Лекция 6 Электрические нагрузки сельскохозяйственных потребителей. Под потребителями

Лекция 6
Электрические нагрузки сельскохозяйственных потребителей.
Под
потребителями
электроэнергии
понимаются
приёмники
электроэнергии, объединённые технологическим процессом и размещенные
на определённой территории. Приёмником электроэнергии называют
аппарат, агрегат или механизм, предназначенный для преобразования
электрической энергии в энергию другого вида.
В
сельских
районах
находятся
следующие
потребители
электроэнергии:
1) жилые дома работающие и служащие в населённых пунктах,
фермерские хозяйства;
2) больницы, школы, клубы, магазины, пекарни, прачечные и другие
предприятия, обслуживающие население;
3)
фермы,
производственные
потребители
зерноочистительные
пункты,
хозяйств
(животноводческие
теплицы,
хранилища
сельскохозяйственной продукции, мельницы, гаражи, котельные);
4) предприятия агропромышленного комплекса, хлебоприёмные
предприятия, предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции
(молокозаводы, консервные заводы, мясокомбинаты);
5) прочие потребители, в числе которых могут быть промышленные
предприятия.
Для проектирования электрических сетей, подстанций, станций
необходимо знать нагрузки отдельных электроприёмников и их групп.
Электрическая нагрузка- величина постоянно изменяющаяся, так как
потребители то включаются, то отключаются.
Обстоятельное изучение электрических нагрузок в сельском хозяйстве
самостоятельно, сложная задача.
Эту задачу в данном курсе будем рассматривать как задачу
определения расчётных нагрузок, т.е. наибольших значений полной
мощности на вводе к потребителю или в электрической сети за промежуток
времени 0,5 часа в конце расчётного периода.
Различают дневной и вечерний максимум ( S Д и S В ) нагрузок
потребителей. За расчётный период принимают время, истекшее с момента
ввода установки в эксплуатацию до достижения нагрузкой расчётного
значения. В сельских электроустановках продолжительность такого периода
принимают равной 5…10 годам.
Необходим также знать коэффициент мощности расчетных нагрузок
(cos  ) .
Для распространённых в сельском хозяйстве электроприёмников
показатели нагрузок определяют по нормативам. При составлении типовых
проектов
и
отсутствуют
определения
в
типовой
расчётных
методике
нагрузок,
данные
используют
по
которым
реальные
графики
электрической нагрузки.
Графиком нагрузки называют зависимость активной Р, реактивной Q
и полной S мощности нагрузки от времени. Графики нагрузки могут быть
суточными и годовыми.
В большинстве случаев суточные графики нагрузки отличаются друг
от друга в различные периоды года.
Особенности изменения освещённости влияют на нагрузку (средние и
северные широты).
При расчётах часто ограничиваются двумя характерными суточными
графиками для зимнего и летнего дней.
Годовой график- это изменение по месяцам года максимальной
получасовой нагрузки. Он характеризует колебания расчётной мощности
объекта в течение года.
Суточные графики нагрузки для зимнего и летнего дней
P* - мощность в о.е. по отношению к максимальной
Годовые графики нагрузки
С достаточной точностью годовой график по продолжительности
можно построить, пользуясь суточными графиками только для двух дней в
году- зимнего и летнего.
Делают это следующим образом. Проводят на графиках пунктирные
прямые, (горизонтальные) соответствующая нагрузка P1 , P2 ...Pn , для каждого
суточного графика можно определить, сколько часов действовала данная или
большая нагрузка Pi :
t1зим , t1лет , t 2 зим , t 2 лет ,… tnззи , tnлле
Если теперь предположить, что сельские потребители в течение года
работают 200 дней по зимнему и 165 дней по летнему графику, то
продолжительность действия нагрузок P1 , P2 ...Pn и больших их в течение года
находят так:
t1  200t1зим  165t1лет
t 2  200t 2 зим  165t 2 лет
………………………
t n  200t nззи  165t nлле
Отклонения соответствующей точки в системе координат P и t,
соединив их получим годовой график по продолжительности. На этом
графике PСР - средняя годовая мощность, которая равна количеству энергии
W переданному за год (площадь годового графика по продолжительности)
делённой на полное число часов в году- 8760.
Для определения расчётной нагрузки берут на графике участок, где в
течение не менее получаса мощность наибольшая. В тех случаях, когда
максимум нагрузки на графике длится менее получаса, эквивалентная
мощность
PЭКВ 
P12 t1  P22 t 2  ...  Pn2 t n
t1  t 2  ....  t n
где P1 , P2 ...Pn - наибольшие нагрузки, t1 , t 2 ,..., t n - продолжительность
действия нагрузок.
Для того, чтобы найти расчетную нагрузку, выраженную полной
мощностью S ЭКВ необходимо знать коэффициент мощности нагрузки cos  ЭКВ
в период её максимума
S ЭКВ  PЭКВ cos  ЭКВ .
Расчётную нагрузку определяют в дневное и вечернее время отдельно.
По годовому графику нагрузки объекта по продолжительности можно
определить время использования максимальной нагрузки T как основание
прямоугольника, равновеликого по площади фигуре ABCD, высота которого
равна расчётной максимальной нагрузке
8760
T
 Pdt
Pрасч
0
Зная расчётную нагрузку и время использования максимальной
нагрузки, легко найти энергию, потребляемую объектом в течение года
W  Pрасч  T
Этот
параметр
необходимо
знать
при
выполнении
технико-
экономических расчётов. Для сельского хозяйства T находится обычно в
пределах 900…3400 часов.
Для каждого потребителя характерна его установленная мощность
SУСТ .
Учитывают также присоединённую мощность, т.е. мощность, которую
потребляет из сети электроприёмник при его полной загрузке. Для всех
электроприёмников, кроме электрических двигателей, присоединённая
мощность S ПР равна установленной PУСТ . Для электродвигателей
S ПР  PУСТ  K З   cos 
KЗ-
коэффициент
загрузки
рабочей
машины,
-
к.п.д.
электродвигателя.
Коэффициентом одновременности называют отношение расчётной
нагрузки группы электроприёмников к сумме их максимальных нагрузок.
На основании большого статистического материала были разработаны
методические указания (сельэнергопроект 1981 г.ноябрь) по расчёту
электрических нагрузок в сетях 0,38…110 кВ.
Определение расчётных нагрузок электрических сетей с помощью
коэффициентов одновременности
Исходными данными для расчётов служат значения расчётных
нагрузок на вводах потребителей и коэффициентов одновременности,
принимаемых по различным специальным таблицам в зависимости от числа
электрических приёмников. Нагрузки, как правило определяют отдельно для
вечерних и дневных максимумов.
Если от сети питаются промышленные потребители, то расчёт можно
выполнять лишь для дневных часов. Если потребители бытовые, то расчёт
проводят только для вечерних часов.
Для упрощения расчётов используют коэффициенты дневного и
вечернего максимумов K Д , K В . Для производственных потребителей их
принимают равными K Д  1 , K В  0,6 .
Для бытовых потребителей без электроплит K Д  0,3...0,4 , K В  1 и с
электроплитами K Д  0,6 , K В  1 .
Для смешанной нагрузки K Д  K В  1 .
Линии 0,38 кВ и трансформаторные пункты напряжением 6…35/0,4
кВ.
Нагрузки этих элементов сети складываются из нагрузок жилых
домов,
общественных
коммунально-бытовых
учреждений,
и
производственных потребителей, а также уличного освещения.
Сельским жилым домом считается одноквартирный дом или квартира
в многоквартирном доме с отдельным счётчиком электроэнергии.
Расчётную нагрузку на вводе в жилой дом можно определить по рис.
WПЕР - перспективное потребление электроэнергии,
P - расчётная нагрузка на вводе в дом,
WСУЩ - существующий уровень электропотребления
Данные о существующем уровне электропотребления есть за
минувший год, а сеть вводится в эксплуатацию не ранее чем через год после
составления проекта. Поэтому при проектировании расчётными считают 12-й
год при десятилетнем расчётном периоде и семь при пятилетнем.
Если к концу расчётного периода населённый пункт предполагает
газифицирование, то полученные нагрузки уменьшают на 20% . Для вновь
электрифицированных населённых пунктов, а также при отсутствии
сведений об электропотреблении принимают следующие значения расчётных
нагрузок на вводах в жилые дома:
В газифицированных населённых пунктах преимущественно старой
застройки (более 60% домов построено более 20 лет назад)- 1,5 кВт, а новой
застройки- 1,8 кВт
В негазифицированных пунктах старой застройки- 1,8 кВт,
новой- 2,2 кВт.
Для вновь строящихся благоустроенных квартир с газификацией-4
кВт, без газификации- 5 кВт.
Расчётная нагрузка домов с электрическими плитами- 6 кВт, с
электрическими плитами и водонагревом- 7,5 кВт. Если есть кондиционерувеличивается на 1 кВт.
Максимальные нагрузки на вводах производственных потребителей,
общественных учреждений и коммунальных предприятий принимают по
данным табл. РУМ сельэнергопроекта
Электрические нагрузки производственных, общественных и
Вечерний максимум
Коэффициенты
нагрузки
нагрузки
сезонности
Объект и
активно
реактивно
активно
реактивно
процесс
й,
й,
й,
й,
кВт
кВар
кВт
кВар
Pmax
P
Qmax
Q
5
0,5
-
-
14
3
7
2
Pmax
K З
KВ
KЛ
K0
кВт
Дневной максимум
Устан.мощность,
коммунально-бытовых потребителей
P
Qmax
Q
5
0,5
-
-
1,0
0,7
0,5
0,8
5
20
5
10
2
1,0
0,8
0,1
0,8
-
Коровник
беспривязного
содержания на
400 голов
Общеобразоват
ельная школа с
мастерской на
190 учащихся