4.1.5. Графики нагрузок

Нагрузки большинства ЭП и их групп не являются неизменными. Характер их изменения во времени наиболее полно может быть представлен в виде графиков, на которых эти нагрузки изображаются кривыми в прямоугольной системе координат.

Графики нагрузки классифицируются по следующим признакам: а) по виду нагрузки, отражаемой графиком; б) по числу электропримников, режим электропотребления которых описывается графиком; в) по длительности периода времени, для которого строятся графики.

По первому признаку графики делятся на графики активной Р(t), реактивной Q(t) и полной мощности S(t) или тока I(t).

По числу электропримников, режим электропотребления которых описывается, графики нагрузок делятся на индивидуальные и групповые. Обычно используют групповые графики нагрузок для крупных цехов и предприятий в целом и других групп потребителей.

На практике для большинства групп ЭП наибольший интерес представляют суточные и годовые графики нагрузок. Суточные графики нагрузок показывают последовательность изменения нагрузки в течение суток. Суточные графики строятся для наиболее характерных суток – рабочих, выходных, зимних, летних и т.п. На основе характерных суточных графиков нагрузок могут быть построены годовые графики нагрузок. Годовые графики нагрузок характеризуют продолжительность существования нагрузки какой-либо величины во времени. В связи с этим годовые графики нагрузки называют «графиками по продолжительности», (рис. 4.1)

Рис. 4.1.

Годовые графики нагрузки по продолжительности необходимы для получения ряда характеристик (прежде всего – так называемого числа часов использования максимума нагрузок Т_м), применяющихся при технико-экономических расчетах и обоснованиях в энергетике.

Графики нагрузки могут быть охарактеризованы прежде всего максимальным и средним значениями величины, изображенной на графике (см. рис. 4.1), а также рядом коэффициентов, характеризующих равномерность режима электропотребления, к числу которых относятся:

1. Коэффициент заполнения графика нагрузки

,

где Р_с – средняя активная нагрузка по графику нагрузки за соответствующий период времени ( например, Р_ср.год на графике рис. 4.1)

2. Коэффициент формы графика нагрузки

,

где Р_с.к – среднеквадратичная нагрузка за время Т.

Для большинства графиков нагрузки, описывающих режимы электроснабжения больших групп электропримников (например, крупного участка, цеха, предприятия и т.п.), между k_ф и k_з существует связь вида

.

3. Коэффициент неравномерности графика нагрузки

.

Коэффициенты k_з и α не могут быть больше единицы, коэффициент k_ф – не может быть меньше единицы. Абсолютно равномерный режим электропотребления характеризуется значениями всех коэффициентов, равны единице. Поэтому, чем ближе к единице значения коэффициентов, тем равномернее графики нагрузки.

4.1.6. Системы электроснабжения

В общем случае система электроснабжения (СЭС) включает в себя следующие элементы:

- один из нескольких источников питания;

- питающие линии, связывающие потребителя с источником питания;

- пункты приема электроэнергии и собственные источники питания;

- распределительные внутризаводские (межцеховые) и внутрицеховые сети.

Внешние источники питания и питающие линии относятся к внешнему электроснабжению, все остальные элементы СЭС – к внутреннему. Поэтому для особо крупных потребителей СЭС обычно разделяют на две системы: систему внешнего электроснабжения и систему внутреннего электроснабжения.

В качестве внешних источников питания, от которых осуществляется централизованное электроснабжение, используются сети районной энергосистемы. При этом питание крупных и средних потребителей может осуществляется как непосредственно от шин электростанций и районных подстанций энергосистемы, так и ответвлениями от линии электропередачи, проходящих вблизи предприятия.

Распределение электрической энергии по предприятию на напряжении выше 1000 В производят с помощью радиальных или магистральных линий. Под радиальной линией подразумевают такую, все нагрузки которой сосредоточены на ее конце; под магистральной – такую, нагрузки которой рассредоточены вдоль ее длины. Схему (сеть), состоящую только из радиальных линий, называют радиальной схемой (сетью), только из магистральных - магистральной, а из радиальных и магистральных – смешанной.

Магистральные схемы напряжением 6 – 10 кВ при кабельных линиях применяются:

а) при расположении подстанций, благоприятствующим прямолинейному прохождению магистрали;

б) для группы технологически связанных агрегатов, если при остановке одного из них требуется отключение всей группы;

в) во всех других случаях, когда они имеют технико-экономические преимущества.

Радиальные схемы следует применять при нагрузках, расположенных в различных направлениях от источника питания. К преимуществам радиальных схем относятся простота выполнения и надежность эксплуатации электрической сети, возможность применения быстродействующей защиты и автоматики, к недостаткам – большое количество используемой высоковольтной аппаратуры.