Файл: Условные обозначения и основные термины. Виды схем электроснабжения по назначению Электроустановка.docx

Схемы внутреннего электроснабжения электроприемников пер­вой категории содержат две линии и двух трансформаторную КТП

Для электроснабжения особой группы электроприемников пер­вой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника пи­тания.

В качестве третьего независимого источника питания для осо­бой группы электроприемников могут быть использованы местные электростанции, подстанции или элект­ростанции энергосистем, агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. Чаще всего используются местные дизельные электростанции (ДЭС.)

Схемы электроснабжения для 2-й категории – это схемы с двумя секциями шин как на рисунке 1.15, но можно без автоматического включения секционного выключателя (без АВР). Или это схемы подключения потребителей к магистральной линии с двухсторонним питанием, секционированной разъединителями (рисунок 1.16).



Рисунок 1.16 – Пример схемы электроснабжения потребителей 2-й категории

Потребители П1 – П4 получают питание через трансформаторы Т1-Т4 от магистральной линии с двухсторонним питанием от подстанций ПС1 и ПС2. В нормальном режиме один из разъединителей магистрали выключен. На рисунке 1.16 разъединитель QS2.2 отключен. При этом потребители П1 и П2 получают питание от ЗРУ-6 кВ ПС1, а потребители П3 и П4 - от ЗРУ-6 кВ ПС2.

При КЗ в точке «К» срабатывает релейная защита в ЗРУ-6 кВ ПС1 и отключается выключатель Q1. Оперативная выездная бригада выезжает на трассу линии и отключает разъединители QS1.2 и QS2.1 и включает разъединитель QS2.2 (рисунок 1.17). После этого включается выключатель Q1 и восстанавливается электроснабжение потребителей П1 от ПС1 и П2 от ПС2.
8 Графики электрических нагрузок (ГЭН)

---

Изменение мощности во времени называется графиком нагрузки.

В соответствие с тремя видами мощности выделяют три вида графиков нагрузки: график активной мощности P(t), график реактивной мощности Q(t) и график полной мощности S(t). Кроме графиков мощности применяют график тока нагрузки I(t).
Из четырех видов графиков нагрузки основными являются график активной мощности P(t) и реактивной мощности Q(t).

Графики нагрузки носят циклический характер. Циклом изменения графиков нагрузки являются сутки. Поэтому при анализе рассматривают суточные графики нагрузок.

Графики нагрузок бывают индивидуальными (для одного электроприемника) и групповые (для группы электроприемников).

По форме различают графики непрерывные (рисунок 4.1, а) и ступенчатые (рисунок.4.1, б).


Рисунок 4.1 – Непрерывный (а) и ступенчатый (б) графики нагрузки P(t).


На суточных ГЭН как правило, присутствуют утренние и вечерние максимумы нагрузки

Интервалы времени, когда на графике нагрузки предприятия наблюдаются максимальные значения мощности, называют часами максимума нагрузки предприятия

Графики нагрузки всего предприятия снимаются по счетчикам коммерческого учета в точках раздела по балансовой принадлежности (БП).

Для анализа эффективности электропотребления за год используются годовые графики нагрузки. Строятся они либо как усредненные по месяцам либо для анализа могут строиться годовые графики нагрузки как графики по продолжительности нагрузок в порядке убывания средних значений мощности по величине за год. Такой график называют также упорядоченной диаграммой (рисунок 4.1, г).



Рисунок 4.1, г – Годовой график нагрузки по продолжительности

Если известны графики нагрузок всех электростанций (или всех предприятий), то, просуммировав их, можно найти суммарный график нагрузки энергосистемы. Суммировать можно только графики

---

, снятые в одно и то же время, например, в характерные сутки. На суммарном графике нагрузки энергосистемы также выделяют утренний и вечерний максимумы энергосистемы и их длительность.

г

Рисунок 4.1, д – Суммарный график нагрузки энергосистемы

По суммарному графику нагрузки энергосистемы можно определить потребность в генерирующих мощностях. Такая потребность определяется по максимальной нагрузке. Выделяют базовую часть графика и регулируемую часть.

Чем больше максимум нагрузки суммарного графика, тем больше должна быть суммарная мощность генераторов энергосистемы и тем больше будут расходы энергосистемы на выработку электроэнергии.

При двух тарифной системе предприятие платит не только за потребленную электроэнергию по счетчику, но и за максимум мощности по ГЭН

Рисунок 4.1, е – ГЭН предприятия (а) и энергосистемы (б)

Плата за мощность» – это основная плата или основной тариф.

А «плата за электроэнергию» по счетчику –это дополнительная плата или дополнительный тариф.

Назначение графиков электрических нагрузок.

При эксплуатации графики нагрузок предприятия используются для прогнозирования потребления электроэнергии и прогнозирования максимума мощности на следующий год, или на следующий месяц

При проектировании ГЭН используются для выбора сечения ВЛ и КЛ, мощности трансформаторов, выбора коммутационных аппаратов.

Таким образом, по форме графиков нагрузок анализируют режим работы СЭС, анализируют эффективность использования электроэнергии и планируют ее потребление на будущий год (месяц) на предприятии и генерацию на электростанциях.

9 Основные характеристики и показатели графиков электрических нагрузок

Качество графиков электрических нагрузок оценивается показателями. Показатели бывают именованными и безразмерными (относительными).

К именованным показателям (характеристикам) относятся :

1. 
   установленная мощность,
   

Установленная (или групповая номинальная) мощность (P_уст или Р_ном) - это сумма номинальных значений мощности всех электроприемников, участвующих в графике нагрузки

---

(4.2)

где n – число электроприемников

Для реактивной мощности термин «установленная» не используется. Используется термин «групповая номинальная реактивная мощность» –

это алгебраическая сумма номинальных реактивных мощностей, электроприемников, участвующих в графике нагрузки:



Резервные электроприемники, а также сварочные трансформаторы, ремонтные электроприемники, а также электроприемники, работающие кратковременно (пожарные насосы, задвижки, вентили и т.п.), при подсчете установленной и расчетной мощности не учитываются.

2. 
   потребленная электроэнергия,
   

Площадь под суточным графиком электрических нагрузок (рисунок 4.1) – это потребленная электроэнергия за сутки. Площадь под годовым графиком электрических нагрузок– это потребленная электроэнергия за год.

3. 
   средние значения мощности за разные интервалы времени
   

Среднее значение мощности, P_ср на интервале времени ΔТ определяется как отношение потребленной энергии к времени усреднения:

.

В зависимости от времени усреднения различают несколько видов средней мощности: средняя за 30 минут – P₃₀; средняя за 90 минут Р₉₀; средняя за смену (8 часов) Р_С; усредненная за год (среднегодовая) - P_сг и т. д. Средняя мощность за наиболее нагруженную смену (8 часов) обозначается P_см - т.е. за смену с наибольшим потреблением энергии.

4. 
   максимальные из усредненных значений мощности.
   

Наибольшее из средних значений мощности за тридцать минут называется максимальной мощностью графика нагрузки (максимумом мощности) и обозначается P_m. То есть P_m – это наибольшее из значений P₃₀. Это средняя мощность за наиболее нагруженные 30 минут, за которые имело место наибольшее потребление электроэнергии.

Отношение активной энергии W_г, потребленной за год, к максимальной мощности за год, называется годовое число часов использования максимума активной мощности:

---

(4.3)

где W_г – энергия, потребленная за год.

Одним из важнейших показателей ГЭН является расчетная мощность Рр. Она определяется расчетным путем. На ГЭН расчетную мощность можно показать только для конкретного элемента сети, для которого она определяется. Например, для КЛ напряжением 0,4 кВ Рр= Р_М.

К основным безразмерным показателям графика электрических нагрузок относятся:

1. 
   коэффициент использования k_И;
   

характеризует использование установленной (т.е. номинальной) мощности за наиболее нагруженную смену. Коэффициент использования представляет собой усредненный за смену (8 часов) коэффициент загрузки одного или группы электроприемников.

Для отдельного электроприемника k_И равен отношению средней мощности нагрузки за наиболее загруженную смену р_СМ к его номинальной мощности

k_И=р_СМ/р_НОМ    

Для группы, состоящей из ЭП с разными значениями k_И, определяется групповой коэффициент использования, как средневзвешенное значение, по формуле

2. 
   коэффициент максимума k_М,
   

активной мощности равен отношению максимальной нагрузки группы приемников P_м (максимальной из средних за 30 минут) к их средней нагрузке P_см за наиболее загруженную смену

(4.5)

Он показывает, во сколько раз максимальная мощность графика нагрузки превышает среднюю мощность за наиболее нагруженную смену. Для одного ЭД он показывает во сколько раз максимальный коэффициент загрузки ЭД превышает средний коэффициент загрузки за наиболее нагруженную смену.

Коэффициент максимума К_М всегда больше единицы.

3. 
   коэффициент спроса k_С,
   

– это отношение расчетной мощности P_Р к суммарной номинальной (т. е. к установленной) мощности

(4.6)

Из формул (4.4), (4.5) и (4.6) следует, что если расчетная мощность равна максимальной P_Р= P_м, то

4. 
   коэффициент расчетной мощности k_Р
   

- это отношение расчетной активной мощности Р_р к произведению К_И∙Р_Н для группы ЭП:

---