Трансформаторних підстанцій та їх використання

Графіки електричних навантажень споживачів і

 

Для проектування і експлуатації систем сільського електропостачання необхідно точно знати, як змінюються із часом основні параметри в усіх елементах системи.

Розрізняють два види параметрів системи: режимніісхемні.

Режимні параметри: струм, потужність, енергія, коефіцієнт потужності, напруга, частота та ін., тобто параметри, які пов’язані безпосередньо з режимами виробництва, передачі та розподілу електроенергії.

Схемні параметри: тип та марка проводів, силових трансформаторів, довжина ділянок ліній та ін., тобто параметри, які характеризують елементи електричної схеми системи.

Основними режимними параметрами системи електропостачання є потужність і напруга (максимальна, мінімальна, номінальна).

У проектній практиці користуються типовими проектами, або даними РУМ для визначення навантажень на вводах до споживачів. Для основних споживачів електричної енергії показники навантаження приймаються за встановленими нормативами.

У таблицях РУМ приведені потужності на вводах всіх сільськогосподарських споживачів з урахуванням характеру технологічного процесу.

Якщо в даному районі є сезонні споживачі (зрошування, теплиці), то вони також повинні бути враховані при розрахунку навантажень.

При визначенні навантажень, про які відсутні дані в типових методиках, використовують реальні графіки електричних навантажень.

Графік навантажень – залежність потужності (P, Q або S) від часу на протязі певного періоду (добові, сезонні, річні графіки).

В практиці розрахунків використовують східчасті графіки, які отримують з безперервних графіків шляхом усереднення крайніх значень (рисунок 2.1).

 

а б

 

а – для зимового дня; б – для літнього дня

Рисунок 2.1 – Добові графіки навантаження

 

Також існують сезонні графіки навантаження: зимовий та літній. Річний графік навантаження – це зміна по місяцях року максимального півгодинного навантаження (рисунок 2.2 а). Він характеризує коливання розрахункової потужності об’єкту на протязі року.

Для практичних цілей зручно користуватися річним графіком навантаження за тривалістю (рисунок 2.2 б).

 

 

а б

а – річний; б – річний за тривалістю

Рисунок 2.2 – Графіки навантаження

Річний графік навантаження за тривалістю будується за даними добових графіків навантаження зими і літа за всі дні року. На осі ординат в спадному порядку відкладають навантаження, а на осі абсцис відкладають тривалість цих навантажень (час).

Із достатньою точністю можна побудувати річний графік навантаження за тривалістю, користуючись лише двома добовими графіками навантаження – зимового та літнього (рисунок 2.1). При цьому приймають, що споживачі працюють на протязі року 200 днів за зимовим графіком і 165 днів – за літнім.

Із графіків (рисунок 2.1), в порядку зменшення, по черзі вибирають ординати (навантаження Р₁, Р₂, … Р_n) на річний графік. Розрахунок тривалості кожного ступеня (Р₁, Р₂, … Р_n) річного графіка ведуть за формулами:

(2.1)

За графіками навантаження можна визначити всі величини, які необхідні для проектування системи електропостачання, параметри, пов’язані з передачею потужності і енергії.

Для визначення розрахункового навантаження на графіку беруть ділянку, для якої потужність на протязі не менше ніж півгодини найбільша. У випадках коли максимум навантаження триває менше ніж пів години, еквівалентну потужність визначають за формулою:

(2.2)

де Р₁, Р₂, …Р_n – найбільші навантаження, кВт;

t₁, t₂, …t_n – тривалість дії відповідних навантажень, год.

 

Для того, що б визначити розрахункове еквівалентне навантаження, виражене повною потужністю необхідно знати коефіцієнт потужності навантаження в період його максимуму:

. (2.3)

Енергія, яка передається по лінії, може бути визначена безпосередньо з графіка навантаження, оскільки вона чисельно дорівнює його площі:

 

(2.4)

де – ордината і-го ступенюв одиницях потужності;

– час і-го ступеню, години.

 

Якщо замінити східчастий річний графік навантаження прямокутником рівновеликим за площею фігурі, що обмежена графіком та координатними осями, у якого одна сторона – це максимальна потужність Р_мах, а інша – максимальний час Т_мах (рисунок 2.2, а), то енергію, яка передається лінією за рік можна визначити за виразом:

. (2.5)

Основу цього прямокутника називають часом використання максимального навантаження Т. Це умовний час, який необхідний для того що б вся річна енергія була передана лінією при незмінній максимальній потужності (струмі).

Із виразу (2.5) видно, що, чим більше значення Т, тим ефективніше використовується електроустановка (лінія). Але в реальних умовах, при постійній зміні навантаження споживачів на протязі доби та року, час використання максимального навантаження Т для сільських мереж знаходиться в межах 900…3400 годин.