Розрахунок та побудова графіків навантаження
Промислових підприємств
Теоретичні положення та співвідношення
Електричне навантаження промислових підприємств залежить від виду виробництва, режиму робочого дня та кількості змін. Наочне уявлення характер зміни електричних навантажень у часі (зміна, доба, місяць, рік) дають графіки навантажень.
Графіком навантаженняназивається крива, що показує зміну навантажень за певний проміжок часу. За родом навантаження розрізняють графіки активного та реактивного навантаження, за тривалістю – добові та річні графіки навантажень.
Кожна галузь промисловості має свій характерний графік навантажень, який визначається технологічним процесом виробництва (додаток В). Якщо відкладати по осі абсцис годину доби, а по осі ординат споживану в кожний момент часу потужність у відсотках від максимальної потужності, то отримаємо добовий графік навантаження.
Найбільше можливе за добу навантаження приймається за 100%. За відомого розрахункового максимуму навантаження Pp можна перевести типовий графік (Р, %) у графік навантаження даного промислового споживача у значенні активної потужності (Р, кВт).
(5.1)
де Рст - потужність навантаження у певний час доби, кВт; n % – ордината відповідного ступеня типового графіка %, Рmax – максимальне навантаження, кВт.
Потім за добовим графіком навантаження визначають:
- Добова витрата електроенергії, (5.2)
де t - Тривалість i-го ступеня добового графіка, годину;
- Середньодобове навантаження, (5.3)
- Коефіцієнт заповнення графіка навантажень Кз.г, що характеризує ступінь нерівномірності режиму роботи електроустановок.
. (5.4)
Потім будують річний графік навантаження за тривалістю.
За річним графіком навантаженняможна визначити деякі коефіцієнти, що характеризують режим роботи підприємства.
Річна витрата активної електроенергії W, кВт∙год, за аналізований період для підприємства дорівнює площі річного графіка: , (5.5)
де Pi - потужність i-того ступеня графіка, кВт; ti – тривалість часу i-го ступеня графіка, год.
Кількість годин використання максимуму активної потужностіможна визначити і за річним графіком активних навантажень:
(ч), (5.6)
Тм – показує, скільки годин на рік установка мала б працювати з незмінним максимальним навантаженням, щоб споживати дійсно спожиту за рік кількість електроенергії:
. (5.7)
Коефіцієнт використання активної встановленої потужностіkі характеризує ступінь використання встановленої потужності:
, (5.8)
де Руст - сумарна встановлена потужність, кВт.
. (5.9)
Зазвичай кожному за споживача у довідковій літературі наводиться кілька добових графіків, характеризуючих роботу підприємства у час року й у дні тижня. Найчастіше використовуються графіки зимової та літньої доби. Максимальне навантаження зимового добового графіка Рmax приймається за 100%. Ординати решти ступенів графіка задаються у відсотках щодо цього значення.
Приклади розв'язання задач
Завдання 5.1.Для заводу целюлозно-паперової промисловості розрахункове максимальне навантаження склало Pp = 12 МВт. Добовий графік зимового дня представлено на рис. 5.1 (додаток, рис. В2). Побудувати річний графік навантажень за умови, що навантаження літнього дня на 20 % менше навантаження зимового дня. За річним графіком визначити річну електроенергію, що споживається підприємством, коефіцієнт заповнення графіканавантажень Кз.г, кількість годин використання максимуму активної потужності Тм .
Мал. 5.1. Добовий зимовий графік активного та реактивного навантажень
Рішення. За графіком рис. 5.1 заповнюється табл. 5.1. За формулою (5.1) проводиться перерахунок активної потужності, заданої у відсотках (за графіком), у іменовані одиниці (МВт).
Переклад типового графіка навантажень (%) до графіка навантаження даного підприємства для зимового та літнього періодів