СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ИНСТРУКТИВНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по дисциплине «Электроснабжение промышленных и коммунальных объектов»

на проведение лабораторного занятия № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В СИСТЕМАХ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Направление: 0906 - «Электротехника»

Специальность: 7.090603 - «Электротехнические системы электропотребления»

Севастополь-2012

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ № 1

по дисциплине «Электроснабжение промышленных

и коммунальных объектов»

ВРЕМЯ : 2 часа МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ: УДТ

ТЕМА: Исследование электрических нагрузок в системах электроснабжения.

ЦЕЛЬ: Исследовать характер электрических нагрузок в системах

электроснабжения и их влияние на параметры электрической сети.

План лабораторного занятия № 1

.

1. Вводная часть 15 мин.

2. Основная часть

а) изучение схемы соединений электрических нагрузок на УДТ 5 мин.

б) произведение оперативных переключений в схеме УДТ 5 мин.

в) проведение исследований на стенде 25 мин.

д) обработка результатов исследований 10 мин.

е) составление отчета и его защита 15 мин.

д) заключительная часть 5 мин.

В результате проведения лабораторного занятия № 1 студенты должны:

ЗНАТЬ:

1. Алгоритм и методику работы на УДТ.

2. Правила безопасности при работах на УДТ.

3. Характер и построение графиков электрических нагрузок с целью определение расчетных нагрузок на элементах схемы электроснабжения.

4. Влияние характера электрических нагрузок на электрические параметры сетей.

5. Методику определения расчетных электрических нагрузок на основании изучения графиков нагрузок.

УМЕТЬ:

1. Включить и отключить схему электроснабжения в распредустройствах 10 кВ (на УДТ).

2. Построить график электрических нагрузок.

3. Определить расчетные параметры электрических нагрузок в схемах электроснабжения.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: учебник для ВУЗов. - 3-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Энергия, 1979. - 408 с.: ил.

2. 3.Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. – М.: Высшая школа, 1979. - 431с.: ил.

3. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Специальные вопросы электроснабжения промышленных предприятий». Н.А. Денисенко, Е.Н. Иншеков, М.Ю. Голованев, - Киев: НТУУ «КПИ», 1997. - 48с.

4. Учебно-демонстрационный тренажер (УДТ). Распределительная сеть 10 кВ техническое описание и инструкция по эксплуатации, КОРН, Симферополь, 2001 г.

1. Теоретические сведения

1.1 Графики электрических нагрузок и показатели графиков

В процессе эксплуатации системы электроснабжения промышленных предприятий необходима информация о работе потребителей электроэнергии.

Основополагающими при этом являются показатели нагрузки: мощности (Р - активная, Q - реактивная, S - полная) и электрический ток (I). Электрические нагрузки могут изменяться во времени и характеризуются графиками электрических нагрузок.

Характерный график электрических нагрузок по активной мощности за наиболее загруженную смену представлен на рис.2, который может относиться к рабочей смене, суткам году, в зависимости от интервала, за который рассматривается электрическая нагрузка

Рис.2. График нагрузки линии, питающей участок цеха

В случае выполнения лабораторной работы график строится условно за период 20 - 30 мин., определяют следующие значения электрических нагрузок:

• средние за наиболее загруженную смену Р_см, Q_см, S_см, I_см;

• расчетные максимальные за 30-ти минутный интервал осреднения Р_р, Q_р, S_р, I_р; пиковые - кратковременные длительностью 1 - 2 с., Р_пик, Q_пик, S_пик, I_пик;

Для инженерных расчетов электрических нагрузок используют коэффициенты, наименования которых и аналитические выражения для их определения представлены в таблице 1.

Коэффициенты, используемые при расчете электрических нагрузок:

Таблица 1.

№ п/п	Коэффициент	Обозначение	Для одного потребителя	Для группы потребителей
1	Использования	kи
2	Включения	kв
3	Загрузки	kз
4	Формы	kф
5	Спроса	kс
6	Максимума	kmax

Примечание: в таблице 1 все коэффициенты применительно к активной мощности поэтому в обозначениях следует учитывать дополнительный индекс, например, "а" k_и,а - коэффициент использования по активной мощности.

При определение коэффициентов по реактивной мощности и тока следует указывать в индексах буквы р и i, формулы для расчетов аналогичны приведенным в таблице 1.

Обозначения в таблице 1:

р_ср Р_ср, - средняя мощность одного и группы приемников соответственно;

t_в - время включения приемника электрической энергии в течение производственного цикла;

Р_св - средняя мощность одного или группы приемников электроэнергии за время включения;

Р_ск - среднеквадратичная мощность приемника электроэнергии;

Э_а, Δэ_а - расход электрической энергии за периоды Т и Δt соответственно.

1.2 Определение средних нагрузок и расхода электроэнергии.

Средняя мощность Р_{ср макс} за наиболее загруженную смену группы приемников электроэнергии одинакового режима работы определяется путем умножения установленной мощности рабочих приемников электроэнергии Р_ном (для приемников повторно-кратковременного режима - приведенной к ПВ = 100%) на их характерный коэффициент использования k_и:

Р_см=k_иР_ном

Для группы приемников электроэнергии, состоящей из подгрупп с одинаковым режимом работы, средневзвешенный коэффициент использования активной мощности определяется с достаточной для практических расчетов точностью по той же формуле, если в нее подставить значения k_и и Р_ном для подгрупп приемников.

Значения коэффициента использования должны быть отнесены к тому же промежутку времени (цикл, смена, год), к которому отнесены средние мощности, на основе которых этот коэффициент вычисляется.

При наличии данных об удельных плотностях максимальной нагрузки на 1м³ р_уд площади цеха F (данные о р_уд см. в [1]).

Р_{ср макс} =р_удF

При наличии данных об удельных расходах электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении э_ул и объеме выпускаемой продукции М

Р_{ср макс} =э_удМ/Т

где Т - продолжительность смены .

Годовой расход активной энергии для отдельных цехов и предприятия в целом

Э_а.т.=К_и.г.Р_номТ_г

где К_и.г - среднее значение коэффициента использования активной мощности за год;

Т_г - годовой фонд рабочего времени.

При невозможности определения годового расхода электроэнергии допускается расчет по формуле

Э_а.т.=Р_максТ_макс

где Т_макс - годовое число часов использования максимума активной мощности, которое для различных отраслей промышленности принимается по [1].

С.Д. Волобоинским предложен коэффициент сменности по энергоиспользованию

α=Э_а.г./Р_{ср.макс}Т_г.

Тогда

Э_а.г.= αР_{ср.макс}Т_г

и

Р_{ср.макси} =Р_ср.г/ α

где Р_ср.г - среднегодовая нагрузка.