Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок

Оглавление

Задание. 3

Определение и математические выражения коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей. 4

Рассчет коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей. 20

Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ.. 20

Определение расчетной нагрузки для выбора источников питания ТП. 28

Подбор КТП. 29

Список литературы.. 30

 

Задание.

1.1. Дать определение и математические выражения коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей.

1.2. Рассчитать коэффициенты и мощности, характеризующие графики нагрузки потребителей (см. задание).

1.3. Определить расчетную нагрузку для выбора источников питания ТП.

 

 

Теоритическая часть

Определение и математические выражения коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей

Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок

 

При проектировании и эксплуатации СЭС для характеристики режимов работы электроприемников и графиков их нагрузок часто используют не сами графики нагрузок, а их расчетные величины и коэффициенты, характеризующие эти графики нагрузок. Как было сказано ранее, все показатели, характеризующие индивидуальный приемник электроэнергии, обозначать строчными буквами (p, q, s, i), а показатели группы ЭП (потребителей) – прописными (P, Q, S, I).Коэффициенты, характеризующиеграфики, дополнительно обозначаются индексами: коэффициенты графиков активной мощности индексом «а», реактивной мощности – индексом «q», графиков по току - индексом «i». При расчетах нагрузок, как правило, пользуются графиками активной мощности. Остальные показатели нагрузок определяются по активной мощности с учетом поправочных коэффициентов.

 

Коэффициент включения

Коэффициент включения характерен для графика нагрузки отдельного ЭП, работающего в повторно-кратковременном режиме, и зависит от характера технологического процесса.

Коэффициент включения по графику активной мощности ( ) – есть отношение времени работы ЭП ( ) к времени цикла ( )

, (3.1)

где время работы ЭП, мин., ч.; время цикла, мин., ч.; время паузы, мин., ч.

Так как , то . Время работы, паузы и цикла определяются по графику нагрузки ЭП. Для ЭП, работающих в длительном режиме с равномерным графиком нагрузки, . На практике, коэффициент включения задается как паспортная величина, характеризующаяся продолжительностью включения ЭП ( ), %.

Коэффициент включения может быть определен по графикам как активной, реактивной мощности так и по току.

 

Коэффициент использования

Коэффициент использования активной мощности индивидуального ЭП (k_и.а) или группы ЭП (К_и.а) есть отношение среднего значения потребленной активной мощности индивидуальным ЭП (р_с) или группой ЭП (Р_с) за наиболее загруженную смену к его (их) номинальной активной мощности (р_с или Р_с).

Для отдельного ЭП

, (3.2)

где - среднего значения потребленной активной мощности ЭП за наиболее загруженную смену, кВт; - номинальная активная мощность ЭП, кВт.

Так как , то . Для ЭП, работающего в длительном режиме с равномерным графиком загрузки, .

Для группы ЭП, работающих в одинаковом режиме

, (3.3)

где Р_с - среднего значения потребленной активной группой ЭП за наиболее загруженную смену, кВт; Р_н- номинальная активная мощность группы ЭП, кВт.

Для группы ЭП, работающих в различных режимах, средневзвешенный коэффициент использования для данной группы рассчитывается по формуле:

, (3.4)

где число ЭП в данной группе.

Так как , то . Для ЭП, работающих в длительном режиме с равномерным графиком загрузки, . Соотношения коэффициентов

k_и= k_з∙ k_в

При наличии индивидуальных и групповых графиков по реактивной мощности и по току коэффициенты использования по реактивной мощности и по току этих графиков определяются аналогично по формулам (3.2; 3.3; 3.4), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

 

Коэффициент загрузки

Коэффициент загрузки по активной мощности отдельного ЭП ( ) или группы ЭП (К_з.а) - есть отношение его (их) средней нагрузки за время включения в течении рассматриваемого промежутка времени (р_с.в или Р_с.в) к его (их) номинальной мощности (р_н или Р_н).

Для отдельного ЭП

, (3.5)

где - средняя нагрузка за время включения ЭП, кВт; - номинальная активная мощность ЭП, кВт.

Так как , то . Коэффициент загрузки так же, как и , зависит от характера технологического процесса и изменяется с изменением режима работы ЭП. Когда нагрузка ЭП равномерна и постоянна .

Для группы электроприемников

или , (3.6)

где Р_с.в - средняя нагрузка за время включения группы ЭП, кВт; Р_н - номинальная активная мощность этой группы ЭП, кВт.

Соотношение коэффициентов k_з = k_и/ k_в

При наличии графиков по реактивной мощности и по току, коэффициенты загрузки этих графиков определяются аналогично по формулам (3.5; 3.6), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

 

Коэффициент формы графика

Коэффициент формы графика характеризует неравномерность графика нагрузки и определяется как отношение среднеквадратичной мощности приемника или группы ЭП за определенный промежуток времени к среднему значению нагрузки за тот же период времени.

Коэффициент формы графика по активной мощности

, (3.7)

где - среднеквадратичная мощность, определяемая по графику нагрузки за рассматриваемый период времени, кВт; Так как , то .

Для группы электроприемников

, (3.8)

где Р_с.к. и Р_с – среднеквадратичная и средняя мощности соответственно, кВт.

При наличии графиков по реактивной мощности и по току, коэффициенты формы этих графиков определяются аналогично по формулам (3.7; 3.8), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

 

Коэффициент спроса

Коэффициент спроса применяется только для групповых графиков и при числе ЭП в группе . Коэффициент спроса – это отношение потребляемой (в условиях эксплуатации) или расчетной (при проектировании) мощности к номинальной мощности группы ЭП

 

, (3.9)

где Р_п – потребляемая мощность из сети группой ЭП, кВт. Так как , то .

Значение для определенных технологических процессов и отраслей промышленности является практически постоянным. При , поэтому К_с можно использовать только при большом значении ( ).

Соотношения коэффициентов .

 

Коэффициент максимума

Коэффициент максимума характерен для группового графика нагрузок.

Коэффициент максимума (К_м) по активной мощности есть отношение максимальной нагрузки за определенный промежуток времени к средней за тот же промежуток времени.

(3.10)

где Р_max – максимальное значение мощности (30-минутный максимум), кВт.

Установленная мощность

 

Установленная мощность узла нагрузки (группы электроприемников) на любом уровне СЭС равна сумме установленных (номинальных) мощностей однородных по режиму работы ЭП без каких-либо поправочных коэффициентов [2]. Будем считать установленным любой ЭП, подключенный к электрической сети (работающий или не работающий), но который можно включить в любое время по требованию технологии.

 

Номинальные нагрузки

 

Номинальные нагрузки для группы трехфазных электроприемников с симметричной нагрузкой можно принять:

- номинальная активная мощность

, (4.17)

где - номинальная активная мощность группы ЭП, кВт; - номинальная активная мощность отдельного ЭП, входящего в группу, кВт; число ЭП в группе;

- номинальная реактивная мощность

или , (4.18)

где - номинальная реактивная мощность группы ЭП, кВ·Ар; - номинальная реактивная мощность отдельного ЭП, входящего в группу, кВт; - средневзвешенное значение для группы ЭП (соответствует средневзвешенному значению группы ЭП или );

- номинальная полная мощность

, (4.19)

где - номинальная полная мощность группы ЭП, кВ·А;

- номинальный ток

, (4.20)

где - значение номинального тока группы ЭП, А; - номинальное напряжение узла нагрузки, кВ.

 

Средние нагрузки

 

Среднее значение изменяющейся во времени узла нагрузки является ее основной статистической характеристикой. Средние значения нагрузок рассматриваются за определенный период времени (цикл, смена, сутки, месяц, год) и определяется по групповому графику узла нагрузок:

- среднее значение активной мощности для группы электроприемников

или или , (4.21)

где - среднее значение активной мощности группы ЭП, за рассматриваемый промежуток времени (определяется из графика нагрузки по активной мощности), кВт; - количество активной энергии, потребляемой группой ЭП за рассматриваемый период времени Т, кВт·ч; - активная мощность, потребляемая группой ЭП; - интервал времени за который определяется , мин., ч; , – рассматриваемый промежуток времени, ч; число ЭП в группе;

- среднее значение реактивной мощности для группы электроприемников

или или , (4.22)

где - среднее значение реактивной мощности для группы ЭП, кВ·Ар; - количество реактивной энергии, потребляемой электроприемниками за рассматриваемый период времени Т, кВ·Ар·ч; Т – время, ч; - соответствует средневзвешенному значению электроприемников входящих в группу;

- среднее значение полной мощности для группы электроприемников (кВ·А)

, (4.23)

где - среднее значение полной мощности группы ЭП, кВ·А;

- среднее значение тока для группы ЭП

, (4.24)

где - среднее значение тока для группы ЭП, А; Uн – номинальное напряжение узла нагрузки, кВ.

 

Среднеквадратичные нагрузки

 

В связи с тем, что потери мощности пропорциональны квадрату нагрузки, в практике часто используют среднеквадратичную (эффективную) нагрузку за определенный промежуток времени. Как правило, среднеквадратичную нагрузку рассчитывают для узла нагрузки по групповому графику нагрузок.

- Среднеквадратичная активная мощность узла нагрузки

, (4.25)

где - среднеквадратичная активная мощность, потребляемая группой ЭП за рассматриваемый промежуток времени (определяется из графика нагрузки по активной мощности), кВт; - активная мощность, потребляемая группой ЭП за принятый интервал времени, кВт; - интервал времени за который определяется , мин., ч.

- Среднеквадратичная реактивная мощность узла нагрузки

или , (4.26)

где - среднеквадратичная реактивная мощность, потребляемая группой ЭП за рассматриваемый промежуток времени, кВ·Ар; - реактивная мощность, потребляемая группой ЭП за принятый интервал времени, кВ·Ар; - интервал времени за который определяется , мин., ч; - соответствует средневзвешенному значению электроприемников входящих в группу.

- Среднеквадратичная полная мощность узла нагрузки

, (4.27)

где - среднеквадратичная полная мощность, потребляемая группой ЭП за рассматриваемый промежуток времени, кВ·А; - полная мощность, потребляемая группой ЭП за принятый интервал времени, кВ·Ар; - интервал времени за который определяется , мин., ч.

- Среднеквадратичный ток узла нагрузки

, (4.28)

где - среднеквадратичное значение тока, А.

 

Максимальные нагрузки

 

В зависимости от продолжительности различают два вида максимальных электрических нагрузок:

- максимальные длительные нагрузки;

- максимальные кратковременные нагрузки.

За максимальные длительные нагрузки принимаются максимальные значения активной, реактивной, полной мощности и тока продолжительностью за принятый интервал осреднения по допустимому нагреву элементов СЭС равным 30 минутам.

Максимальная нагрузка за 30 минут в проектной практике принимается за расчетную нагрузку по допустимому нагреву. При учебном проектировании интервал осреднения принимается продолжительностью равным 60 минутам.

Все значения максимальных нагрузок определяются по графикам нагрузок за характерный промежуток времени (за наиболее загруженную смену, сутки).

За максимальные кратковременные нагрузки принимаются пиковые нагрузки продолжительностью 1-2 с. Определение пиковых нагрузок сводится к определению пиковых токов. Значения пиковых токов определяют, как правило, пусковые токи электрических машин. Значения максимальных кратковременных нагрузок определяют по соответствующим графикам нагрузок или расчетным путем при известных параметрах электрических машин.

 

Практическая часть.

Рассчет коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей

 

Исходные данные.Задание № 52123 (вариант 3),

 

Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

 

Комплекс томатного сока (KTC) предназначен для производства томатного сока из ис­ходного сырья (томатов).

Технологический процесс осуществляется последовательно на двух автоматизированных технологических линиях и заканчивается закрытием банок с фасованной продукцией.

Данный комплекс является составной частью современного крупного предприятия по переработке плодов и овощей. KTC имеет технологический участок, в котором установлены поточные линии, а также вспомогательные и бытовые помещения.

Основные операции автоматизированы, а вспомогательные транспортные операции вы­полняются с помощью наземных электротележек и подъемников.

Электроснабжение (ЭСН) осуществляется от ГПП через собственную комплектную трансформаторную подстанцию (КТП) 10/0, 4 кВ.

Перечень оборудования комплекса дан в табл. 12.

Номинальная мощность (Рэп) указана для одного электроприемника. Для электроосвещения помещений предусмотреть увеличение мощности ТП на 10%. Средневзвешенный коэффициент мощности оборудования участка 0, 7.

Таблица 12

Перечень ЭО комплекса томатного сока

№п/п		Вариант
Наименование ЭО				Примечание
	Рэп, кВт
1, 24	Конвейеры ленточные сортировочные	0, 75	0, 75	0, 75
2, 3, 25, 26	Унифицированные вентиляторные моечные машины	4, 1		4, 1
4, 27	Конвейеры роликовые сортировочные	0, 6	1, 1	1, 8
	Станок токарный		6, 4	8, 5
6, 7	Станки шлифовальные	2, 2	2, 8	3, 6
	Станок сверлильный	3, 2	4, 5	1, 5	1-фазный
9, 10	Вентиляторы	3, 8		4, 5
11, 17, 23, 28	Электрические подъемники передвижные	4, 5	4, 8	3, 2
12, 18	Элеваторы подачи томатов в дробилку	0, 75	1, 1	0, 75
13, 19	Установки дробления томатов	4, 5	2, 9	4, 5
14, 20	Подогреватели дробленой томатной пасты
15, 21	Установки экстракторные
16, 22	Установки разлива сока с подогревателем

 

 

 

Решение.

Оглавление

Задание. 3

Определение и математические выражения коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей. 4

Рассчет коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей. 20

Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ.. 20

Определение расчетной нагрузки для выбора источников питания ТП. 28

Подбор КТП. 29

Список литературы.. 30

 

Задание.

1.1. Дать определение и математические выражения коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей.

1.2. Рассчитать коэффициенты и мощности, характеризующие графики нагрузки потребителей (см. задание).

1.3. Определить расчетную нагрузку для выбора источников питания ТП.

 

 

Теоритическая часть

Определение и математические выражения коэффициентов и мощностей, характеризующих графики нагрузки потребителей

Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок

 

При проектировании и эксплуатации СЭС для характеристики режимов работы электроприемников и графиков их нагрузок часто используют не сами графики нагрузок, а их расчетные величины и коэффициенты, характеризующие эти графики нагрузок. Как было сказано ранее, все показатели, характеризующие индивидуальный приемник электроэнергии, обозначать строчными буквами (p, q, s, i), а показатели группы ЭП (потребителей) – прописными (P, Q, S, I).Коэффициенты, характеризующиеграфики, дополнительно обозначаются индексами: коэффициенты графиков активной мощности индексом «а», реактивной мощности – индексом «q», графиков по току - индексом «i». При расчетах нагрузок, как правило, пользуются графиками активной мощности. Остальные показатели нагрузок определяются по активной мощности с учетом поправочных коэффициентов.

 

Коэффициент включения

Коэффициент включения характерен для графика нагрузки отдельного ЭП, работающего в повторно-кратковременном режиме, и зависит от характера технологического процесса.

Коэффициент включения по графику активной мощности ( ) – есть отношение времени работы ЭП ( ) к времени цикла ( )

, (3.1)

где время работы ЭП, мин., ч.; время цикла, мин., ч.; время паузы, мин., ч.

Так как , то . Время работы, паузы и цикла определяются по графику нагрузки ЭП. Для ЭП, работающих в длительном режиме с равномерным графиком нагрузки, . На практике, коэффициент включения задается как паспортная величина, характеризующаяся продолжительностью включения ЭП ( ), %.

Коэффициент включения может быть определен по графикам как активной, реактивной мощности так и по току.

 

Коэффициент использования

Коэффициент использования активной мощности индивидуального ЭП (k_и.а) или группы ЭП (К_и.а) есть отношение среднего значения потребленной активной мощности индивидуальным ЭП (р_с) или группой ЭП (Р_с) за наиболее загруженную смену к его (их) номинальной активной мощности (р_с или Р_с).

Для отдельного ЭП

, (3.2)

где - среднего значения потребленной активной мощности ЭП за наиболее загруженную смену, кВт; - номинальная активная мощность ЭП, кВт.

Так как , то . Для ЭП, работающего в длительном режиме с равномерным графиком загрузки, .

Для группы ЭП, работающих в одинаковом режиме

, (3.3)

где Р_с - среднего значения потребленной активной группой ЭП за наиболее загруженную смену, кВт; Р_н- номинальная активная мощность группы ЭП, кВт.

Для группы ЭП, работающих в различных режимах, средневзвешенный коэффициент использования для данной группы рассчитывается по формуле:

, (3.4)

где число ЭП в данной группе.

Так как , то . Для ЭП, работающих в длительном режиме с равномерным графиком загрузки, . Соотношения коэффициентов

k_и= k_з∙ k_в

При наличии индивидуальных и групповых графиков по реактивной мощности и по току коэффициенты использования по реактивной мощности и по току этих графиков определяются аналогично по формулам (3.2; 3.3; 3.4), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

 

Коэффициент загрузки

Коэффициент загрузки по активной мощности отдельного ЭП ( ) или группы ЭП (К_з.а) - есть отношение его (их) средней нагрузки за время включения в течении рассматриваемого промежутка времени (р_с.в или Р_с.в) к его (их) номинальной мощности (р_н или Р_н).

Для отдельного ЭП

, (3.5)

где - средняя нагрузка за время включения ЭП, кВт; - номинальная активная мощность ЭП, кВт.

Так как , то . Коэффициент загрузки так же, как и , зависит от характера технологического процесса и изменяется с изменением режима работы ЭП. Когда нагрузка ЭП равномерна и постоянна .

Для группы электроприемников

или , (3.6)

где Р_с.в - средняя нагрузка за время включения группы ЭП, кВт; Р_н - номинальная активная мощность этой группы ЭП, кВт.

Соотношение коэффициентов k_з = k_и/ k_в

При наличии графиков по реактивной мощности и по току, коэффициенты загрузки этих графиков определяются аналогично по формулам (3.5; 3.6), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

 

Коэффициент формы графика

Коэффициент формы графика характеризует неравномерность графика нагрузки и определяется как отношение среднеквадратичной мощности приемника или группы ЭП за определенный промежуток времени к среднему значению нагрузки за тот же период времени.

Коэффициент формы графика по активной мощности

, (3.7)

где - среднеквадратичная мощность, определяемая по графику нагрузки за рассматриваемый период времени, кВт; Так как , то .

Для группы электроприемников

, (3.8)

где Р_с.к. и Р_с – среднеквадратичная и средняя мощности соответственно, кВт.

При наличии графиков по реактивной мощности и по току, коэффициенты формы этих графиков определяются аналогично по формулам (3.7; 3.8), подставляя значения соответственно реактивной мощности или тока.

 

Коэффициент спроса

Коэффициент спроса применяется только для групповых графиков и при числе ЭП в группе . Коэффициент спроса – это отношение потребляемой (в условиях эксплуатации) или расчетной (при проектировании) мощности к номинальной мощности группы ЭП

 

, (3.9)

где Р_п – потребляемая мощность из сети группой ЭП, кВт. Так как , то .

Значение для определенных технологических процессов и отраслей промышленности является практически постоянным. При , поэтому К_с можно использовать только при большом значении ( ).

Соотношения коэффициентов .

 

Коэффициент максимума

Коэффициент максимума характерен для группового графика нагрузок.

Коэффициент максимума (К_м) по активной мощности есть отношение максимальной нагрузки за определенный промежуток времени к средней за тот же промежуток времени.

(3.10)

где Р_max – максимальное значение мощности (30-минутный максимум), кВт.

123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Величины, характеризующие электрическую прочность диэлектрика.
2. Виды проектной графики и типы
3. Графики информационных потоков
4. Иллюстрации в работе (чертежи, графики, диаграммы, схемы
5. Картограмма нагрузок и выбор места расположения ГПП.
6. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК
7. Контроль тренировочных и соревновательных нагрузок
8. Краткие сведения из истории русской графики и орфографии
9. Личностные факторы, характеризующие персонал ледоколов
10. Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующие этапы формирования компетенций.
11. Методы расчета электрических нагрузок. Цели и задачи.(9)