Графики электрических нагрузок и их основные физические величины

График электрических нагрузок – это кривая, показывающая изменение нагрузок за определенный промежуток времени. Изменения нагрузки могут записываться в виде кривой мгновенных значений или в виде ступенчатой кривой, характеризующей нагрузку с осреднением за время Δt. Чем меньше промежуток осреднения, тем ближе график нагрузки к действительному.

Различают следующие графики активных и реактивных нагрузок: индивидуальные, групповые, суточные и годовые. Индивидуальные графики нагрузки отражают изменение нагрузки отдельных электроприемников. Групповые графики описывают изменение нагрузки группы электроприемников. Суточные графики могут быть построены для отдельных звеньев системы электроснабжения и в целом для предприятия.

Чтобы характеризовать работу отдельных установок и устройств в течение года, необходимо иметь основные суточные графики года – зимний и летний.

Площадь, ограниченная суточным графиком, представляет собой количество электроэнергии (кВтч), выработанной или потребляемой установкой за сутки.

Среднюю суточную мощность нагрузки Р_{ср. сут} определяют, зная количество электроэнергии W (кВтч), выработанной или потребленной за сутки

Р_ср.сут = W/ t = W/24

Годовой график по продолжительности показывает длительность работы электроустановки в течение года с различными нагрузками

Средняя годовая мощность нагрузки

Р_ср.год = W/ T = W/ 8760

Особенности суточных графиков промышленных, коммунально-бытовых потребителей – в их неравномерности. Отмечают два явно выраженных максимума нагрузки – утренний и вечерний. В ночной период нагрузка значительно снижается.

Для промышленных предприятий наибольший из двух максимумов – утренний, период прохождения его - с 9 до 11 ч. Максимум нагрузки жилых домов приходится на 19-21 час (вечерний максимум). Максимумы нагрузок коммунальных учреждений наступают в разное время.

Стимулирующим фактором выравнивания нагрузки является оплата за электроэнергию по двухставочному тарифу. Одна ставка, не зависящая от количества израсходованной электроэнергии, составляет плату за 1 кВт заявленной (договорной) максимальной мощности в часы суточного максимума нагрузки энергосистемы, а дополнительная ставка – оплата за каждый кВтч, учтенный счетчиком.

Графики нагрузки характеризуются физическими величинами и безразмерными показателями (коэффициентами).

Основными физическими величинами являются: средние, среднеквадратичные, максимальные (длительные и кратковременные), расчетные нагрузки.

Средняя нагрузка – это постоянная, неизменная величина за любой рассматриваемый промежуток времени, которая вызывает такой же расход электроэнергии, как и изменяющаяся за это время нагрузка.

Среднеквадратичная нагрузка – это постоянная, неизменная нагрузка за любой рассматриваемый промежуток времени, которая обуславливает такие же потери мощности в проводниках, как и изменяющаяся за это время нагрузка.

Максимальная нагрузка представляет собой наибольшее значение из средних величин в течение рассматриваемого периода времени. Максимальные нагрузки характеризуются величиной и частотой появления за тот или иной период времени.

По продолжительности различают два вида максимальных нагрузок:

а) максимальные длительные с продолжительностью от нескольких до десятков минут, используемые для выбора элементов систем электроснабжения по нагреву и расчета максимальных потерь мощности в них; б) максимальные кратковременные (пиковые), длительностью от десятых долей до нескольких секунд.

Расчетная нагрузка по допустимому нагреву представляет собой такую условную нагрузку, которая эквивалентна ожидаемой изменяющейся нагрузке по наиболее тяжелому тепловому воздействию: максимальной температуре нагрева проводника или тепловому износу его изоляции. Соответственно этим двум эффектам нагрева различают: а) расчетную нагрузку по максимальной температуре нагрева проводника – такую неизменную во времени нагрузку, которая вызывает в проводнике тот же максимальный перегрев над температурой окружающей среды, что и заданная переменная нагрузка;

б) расчетную нагрузку по тепловому износу изоляции – такую неизменную во времени нагрузку, которая вызывает в проводнике ту же величину теплового износа изоляции, что и заданная переменная нагрузка.