Главная | Обратная связь

Графіки електричного навантаження

 

Електричним навантаженням називають потужність, яку споживають окремі приймачі, або група приймачів, або підприємств в цілому у визначений момент часу. У випадку змінного струму повна потужність має активну та реактивну складові, тому розрізняють повне, активне і реактивне навантаження. На практиці поняття навантаження розповсюджують також на електричний струм (струмове навантаження), а в деяких випадках – на електричний опір або електричну провідність.

Найповнішою характеристикою роботи споживача є графіки його навантаження – залежності активної, реактивної та повної потужностей (або струму) від часу (у вигляді графічного зображення). Графіки навантажень дають наглядну уяву про зміну потужності, яку споживають електроустановки протягом заданого проміжку часу (виробничий цикл, зміна, доба, місяць, рік). Реєструвати графік реального навантаження можна за допомогою самописних приладів неперервної або дискретної дії (рис.2.2,а), а також за показами приладів (амперметрів, ватметрів) або лічильників через рівні інтервали часу. Зрозуміло, що покази приладів дають випадкову величину навантаження в кінці кожного інтервалу (рис.2.2,б) і в певних умовах вона може суттєво змінити ординату графіка (наприклад, в період пуску великого двигуна). Графік при цьому має вигляд ламаної лінії, яка з’єднує зафіксовані точки (рис.2.3,а).

 

а) б)

 

Рис.2.2. Графіки активного навантаження, записані самописним приладом

а) неперервної дії; б) дискретної дії

 

У випадку використання лічильників для отримання значення потужності кількість електроенергії за даний інтервал (кВт·год) ділять на тривалість інтервалу (год). При цьому отримують середню потужність за цей інтервал часу, і графік має ступінчастий вигляд (рис.2.3,б). Зі зменшенням інтервалу вимірювання графік буде наближатися до дійсного.

Рис.2.3.Графіки навантажень за показами приладів

а) ватметра; б) лічильника

 

Вибір способу зняття графіка залежить від мети досліджень та умов вимірювання: точності, що вимагається, наявності приладів у колі даного споживача, можливістю приєднання додаткових приладів тощо.

Графіки, що знімаються, розрізняють за видом параметра (активної, реактивної або повної потужності чи струму), а також за тривалістю проміжку часу – за цикл, зміну, добу.

Хронологічними називають графіки, які представлені функцією поточного часу. Іноді для полегшення аналізу або у випадках, коли графік охоплює велику кількість періодів однакової тривалості (наприклад, у випадку річних графіків, які охоплюють 365 добових графіків), застосовуються упорядковані графіки, або графіки за тривалістю навантажень (рис.2.4). В таких графіках значення навантажень розташовані у порядку їх зменшення. Існують також типи графіків зі зростанням значень навантаження.

 

Рис.2.4. Річний графік навантажень за тривалістю

Рис.2.5. Типи індивідуальних графіків: а). періодичний;

б) циклічний; в) нециклічний; г) нерегулярний

 

Графіки навантажень поділяють на індивідуальні та групові. Вид індивідуального графіка визначається режимом роботи (рис.2.5). Розрізняють наступні типи індивідуальних графіків та відповідні їм режими роботи приймачів [2.2]: 1) періодичні; 2) циклічні; 3) нециклічні 4) нерегулярні.

Перший тип (рис.2.5,а) строго ритмічного процесу виробництва з однаковим періодом цикла t_ц, часом увімкнення t_р, і часом пауз t_о відповідає, як правило, поточному чи автоматизованому за жорсткою програмою.

Другий тип (рис.2.5,б) відповідає неавтоматизованому але циклічному виробництву, періодичність порушена за рахунок різної тривалості часу пауз (t₀₁ ¹ t₀₂ ¹ t₀₃) за однакових t_р. Тому тут можна говорити про середню тривалість циклу t_ц.с.

Третій тип (рис.2.5,в) відповідає виробництву, в якому операції, які виконує агрегат, строго не регламентовані, тому тривалість усіх ділянок графіка нестабільна. Нециклічні графіки виглядають досить хаотичними. Однак, оскільки відповідні електроприймачі виконують певний об’єм завдання, то вони характеризуються стабільністю значення спожитої енергії.

Четвертий тип (рис.2.5,г) відповідає практичному випадку нерегулярного режиму роботи електроприймача, умова стабільності електроспоживання вже не виконується. Це означає, що технологічний процес за самою своєю природою має нестабільний характер (наприклад, електропривод ліфта).

Для групових графіків, які складаються з індивідуальних графіків електроприймачів, що входять в групу, пік графіка і його вигляд визначається взаємозв‘язками навантажень окремих електроприймачів за умовами технологічного процесу. Розрізняють два типи таких взаємозв’язків: а) між значеннями навантаження даного електроприймача в різні моменти часу; б) між значеннями навантажень різних електроприймачів в даний момент часу. Якщо робота виробничого агрегату автоматизована за строгою програмою, то електроприймачі, які його складають, мають періодичні графіки навантажень і груповий графік теж буде періодичним з жорсткими зв‘язками, але лише за однакової періодичності індивідуальних графіків.

За наявності в складі агрегату електроприймачів з циклічними та нециклічними графіками однозначність формування групового графіка порушується. Однак, зв‘язки між окремими елементами зберігаються, хоча і стають менш жорсткими та детермінованими. Ці взаємозв‘язки між різними навантаженнями в різні моменти часу мають характер ймовірних і називаються кореляційними.

У загальному випадку непоточного виробництва груповий графік має неперіодичний характер Однак, за будь-яких умов роботи електроприймачів (крім тих, що мають нерегулярний графік) їх груповий неперіодичний графік задовольняє умові узагальненої періодичності, що означає стабільність споживання електроенергії [2.3]. Групові графіки, що відповідають цій умові називають майже періодичними.

В умовах неусталених виробничних процесів, тобто під час роботи зі зниженими продуктивністю та навантаженням, а також у випадках наявності нерегулярних графіків окремих електроприймачів груповий графік навантаження буде нерегулярним.

Отже, слід розрізняти графіки трьох типів: 1–періодичні; 2–майже періодичні; 3–нерегулярні.

Практично користування графіками доцільне лише для різного роду досліджень, а в масових розрахунках користування ними викликає значні труднощі. Тому замість самих графіків широко використовують різні величини, які характеризують їх за розрахунковими потужностями в різних умовах, за значеннями, приведеними до відповідних умов часу, за коефіцієнтами, що визначають співвідношення між різними розрахунковими величинами.