Характеристика основных составляющих нагрузки

Характеристики нагрузки по напряжению и частоте.

Продолжительность использования наибольших активных нагрузок в течение года в часах

Группы потребителей Т_НБ (Т_МАХ)

Внутреннее освещение и бытовые приборы................................................2000-3000

Промышленные предприятия, работающие в одну смену …………………1500-2200

То же, в две смены........................................... ………………………………..3000-4500

То же, в три смены ………………………………………..5000—7000

При проектировании нагрузки учитываются ожидаемые графики, которые могут считаться типовыми для того или иного потребителя – машиностроительные, металлургические заводы и т. д. Такие графики могут быть получены на основании замеров мощности у большого количества потребителей, однотипных с тем для которого определяется типовой график. Замеры выполняют в одни и те же периоды времени, производят статистическую обработку данных, находят среднее значение мощности в каждый час суток и получают усреднённый график.

Для работы потребителей электрической энергии необходима передача из сети не только активной, но и реактивной мощности.

Потреб­ление энергии в электрических системах изменяется при изме­нении параметров режима системы, т.е. при изменении величины и частоты напряжения, питающего потребителей.

Они отражаются в потоках мощности в сетях системы, что влияет на распределение напряжений в сети и, на напряжение, получаемое потребителя­ми.

Статическими характеристиками нагрузки по напряжению [P_Н =f{U), Q_Н =f{U)] и по частоте [P_H =φ(f), Q_H =φ(f)] называются характеристики нагрузки, отвечающие установившемуся режиму потребителей и отражающих изменение мощности, потребляемой нагрузкой при изменениях подведенного к ней по величине напряжения и частоте.

Аналогичные характеристики, но отвечающие переходному режиму, называются динамическими. например характеристики, полученные при быстрых измене­ниях напряжения и частоты, когда вызванные этими измене­ниями переходные процессы не успевают затухнуть при пере­ходе от одной точки характеристики нагрузки к другой.

Дина­мические характеристики P_H = f(U, t), Q_s=f(U, t) и, соответ­ственно, [P_H =φ(f, t),

Q_H =φ(f, t) яв­ляются функциями времени. На статической характеристике каждую ее точку можно считать соответствующей установив­шемуся режиму. Статическая характеристика представляется в виде кривой или группы кривых на плоскости.

Динамическая характеристика в общем случае представ­ляется в виде зависимости какого-либо параметра режима от другого параметра или нескольких параметров режима и от их производных.

Характеристики осветительной нагрузки.

Динамические характеристики осветительных установок при расчетах режимов электрических систем принимают совпадающими со статическими. Активная мощность, потребляемая осветительной установкой, содержащей лампы накаливания, не зависит от частоты и примерно пропорциональна напряжению в степени 1,6. Реактивной мощности

нагрузка не потребляет. Активная мощность осветительной нагрузки, состоящей из люминесцентных ламп, заметно зависит от частоты, уменьшаясь на 0,5—0,8% с изменением ча­стоты на 1%, но мало зависит от напряжения.

На рис. 3-8, а представлены статические характеристики осветительной нагрузки P = f(U), состоящей из ламп накали­вания при неизменном сопротивлении нитей ламп (кривая 1) рис.3-8 и при учете изменения этого напряжения в функции напряже­ния (кривая 2), характеризуемого кривой 3. На рис. 3-8,6 по­казано изменение потребления этой нагрузки активной (Р) мощности при быстром изменении напряжения (U).

Характеристики асинхронной нагрузки (асинхронные двигатели).

Статические и динамические характеристики асинхронной нагрузки различны. Это различие обус­ловлено появлением свободных токов при быстром изменении скольжения двигателя. На рис. 3-9 показаны статические и динамические характеристики двигателей в виде пространст­венной зависимости (рис. 3-9,а), дающей общее представление о соотношении M=q>(s, ds/dt), и серии характеристик (3-9,6), представленных на плоскости в том виде, как они применяются при практических расчетах. Исходить из приближенной Г-образной (рис_3-10) схемы замещения асинхронного двигателя. В этой схеме исключены потери в статоре двигателя и потери активной мощности, связан­ные с намагничиванием стали.

Активная мощность, потреб­ляемая нагрузкой, и, соответст­венно вращающий момент дви­гателя будут при этих условиях определяться мощностью машин, приводимых во вращение двигателем, т. е. характеристиками машин- приводов М_мех.=f (w)

Согласно схеме замещения (рис. 3-10), реактивная мощ­ность Q, потребляемая двигателем, имеет две составляющие: Q_μ намагничивающую мощность, связанную с намагничи­вающим током, и Q_s — мощность рассеяния, связанную с со­зданием полей рассеяния в статоре и роторе:

где I_μ — ток холостого хода.

Значения тока холостого хода при U=U₀ зависят от мощ­ности двигателя (чем больше мощность двигателя, тем мень­ше намагничивающий ток, выраженный в долях номиналь­ного) и от скорости (у тихоходных двигателей намагничивающий ток больше). Примерные значения будут лежать в преде­лах 15—40% от номинального тока.

При учете уменьшения Хμ с насыщением зависимость Q_μ от напряжения заметно отклоняется от квадратичной параболы.

Статические характеристики. Зависимость активной мощ­ности от напряжения и скольжения при медленных их измене­ниях может быть получена «согласно схеме замещения (см. рис. 3-10):

Значения мощности Q_s показаны на рис. 3-14, в виде характери­стики 1,

мощности в виде характеристики 2. Зависи­мость от напряжения всей потребляемой реактивной мощности, определяющейся как Q_μ + Q_s = Q = f{U), приведена в виде характе­ристики 3.

Динамические характеристики. Эти характеристики можно приближенно получить на основе серии статических характе­ристик, если скорость изменения скольжения не очень велика.

рис. 3-14

Дата добавления: 2014-01-07