Потребление электрической энергии. Требования к качеству энергии и надёжности электроснабжения

2.1 Графики электрических нагрузок.

Основными потребителями электрической энергии являются;

промышленные предприятия, электрифицированный транспорт,

строительство, сельское хозяйство, бытовые и коммунальные потребители городов и рабочих посёлков, собственные нужды электрических станции и

подстанций. Приёмниками электрической энергии являются различного рода технологические установки, электрические двигатели асинхронные и синхронные, осветительные приборы. Кроме того имеется технологический расход электроэнергии, связанный с её передачей и распределением в электрических сетях.

Потребление электрической энергии отдельными потребителями в течение суток, месяца, года неравномерно, это объясняется работой предприятий в одну, две и три смены. В выходные и праздничные дни нагрузка естественно не равна нагрузке в обычные рабочие дни. В зимние месяцы потребляется значительно больше электроэнергии, чем в летние, и зависит от продолжительности светового дня, температуры окружающего воздуха.

Значительную неравномерность нагрузки вносят осветительные приборы, потребление которых возрастает в утренние и вечерние часы. и значительный спад в дневное и ночное время.

Режим потребления и производства электроэнергии может быть представлен графиком нагрузки – зависимостью полной (S кВА), активной (Р кВт) и реактивной (Q кВАr) мощности от времени. Различают следующие типы графиков нагрузки: суточные, суточные сезонные (летний минимум и зимний максимум), годовой график по продолжительности

Для главных понижающих подстанций (ГПП) питающих значительные группы потребителей удобно пользоваться графиком нагрузки, отображающим суточное изменение полной мощности S кВА. На рисунке 1 представлен график нагрузки района города с коммунально-бытовой и промышленной нагрузками.

 

Рисунок 1. Суточный график нагрузки района города

 

На графике нагрузки показаны основные величины: Sбаз – это минимальная нагрузка присутствующая всегда за рассматриваемый промежуток времени,

S max – максимальное значение S за рассматриваемый промежуток времени.

Зная на каждой ступени графика нагрузок величины S1, S2,…..S n, время их действия t1, t2,…..tn. определяется электрическая энергия для каждой ступени графика , ,….. (кВА·час). Находят суммарную потребленную электроэнергию за сутки +…+ .

Разделив / =WСР определяется средняя нагрузка за сутки. Отношение WСР к WMAX определяет коэффициент заполнения графика

Коэффициент резерва .Коэффициент неравномерности графика .

 

Отношение ; эту величину называют, продолжительностью использования максимальной нагрузи.

Построение годового графика нагрузок по продолжительности производится по двум сезонным суточным графикам, летнего минимума и зимнего максимума. Продолжительность действие летнего и зимнего графиков нагрузок зависит от климатического района и для Алтайского края время действия летнего графика 152 суток, а зимнего 213 суток. На рисунке 2 показана последовательность построения годового графика нагрузок по продолжительности их действия.

 

 

Рисунок 2. Построение годового графика по продолжительности.

 

На одной временной оси, в одном масштабе строятся суточный график летнего минимума и зимнего максимума. На этой же оси откладывается число часов в году 8760, в другом выбранном масштабе. Проводятся характерные прямые для каждой ступени летнего и зимнего графиков. Время действия максимальной нагрузки зимнего графика 9 часов. Умножая это время на количество дней действия зимнего графика, получаем количество часов действия максимальной нагрузки в течение года (первая ступень S1max, t1). Вторая ступень состоит из нагрузки летнего и зимнего графиков. Умножая время действия нагрузки летнего графика на 152, а зимнего на 213, и складывая эти времена, получаем время действия нагрузки второй ступени годового графика по продолжительности (S2, t2). Такие расчёты ведутся для каждой ступени суточных графиков, при этом получаем годовой график по продолжительности.

Зная мощность на каждой ступени годового графика, и врем её действия можно получить количество электрической энергии W кВА·час для каждой ступени S1max ·t1=W1max. Суммируя всю электроэнергию для каждой ступени, определяется общая электроэнергия потреблённая ЭУ или выработанная электростанцией за год . Определяется время продолжительности использования максимальной нагрузки часов. является одним из важных технико-экономических показателей работы ЭУ.

По значению определяется время набольших потерь час. На рисунке 3 представлен график зависимости времени наибольших потерь от продолжительности использования максимальной нагрузки.

 

 

час

 

Рисунок 3. Зависимость времени наибольших потерь час. от

продолжительности использования максимальной нагрузки

При часов время наибольших потерь

2.2 Требования, предъявляемые к качеству электрической энергии (КЭ)

Качество электрической энергии это степень соответствия параметров электрической энергии их установленным значениям. В свою очередь, параметр электрической энергии — величина, количественно характеризующая какое-либо свойство электрической энергии. Под параметрами электрической энергии понимают напряжение, частоту, форму кривой электрического тока. КЭ является составляющей электромагнитной совместимости, характеризующей электромагнитную среду. КЭ может меняться в зависимости от времени суток, погодных и климатических условий, изменения нагрузки энергосистемы, возникновение аварийных режимов в сети и т.д. Снижение КЭ может привести к заметным изменениям режимов работы электроприёмников и в результате уменьшению производительности рабочих механизмов, ухудшению качества продукции, сокращению срока службы электрооборудования, повышению вероятности аварий.

В России показатели и нормы КЭ в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трёхфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках, к которым присоединяются электрические сети или электроустановки потребителей устанавливаются Межгосударственным стандартом ГОСТ 32144-2013 "Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения" (от 22 июля 2013 г. N 400-ст).

В связи с развитием рыночных отношений в электроэнергетике электроэнергию следует рассматривать не только как физическое явление, но и как товар, который должен соответствовать определённому качеству и требованиям рынка. Федеральный закон «Об электроэнергетике» определяет ответственность энергосбытовых организаций и поставщиков электроэнергии перед потребителями за надёжность обеспечения их электрической энергией и её качество в соответствии с техническими регламентами и иными обязательными требованиями. (ГОСТ 13109-97).

Отклонение частоты в синхронизированных системах электроснабжения не должно превышать ± 0, 2 Гц.

Допустимые отклонения напряжения у зажимов электроприёмников в % должны соответствовать данным приведенным в таблице 2.1

 

Допустимые отклонения напряжения у зажимов

Т а б л и ц а 2.1 электроприёмников в %.

 

Режим работы Электродвигатели Лампы внутреннего освещения Остальные электроприёмники
Нормальный – 5 ÷ +10 –2,5 ÷ + 5 – 5 ÷ +5
Послеаварийный – 10 ÷ + 10 –7,5 ÷ + 5 – 10 ÷ + 5

 

Несинусоидальность или коэффициент несинусоидальности, определяющий форму кривой напряжения, %, вычисляется по формуле:

. (2.1)

где = ; UYнапряжение Y-й гармоники; U1 – напряжение основной частоты. Если КY ≤ 5%, то форма кривой напряжения считается практически синусоидальной.

Послеаварийный режим, это такой режим, когда в результате аварийного отключения изменяется нормальная схема электроснабжения.

Например: Если на двухтрансформаторной понижающей подстанции аварийно отключился один из трансформаторов, то АВР секционного выключателя подаёт напряжение на отключившуюся секцию шин от оставшегося в работе трансформатора, и он будет обеспечивать электроснабжение потребителей I и II категорий с допустимой расчетной перегрузкой. Этот режим можно считать послеаварийным режимом.

 

2.3 Требования к надёжности электроснабжения

По надежности электроснабжения приемники электроэнергии разделяют на три категории. Электроприемниками первой категории являются электроприемники, перерыв в работе которых может привести к тяжелым последствиям: угрозе жизни людей, крупному материальному ущербу, порче технологического оборудования, массовому браку в производимой продукции, сбою в сложном технологическом процессе, срывам в работе коммунального хозяйства. К особой группе внутри первой категории электроснабжения относятся электроприемники, постоянная работа которых нужна для штатной остановки производства при спасении людей, предотвращении взрывов, возгораний и порчи дорого оборудования.

Электроприемниками второй категории являются электроприемники, перерыв в работе которых ведет к сбоям в отгрузке продукции, простоям персонала, машин и механизмов, сбою нормальной жизнедеятельности населения.

К электроприемникам третьей категории относятся все прочие электроприемники.
Электроприемники 1категории электроснабжения надо обеспечивать электроэнергией, как минимум от двух независимых источников питания. Два ввода взаимно резервируя друг друга, обеспечивают надёжное электроснабжение. В случае отказа одного ввода, автоматически подключается другой. Перебой в питании допустим лишь на время автоматического переключения вводов (0,2 – 0,5 с). Для особой группы первой категории электроснабжения должен быть предусмотрен третий независимый источник электропитания (аккумулятор, дизельный генераторы и т.п.).

Электроприемники2 категории электроснабжения также рекомендуется подключать к двум независимым источникам питания. При отсутствии напряжения на первом вводе второй ввод включается вручную дежурным персоналом или членом аварийной бригады. Время перерыва в электроснабжении в этом случае не должно быть более 10 минут.

Электроприемники3 категории электроснабжения могут обеспечиваться электроэнергией от одного источника питания при возможности ремонта, вышедшего из строя оборудования за сутки. У значительно удаленных потребителей, когда затруднена доставка резервного оборудования для замены вышедшего из строя, перерыв в электроснабжении допускается до трёх суток.

 






Дата добавления: 2016-12-27; просмотров: 2874; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2018 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.012 сек.