3. Графики нагрузки участка

Электрические нагрузки характеризуют потребление электроэнергии отдельными приемниками или группой приёмников, предприятием в целом.

Правильное определение ожидаемых электрических нагрузок при проектировании является основой для рационального электроснабжения промышленного предприятия. От их значения зависят выбор всех токоведущих элементов и аппаратов и технико-экономические показатели проектируемой системы электроснабжения.

На этапе проектирования и при эксплуатации систем электроснабжения основными являются следующие нагрузки: активная мощность Р, реактивная мощность Q, полная мощность S и ток I. Графики нагрузок разделяют на индивидуальные и групповые.

Групповые графики используются для проектирования систем электроснабжения, а индивидуальные - для определения нагрузок мощных приёмников электроэнергии (электрических печей, преобразовательных агрегатов главных приводов прокатных станов и т.д.). По продолжительности различают суточные и годовые графики нагрузок.

Для комплексного учета нагрузок при проектировании и анализе схемы электроснабжения недостаточно наличия только графиков нагрузки. Необходимо учитывать и ряд дополнительных характеристик. К ним относятся:

. Номинальная мощность приемника. Групповые номинальные активная и реактивная мощности представляют собой сумму номинальных мощностей отдельных приемников, приведенных к продолжительному режиму (ПВ=100%):

2. Средние активные и реактивные нагрузки приёмника

3. Среднеквадратичные нагрузки

4. Максимальные нагрузки Рmax - наибольшие из соответствующих средних величин. Они оцениваются значением и ожидаемой частотой появления за тот или иной период времени.

При наличии данных об удельном расходе электроэнергии на единицу продукции (тонну, штуку и т.д.) wуд и годового выпуска продукции М расчет максимальной нагрузки по цеху можно вести по формуле:

где Тmax - число рабочих часов в году.

. Расчетная нагрузка по допустимому нагреву - это длительная неизменная нагрузка элемента системы электроснабжения, которая эквивалентна ожидаемой изменяющейся нагрузке по тепловому воздействию.

Для мощностей всегда должно выполняться соотношение:

6. Коэффициент использования равен отношению средней активной мощности отдельного приемника (или группы их) к ее номинальному значению

7. Коэффициент включения - отношение продолжительности включения приемника в цикле ко всей продолжительности цикла:

8. Коэффициент загрузки - отношение фактически потребляемой приемником активной мощности за время включения в течение цикла к номинальной его мощности:

9. Коэффициент формы графика нагрузок - отношение среднеквадратичной полной мощности приёмника (или группы) за определенный период времени к среднему значению его за тот же период:

10. Коэффициент максимума - отношение расчетной активной мощности к средней нагрузке за исследуемый период времени:

11. Коэффициент спроса по активной мощности - отношение расчетной или потребляемой активной мощности к номинальной активной мощности группы приёмников:

12. Коэффициент разновременности максимумов нагрузки - отношение суммарного расчетного максимума активной мощности узла системы электроснабжения к сумме расчетных максимумов активной мощности отдельных групп приемников, входящих в данный узел системы электроснабжения:

Графики нагрузки ДСП делятся на индивидуальные и групповые, суммарные, получаемые при совместном питании нескольких печей от одного ввода (одного силового трансформатора ГПП). Для установок ДСП большое значение имеют индивидуальные графики нагрузок, так как они относятся к числу мощных приёмников со специфической природой электрической нагрузки, оказывающих существенное частное влияние на всю систему электроснабжения промышленного предприятия.

Электрическая нагрузка ДСП непрерывно-циклическая. Дуговые сталеплавильные печи металлургических заводов работают непрерывно на протяжении большого числа плавок. Длительные остановки печей происходят только при ремонтах и профилактических осмотрах. Цикличность работы ДСП характеризуется чередованием плавок с остановками печи на слив жидкого металла, заправку печи и завалку ее шихтой.

Процесс плавки характеризуется следующими основными электрическими режимами.

1. Заправка печи и его загрузка после слива металла предыдущей плавки по времени занимает около 10 минут.

2. Плавку начинают на ступени с небольшим напряжением, чтобы не прожечь свод, этот период плавки длится не более 20 минут.

. Затем после некоторого углубления электродов переключают на ступень с большим напряжением и ведут процесс расплавления около 120 минут. Уменьшают напряжение только во время дозавалки, которая длится около 10 минут.

4. Доводят металл до нужного состояния и сливают. Слив металла по времени занимает около 10 минут.

Групповой график нагрузки цеха строится на основе имеющихся индивидуальных графиков нагрузок отдельных печей.

Для ДСП-200 возьмем трансформатор ЭТЦНДТ-170000/35-УЗ с мощностью 95 МВА.

Для ДСП-100 ЭТЦ-630000/35 с мощностью 60 МВА.

Цикл работы ДСП-100 составляет 160 минут. ДСП-200 160 минут

Рис. 1. Индивидуальный график ДСП-100.

Рис. 2. Индивидуальный график ДСП-200

Рис. 3. Групповой график нагрузки

Обсчитаем групповой график нагрузки:

1. МВт

МВт;

, МВт.

2. Расчет средней нагрузки:

МВт

. Среднеквадратичная нагрузка:

МВт

. Максимальная мощность

МВА

МВт

Определим коэффициенты графика нагрузки:

Коэффициент использования:

Коэффициент включения:

Коэффициент загрузки:

Коэффициент формы:

Исходя из графика табл.2.4 [3] «Влияние количества эффективно используемых электроприемников на коэффициент максимума при различных значениях коэффициента использования» коэффициент максимума .

Расчетная нагрузка по допустимому нагреву:

МВт.

Коэффициент спроса:

Заявленная мощность:

МВт.