Графики нагрузок электроустановок.

График нагрузки представляет собой графическое изображение режима работы электроустановки. Все элементы энергосистемы (генераторы, трансформаторы, электродвигатели, синхронные компенсаторы и т. п.), а также электростанции, электрические сети и энергосистемы в целом имеют свои графики нагрузок, т.е. диаграмму изменения мощности (тока) во времени.

По виду фиксируемого параметра различают графики активной Р, реактивной Q, полной (кажущейся) S мощностей и тока I электроустановки.

Как правило, графики отражают изменение нагрузки за определенный период времени. По этому признаку их подразделяют на суточные (24 ч) (рис.1.23, а, б), сезонные (зимние, летние), годовые (рис.1.23, в) и т.п.

По месту изучения или элементу энергосистемы, к которому они относятся, графики нагрузки можно разделить на следующие группы:

1. графики нагрузки потребителей, определяемые на шинах потребительских подстанции;

2. графики нагрузки сетевые – на шинах районных и узловых подстанций;

3. графики нагрузки энергосистемы, характеризующие результирующую нагрузку энергосистемы;

4. графики нагрузки электростанций.

Рис. 1.23. Графики нагрузок электроустановок

На графиках различают минимальное, максимальное и среднее значения графически представленного параметра. У графиков различают также базовую, полупиковую и пиковую части. Применительно к рис. (1.23, а) базовой является та часть, где , пиковой - где , а полупиковый - где .

Нагрузка в течении времени постоянно меняется в зависимости от характера потребителя. Наиболее характерным является график бытовой нагрузки, который строится по показаниям контрольно-измерительных приборов. Кривая графика зависит от характера суток: рабочий день, праздничный, предпраздничный, зимний летний. Для удобства обработки графиков их делают ступенчатыми (рис.1.23, б)

Графики нагрузок предназначены для:

а) агрегатов, включения и отключения трансформаторов;

б) определения количества выработанной (потребленной) электроэнергии, расхода топлива и воды;

в) ведения экономичного режима электроустановки;

г) планирования сроков ремонтов оборудования;

д) проектирования новых и расширения действующих электроустановок;

е) проектирования новых и развития существующих энергосистем, их узлов нагрузки и отдельных потребителей электроэнергии.

Чем равномернее нагрузка генераторов, тем лучше условия их работы, поэтому возникает так называемая проблема регулирования графиков нагрузки, проблема их выравнивания. При этом целесообразно по возможности более полно использовать установленную мощность электростанций.

Для регулирования графиков нагрузки используют:

а) подключение сезонных потребителей (торфоразработки, полив, орошение, заводы сезонного производства, кондиционеры и т. д.);

б) подключение нагрузки ночью (насосные, гидроаккумулирующие станции в насосном режиме, зарядные станции и т. д.);

в) увеличение числа рабочих смен (повышение коэффициента сменности);

г) смещение начала работы смен и начала работы предприятий;

д) разнесение выходных дней;

е) ужесточение тарифной системы, например, путем введения платы как за активную, так и за реактивную энергию (мощность);

ж)уменьшение перетоков реактивной мощности по электрической сети;

з) объединение районных энергосистем в объединенные энергосистемы линиями межсистемной связи.

График нагрузки энергосистемы зависит от нагрузки потребителей и складывается из графиков нагрузки подстанций, сетей и электростанций.

Годовой график продолжительности нагрузки (рис.1.24, б) строится по наиболее характерным графикам для зимы и для лета (рис.1.24, а). При этом условно принимают, что продолжительность зимнего периода N = 213 суток (7 мес.), а летнего – 152 суток (5 мес.). построение начинают с максимума и выполняют в порядке постепенного снижения мощностей.

Рис. 1.24. Построение годового графика по продолжительности

где

N- продолжительность зимнего или летнего периода соответственно, например: , .

По годовому графику можно определить следующие технико-экономические показатели:

1. Энергия, вырабатываемая или потребляемая за рассматриваемый период времени:

2. Средняя нагрузка работы электроустановки:

2. Коэффициент заполнения графика – показывает степень неравномерности:

3. Продолжительность использования максимальной нагрузки:

(в идеале tmax = t)

4. Продолжительность использования установленной мощности:

5.Коэффициент использования установленной мощности: