Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки

Для понимания особенностей представления Р важно иметь в виду, что могут быть измерены только мгновенные значения мощности (замеры для ин­тервала At — (2-50)""' с интересны только для специфических задач). Мощно­сти за ряд одинаковых или различающихся интервалов на протяжении любо­го их количества (но не менее двух) во времени не суммируются, т. е. они не аддитивны в отличие от величин расхода электроэнергии Л, которые можно суммировать за любой промежуток времени (что следует из закона сохране­ния энергии).

Поэтому, когда мы говорим о мощности Р, Р_тах, Р_ф в электроснабжении предприятия, всегда предполагаем, что присутствует время и как интервал и как точка на текущем векторе времени Ньютона. Так что определение Р_р есть конвенционное соглашение 30—50-х годов (хотя его так не называют) об ин­тервале At и привязки его к протяженности суток, ..., года. Это утверждение подтверждается замерами в характерные летние и зимние дни, когда предпри­ятия по требованию энергоснабжающей организации предоставляют фактиче­ские замеры своего Р_тах в течение суток с 30-минутным интервалом.

Таким образом, для действующих предприятий на высших уровнях систе­мы электроснабжения 6УР, 5УР, 4УР всегда имеется достоверная величина — расход электроэнергии за отчетный период: смену, сутки, неделю, месяц, квартал, год. Годовая отчетность для 6УР — это государственная статистиче­ская; отчетность для 5УР (частично и для 4УР) — ведомственная, которая мо­жет быть взята за основу для отраслевых информационных банков по удель­ным и общим расходам электроэнергии.

Используем для расчетов наиболее известную и достоверную величину А. Если А = const и А = Р_срТ (где Т — число часов в сутках, в году 8760 ч), то при работе предприятий с нагрузкой, равной Р_тах, это же количество электро­энергии А было бы израсходовано за число часов Т_тъх, называемое числом ча­сов использования максимума (см. рис. 3.5 — Г_тах = 17 ч; Т = 24 ч) или про­должительностью использования максимальной нагрузки. Для годового электропотребления 6УР, 5УР, 4УР можно записать

Л = ^pJr = Р_шхТ_тх- (3-12)

Из всех интервалов, усредненных на At ~ 30 мин, нагрузка с 21 ч до 21 ч 30 мин является максимальной (см. рис. 3.5). Именно эта нагрузка (средняя за некоторый интервал времени) иллюстрирует положение, согласно которому максимальная нагрузка Р_пт, принимаемая при расчете, есть максимальная из средних. Это по­ложение распространяется на любой интервал, в том числе на квартал, год. Раз­витие вычислительной техники и потребности в регулировании электропотребле­ния требуют уменьшения временного интервала (в идеале желательна ежесуточная заявка Р_пш реализован переход на заявку по месяцам и неделям).

Определим коэффициент максимума по активной мощности как отноше­ние максимальной нагрузки на интервале Т к средней:

3.2. Параметры электропотребления и расчетные коэффициенты 117

K = P_mJP^ (3-13)

среднюю нагрузку Р определяют как отношение расхода электроэнергии А к продолжительности временного интервала (3.11). Например, среднегодовая нагрузка предприятия (производства, цеха)

^„ = 4/7; = Л_г/8760. (3.14)

Назовем установленной мощностью электроприемника Р его номиналь­ную мощность, указанную изготовителем электротехнического устройства (паспортная мощность, указанная в документации). Будем считать установ­ленным любой электроприемник, подключенный к электрической сети, рабо­тающий или неработающий, но который можно включить или отключить в любое время по технологическим требованиям, условиям безопасности, ре­монтным соображениям. Установленная мощность для любого присоедине­ния и на любом уровне системы электроснабжения равна сумме установлен­ных (номинальных) мощностей без каких-либо поправочных коэффициентов. В случае, например, установки трех насосов водоотлива с электроприводом (в нормальном режиме один обеспечивает удаление воды, второй включается взамен или аварийно, третий должен быть в готовом состоянии к периоду ин­тенсивного поступления воды и все три насоса могут быть в любом из трех состояний) установленная мощность их двигателей будет

P, = tP_HOM0). (3.15)

При этом исключается неопределенность, которая вносилась исключением из (3.15) всех «заведомо резервных потребителей», простаивавших в дни про­изводства записи (замера нагрузки) по причинам, не свойственным условиям нормальной эксплуатации.

В расчетах часто используется номинальная (паспортная) мощность элек­тродвигателя Р_ном — мощность, развиваемая на валу при номинальном напря­жении. Это значит, что на зажимах электродвигателя и далее на 2УР и выше потребуется большая мощность, определяемая КПД электродвигателя и поте­рями в сети, которые изменяются в зависимости от загрузки электродвигате­ля и напряжения. Однако, несмотря на вносимую погрешность в расчетах, электроснабженцы электрики используют только паспортные данные элект­роприемников (Р_нои, /_ном, cos ф).

Определим коэффициент использования по активной мощности как отно­шение средней мощности к установленной:

К_И = Р_ср/Р_у или К_к = ±к_{ии)Рнаи} /±р_ти, (3.16)

1 / 1

коэффициент спроса по активной мощности — как отношение максимальной нагрузки к установленной:

118