Дневни криви на натоварване на жилищни сгради

Режимите на работа на домакинските електрически уреди са различни. Те варират в зависимост от предназначението и използването на тези устройства в семейството. Характерът на промяната на натоварването е най-ясно видим в така наречения дневен график на натоварване и в зависимост от броя на свързаните апартаменти, деня от седмицата и времето на годината, тези графици се различават един от друг.

Поради факта, че максималните натоварвания в мрежите, захранващи битовите потребители, се наблюдават през зимата, дневните графики за натоварване на зимния ден представляват най -голям интерес. В допълнение, естеството на графика за натоварване е значително повлияно от начина на приготвяне на храната.

От тази гледна точка дневните графици на зареждане могат да бъдат разделени на три основни групи, в зависимост от начина на готвене:

• за сгради с газови печки,

• печки на твърдо гориво

• електрически печки.

По -долу са характеристиките на графици за сгради с газови и електрически печки.

Ориз. 1. Среднодневен график на натоварване на входа на 62-жилищна сграда с газови печки.

Формата на дневния график на натоварване и неговите характеристики (запълване), както и максималното натоварване варират в широки граници. Следователно, за изследване, средни типични криви на натоварванеопределено от редица графики за средните половинчасови натоварвания.

За елементите на мрежите, снабдяващи апартаменти с газови печки, усреднените графици се определят за всички дни от седмицата, включително събота и неделя, тъй като няма голяма разлика в графика на натоварване за дните от седмицата в тези мрежи. За елементите на мрежите, доставящи апартаменти с електрически печки, се определят усреднени графици за уикендите (събота и неделя) и за делничните дни, тъй като в тези мрежи графиците за натоварване за работа и уикенди се различават един от друг.

Характерна особеност на графика за натоварване през уикенда е наличието на сутрешни и дневни максимални натоварвания, които са близки по размер до вечерното максимално натоварване на работните дни.

Ориз. 2. Среден дневен график на жилищна сграда (501 апартамента с газови печки) в автобуси на подстанции. Измерванията са направени със самозаписващи се амперметри.

Средните натоварвания се определят от показанията на измервателния уред чрез стойността на записаната енергия за съответния период от време (обикновено 30 минути). За да се изгради средна графика, средните натоварвания, записани по едно и също време, се сумират например в 14:00 (14:30, 15:00 и т.н.) през всички дни от седмицата и след това получената стойност се дели на седем.

На фиг. 1 показва среднодневния график на натоварване на входа на 62-жилищна сграда с газови печки. Фигура 2 показва среднодневния график за натоварване на жилищни сгради (501 апартамента) в автобусите на трансформаторна подстанция. На фиг. 3 показва подобен график на входа на 108-жилищна сграда с електрически печки за работни и почивни дни. От графиката на фиг. 1 следва, че в мрежите на сгради с газови печки в Москва зимното максимално натоварване настъпва около 18:00 часа и продължава до 22-23 часа, но най-високата стойност на натоварване се наблюдава от 20 до 21

Ориз. 3. Среднодневен график на натоварване на входа на 108-жилищна сграда с електрически печки. 1 — работен ден, 2 — събота, 3 — неделя.

Фактор на запълване на дневния график за натоварване

е в диапазона от 0,35-0,5.

Сутрешното максимално натоварване продължава 2 часа: от 7 до 9 часа и е равно на 35-50% от вечерния максимум; натоварването през деня е 30–45%, а натоварването през нощта е 20–30%.

В мрежите, доставящи апартаменти с електрически печки, през делничните дни вечерното максимално натоварване съвпада във времето с максималното натоварване на къщи с газови печки. Сутрешният максимум започва в 6:00 и продължава до 11:00 ч. Сутрешният максимум е в диапазона 60-65% от вечерния максимум. Дневният товар е 50-60%, а нощният-20%.Факторът на запълване на дневния график на натоварване варира от 0,45 до 0,55.

В събота и неделя, освен вечерния максимум от 21:00 до 23:00 часа, има и сутрешен максимум, приблизително равен по величина на вечерния, и максимален дневен товар от 13:00 до 17:00, равен до 85-90% от вечерния максимум. За такива дни коефициентът на запълване на графика е по -висок, отколкото в делничните дни. Дадените данни са типични за големите градове. В малките градове и села, където смяната на работниците играе значителна роля, графиците на натоварване могат да се различават от тези, обсъдени по -долу.

Широкото използване на домакински електрически уреди, оборудвани с електродвигатели с ниска мощност, доведе до намаляване на коефициента на мощност до 0,9-0,92 в къщи с газови печки по време на вечерното максимално натоварване, а през останалата част от деня до 0,76-0,8. В къщи с електрически печки коефициентът на мощност е по -висок и е 0,95 както през деня, така и вечер, и 0,8 през нощта.

Това обстоятелство е много важно и трябва да се вземе предвид при проектирането на електрически мрежи, тъй като досега проектирането се извършваше без да се взема предвид този фактор. Коефициентът на мощност се приема за практически равен на единица, което е вярно, когато основното натоварване е електрическо осветление, направено с лампи с нажежаема жичка.

Натоварването на жилищна сграда се характеризира, като правило, с използването на еднофазни електрически приемници. Това не може да не повлияе на разпределението на натоварванията по фазите на електрическата мрежа. Натоварванията на отделните фази се оказват неравни. Въпреки факта, че както при проектирането, така и при монтажа и експлоатацията на електрически инсталации в жилищни сгради, се вземат мерки за разпределяне на натоварванията по фазите възможно най -равномерно, проучванията показват, че всъщност неравномерността на фазовото натоварване често е значим.

Ситуацията се влоши от връзката с широкото използване на домакински електрически уреди (хладилници, перални машини, телевизори, радиостанции и др.), Които имат различни и до голяма степен случайни режими на работа, в резултат на което асиметрията на фазовите натоварвания градските мрежи станаха неизбежни.

Така например, според Mosenergo, дори във външни мрежи с, като правило, трифазни входове към сгради, с добра организация на работа и редовен мониторинг, не беше възможно да се постигне асиметрия на фазовите натоварвания под 20%. Положението е още по-лошо с нискоетажни сгради, характерни за малките градове и селата, където входовете за сгради са предимно еднофазни. Проучванията, проведени в Москва при едновременно измерване на натоварванията и на трите фази, както и на неутралния проводник на четирижични мрежи, потвърдиха горното.

Ориз. 4. Графики на среднодневно натоварване по фази на щранг в къща с електрически печки.

В мрежите вътре в къщата, особено в мрежите на сгради с електрически печки, има значителна асиметрия на фазовите натоварвания, дължаща се не само на неравномерното разпределение на еднофазни електрически приемници, но и главно на естественото време на включване и изключване електрически уреди. За да илюстрирам казаното на фиг. 4 показва среднодневния график за всяка фаза на щранга в къща с електрически печки. Характерно е, че дадените графики са за линия, към всяка фаза на която е свързан равен брой апартаменти.

Резултатите от обработката на данните, получени по време на измерванията, са показани в таблица. 1 (според лабораторията на електрическото оборудване MNIITEP).

Таблица 1 Данни за измерване на фазовите натоварвания

Настроики Фаза А Фаза Б Фаза С Средни стойности Средно натоварване Рm, kW 4,25 3,32 4,58 4,1 Стандартно отклонение σр, kW 1,53 0,65 0,47 0,61 Максимално проектно натоварване Pmax, kW 8,84 5,3 6,1 5,93 Единично натоварване на апартамент, kW / апартамент — — — 1,77

Оценка на асиметрията на натоварването

За да се оцени асиметрията на натоварванията, можете да използвате концепцията за коефициента на асиметрия на фазовите натоварвания през максималните часове, който е отношението на тока в неутралния проводник I0 към тока на средния фазов товар Iav.

Проектни стойности на натоварване:

— без оглед на асиметрията

— като се вземе предвид асиметрията P

където: PMSRF — максимално изчислено средно фазово натоварване (на фаза);

Pmkasf — максимално изчислено средно фазово натоварване на най -натоварената фаза.

Съотношението на последните две фомули се нарича коефициент на преход от проектното натоварване, без да се взема предвид асиметрията към проектното натоварване, като се отчита асиметрията:

Обработката на графиките за натоварване на отделни фази и общи такива показа, че в вътрешните електрически мрежи на къщи с газови печки асиметрията на фазовите натоварвания със средни тридесетминутни стойности през часовете на максимално натоварване е в рамките на 20 %. Проектното натоварване за максимално натоварената фаза е с 20-30% по-високо от проектното максимум на средното фазово натоварване.

В къщи с електрически печки асиметрията на фазовите натоварвания на входа на сграда от сто апартамента е 20-30%, а в вътрешно-захранващите мрежи (за магистрали, доставящи 30-36 апартамента, асиметрията достига 40-50%) . По този начин е установена необходимостта да се вземе предвид асиметрията на фазовите натоварвания при избора на параметрите на електрическата мрежа; трябва да се има предвид, че с увеличаването на броя на свързаните апартаменти асиметрията намалява. Неотчетената асиметрия на фазовите натоварвания може да доведе до значителни грешки при избора на напречни сечения на проводници и кабели.

При проектирането се взема предвид асиметрията чрез съответно увеличение на стойностите на нормализираните специфични електрически натоварвания (kW / апартамент), т.е. изчислението се извършва за най -натоварената фаза.

В шините на захранващия трансформатор асиметрията на фазовите натоварвания засяга само леко и може да не се вземе предвид.

Трябва да се спомене, че при значителна асиметрия на фазовите натоварвания поради появата на токове на обратна и нулева последователност в мрежата се получават допълнителни загуби на напрежение и мощност, което влошава икономическите показатели на мрежата и качеството на напрежението при консуматорите на енергия .