Расчет пиковой нагрузки от электроприемников с резкопеременной нагрузкой.

Такую нагрузку имеют прокатные станы, дуговые печи и т.д.

Отличие от предыдущего метода - необходимо знать зависимость пикового тока от его длительности.

Расчет производится следующим образом:

Строится зависимость пикового тока от продолжительности пика (см. рис.)

- изменяется от 0 до 30 мин.

I_n

I_n

;

;

;

,

где - постоянная корреляции;

.

.

Суточные и годовые графики нагрузки.

П ри проектировании и эксплуатации систем электроснабжения часто приходится оперировать суточными и годовыми графиками нагрузки. Суточный график нагрузки снимается по показаниям счетчиков активной и реактивной нагрузки в течении суток через каждый час.

Из графика можно определить:

1. максимум активной и реактивной нагрузки в течении суток, P ; Q .

2. - коэффициент реактивной мощности в период максимума нагрузок

3. суточные расходы активной и реактивной энергии Wсут, Vсут – площадь всего графика;

4. средневзвешенный за сутки коэффициент реактивной мощности

5. коэффициент заполнения суточного графика нагрузки

;

Годовые графики нагрузки на предприятиях строят двух видов:

1. по месяцам;

2. упорядоченные годовые графики нагрузки.

По месяцам:

Эти графики дают информацию о характере изменения нагрузки по месяцам года.

На каждом предприятии в течении года производится ремонт. По графику смотрят, в какие месяцы нагрузка на предприятии минимальна и в это время делают ремонт.

У машиностроительных предприятий максимум имеется в зимнее время.

У химических и нефтехимических – летний максимум больше чем зимний.

Наиболее распространенными являются упорядоченные графики нагрузки, это графики в которых нагрузки располагаются в порядке убывания по оси ординат.

Д ля построения этих графиков необходимо иметь два суточных графика нагрузки:

1 – в период годового максимума нагрузки (конец декабря)

2 – в период годового минимума нагрузки (конец июня)

Задается продолжительность летнего и зимнего периода:

Летнего – 152 дня.

Зимнего – 213 дней.

Основными характеристиками годового графика нагрузки является:

1. Годовые расходы активной и реактивной энергии, W_г, V_г.

2. Максимумы нагрузки (максимальная ордината графика), .

3. Число часов использования максимума активной и реактивной нагрузки:

, .

4. средневзвешенный годовой коэффициент мощности

.

5. коэффициент заполнения годовых графиков нагрузки

; .

Определение годовых расходов и потерь электроэнергии.

На проектируемом предприятии сложно определить графики нагрузки следовательно применяют эмпирические методы.

1. годовой расход может определятся по формуле:

,

где - среднесменная нагрузка,

α – коэффициент, зависящий от загрузки оборудования по сменам. Зависит от отрасли промышленности, α=0,55 – 0,95.

2. если известен удельный расход электроэнергии на выпуск единицы продукции , то годовой расход определяется:

,

- удельный расход на единицу продукции,

- годовой выпуск продукции

3. Если известны и то:

обычно приравнивается к расчетной нагрузке.

Кроме годового расхода в расчетах часто используют величину годовых потерь электроэнергии, которая определяется:

а) для электрических сетей и реакторов:

,

– расчетные потери мощности, при максимуме нагрузки

τ_г – число часов максимума потерь (время потерь).

τ_г определяется по кривым или по формуле:

- годовое время максимума полной нагрузки

б) для трансформаторов:

- годовое время включения трансформатора

τ_г - годовое время максимальных потерь;

- напряжение к.з. трансформатора, %;

- ток х.х. трансформатора, %.

- коэффициент загрузки.

Годовое число Т_г, если предприятие работает в одну смену Т_г = 2000 ч;

две смены Т_г = 4000 ч;

три смены Т_г = 6000 ч;

если без перерыва на праздники, выходные Т_г = 8700 ч.

Выбор напряжения для питания электроприемников.

Для сетей до 1000 В наиболее распространенное напряжение U = 220/380 В (система с глухо-заземленной нейтралью).

220 В - освещение

380 В - силовая нагрузка

Для некоторых отраслей это напряжение не удовлетворяет, и для угольных шахт ввели напряжение U = 380/660 В. это связано с тем, что там очень длинные сети и высокое напряжение там применять нельзя.

Дальнейшее развитие шахт показало, что и этого напряжения мало и пришлось перейти на напряжение 1140 В.

Преимущества напряжения 660 В перед напряжением 380 В:

1. Так как уменьшается ток в сети в раз, то можно увеличить мощность электродвигателей, которые выпускаются на данное напряжение.

0,01– 110 кВт – 220/380 В

0.6 – 500 кВт – 380/660 В

200 – 12500 кВт – 6000 В (не перспективна)

630 – 20000 кВт – 10000 В

Если перейти на напряжение 380/660 В, то можно отказаться от напряжения 6000 В.

2. Повышение пропускной способности в раз и уменьшение потерь энергии в сети в 3 раза;

3. Снижение тока короткого замыкания приводит к ослаблению требований к аппаратам защиты;

4. Так как снижаются потери, то можно увеличить радиус действия цеховых трансформаторов, что позволяет увеличить мощность трансформаторов и уменьшить их число. Уменьшение числа трансформаторов дополнительно дает экономию на ячейки КРУ в РУ 6, 10 кВ.

Рекомендуемые напряжения для электротехнологических установок:

Дуговые, руднотермические печи:

до 10 МВ·А – 6 или 10 кВ;

15 – 45 МВ·А – 35 кВ;

больше 45 МВ·А – 110 кВ.

Индукционные печи:

100-400 кВ·А - 380,660 В;

более 400 кВ·А - 6,10 кВ.

Электрические печи сопротивления:

30 – 10000 кВт – 380, 660 В.

Электросварочные установки:

1-1000 кВ·А – 380, 660 В.

Электролизные установки:

до 400 кВ·А – 380, 660 В;

более 400 кВ·А (до 12000) – 6, 10, 35 кВ.

Освещение - 220 В (мощность до 5 кВт).