводников, питающих группы эле­ктроприемников (главным образом для 2УР);

3. для потребителей в целом, питающихся от 6УР—4УР, для которых учет всего многообразия индивидуальных графиков практически счетного (практи­чески бесконечного) множества электроприемников делает невозможным применение прямых методов расчета (даже при наличии всех графиков к мо­менту принятия технического решения).

Для графиков важен интервал осреднения, сумма Доопределяет 30-минут­ный интервал, принимаемый за расчетное время. Для индивидуальных графи­ков At должно соответствовать физике изучаемого процесса. Например, для рельефных сварочных машин А/ должно быть весьма малым из-за резкопере-менного режима работы, отображаемого графиком нагрузки, который приве­ден на рис. 3.3 (время импульса сварки t_t = 0,04+0,12 с; время паузы между импульсами t₂ = 0,02+0,2 с, число импульсов 2-10, время замены деталей t₀ = 4+200 с, время цикла Q.

Регистрация величин на ординате графиков нагрузки группы электропри­емников, подключенных к какому-либо коммутационному аппарату 2УР, и на

3.2. Параметры электропотребления и расчетные коэффициенты 113

U \ U

Рис. 3.3. График нагрузки сва­рочной машины: f, — время сварки, t₂ — пауза между сварочными импульса­ми, f₃ — Цикл собственно свар­ки в автоматическом режиме, f₀ — время на замену детали; t — цикл сварки

ординате графиков потребителей 6УР—4УР существующими регистрирующи­ми приборами может осуществляться с любым интервалом осреднения, на­пример 3 мин (рис. 3.4). При измерении на одном электрическом присоеди­нении с интервалом Л? = 3 мин общее число регистрируемых точек за сутки составит 24-60/3 = 480, всего за год 175 200. Такое количество измерений за­трудняет использование графика (см. рис. 3.4) на большом временном интер­вале и для большого числа присоединений. Кроме технических трудностей съема информации, суммирования результатов, регистрации и обработки су­ществуют и экономические ограничения (затраты на аппаратуру, обслужива­ние).

Современная микротехника позволяет представлять электрические величи­ны для наблюдения в виде коротких импульсов и регистрировать интервалы, делением, например, полупериодов частоты переменного тока. Но эта точ­ность при измерении нагрузок оказывается неиспользуемой из-за индуктив­ных и емкостных сопротивлений электрической сети, датчиков и преобразо­вателей, соединительных проводов. Любой график, построенный по показателям приборов или теоретически рассчитанный, имеет погрешность. Переход к большим интервалам, например от интервалов, представленных на рис. 3.4, к получасовым, увеличивает погрешность. Точность расчета электри­ческих нагрузок по графикам не может быть выше априорной их точности.

P(f), отн. ед.

₊4

12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 '.МИН

Рис. 3.4. График нагрузки Р = f(t) с интервалом осреднения Дг = 3 мин:

^Рс_Р(зб)' P_cP(i518) ~ усредненные (средние) нагрузки за интервал Дг = 3-6 мин и 15-18 мин; Р_т

максимальная нагрузка (усредненная за At = 30 мин) за первые 30 мин графика

114