Фактори, влияещи върху величината и графиката на полученото натоварване от група електрически консуматори

Полученото натоварване на всеки елемент от електрическа инсталация (линия, трансформатор, генератор), като правило, не е равно на сумата от номиналните мощности на свързаните електрически приемници и не е постоянна стойност. В по -голямата си част натоварването непрекъснато се променя във времето от определен максимум до минимум, в зависимост от режима на натоварване на всеки от свързаните електрически приемници и степента на съвпадение на периодите им на превключване.

В зависимост от технологичния режим график на зареждане всеки потребител на електроенергия, дори в рамките на един цикъл на работа, непрекъснато се променя. Пиковете на натоварване са различни по големина и продължителност. Те се заменят с спадове, а по време на периодите на спиране двигателите в някои случаи се превръщат от консуматори на електроенергия в генератори, давайки спирачната енергия на мрежата.

Следователно, дори ако всички консуматори на електроенергия бяха едновременно включени и работещи при пълно натоварване, тогава дори тогава полученото натоварване, като правило, не може да бъде постоянна стойност и равно на сумата оценена сила всички свързани електрически уреди. Но освен това има редица други фактори, които определят променливия характер на полученото натоварване и по -нататъшното му намаляване.

Номинална или инсталирана мощност на електрическия приемник това е мощността, посочена от производителя в паспорта му, тоест мощността, за която е проектиран електрическият приемник и която той може да развива или консумира дълго време при определени условия на околната среда при номиналното напрежение и режима на работа, за който е е предназначен.

За електрически двигатели номиналната мощност се изразява в киловати, приложени към вала. Всъщност консумираната мощност от мрежата е по -голяма с размера на загубите. За други консуматори на електроенергия номиналната мощност се изразява в киловати или в киловолта -ампера, консумирани от мрежата (вижте — Защо мощността на трансформатора се измерва в kVA, а двигателят в kW).

За да се избегнат грешки, е необходимо при изследване на съществуващи инсталации, за да се идентифицират проектните коефициенти, както и при проектиране на нови инсталации, да се обобщи номиналната мощност на електрическите консуматори, изразена в същите мерни единици. Беше договорено те да бъдат изразени в номинални киловати непрекъсната работа.

В този случай: за електрически двигатели се сумират номиналните мощности, а не консумираните от тях мощности от мрежата; с други думи, ефективността на електродвигателите се пренебрегва, тъй като това не може да повлияе значително на резултатите поради малката разлика в стойностите и тъй като изчислените коефициенти се разкриват на съществуващи инсталации със същото предположение; номиналната мощност на електрическите приемници с непрекъсната работа, изразена в киловолта-ампера, се преизчислява в киловати според паспортните данни при номинален коефициент на мощност.

Въпреки че стандартните размери на технологичните машини и устройства са стандартизирани, но дори и за мащабно производство и автоматични линии с постоянен технологичен процес, не е възможно да се изберат машини, които точно съответстват според номиналния капацитет за дадена технологична единица.

Освен това не е възможно да се направи това в инсталации с променлив технологичен процес, за които машините умишлено са избрани от технолозите, като се вземат предвид необходимата, макар и рядка, максимална и „х производителност в определени периоди на производство.

При такива инсталации машините са само частично натоварени, а понякога са напълно бездействащи. Електродвигатели ако е необходимо, те се изчисляват от производителя — доставчика на машината според нейния номинален капацитет и се избират от стандартния диапазон от номинални мощности на двигателя с определен запас. Следователно, дори когато машината работи с пълен капацитет, нейният електродвигател рядко има номинален товар.

Когато машината се използва в дадена технологична единица, която не е с номиналния си капацитет, нейният електродвигател често работи със значително недотоварване.

Сменете такъв недотоварен електродвигател оперативният персонал в по -голямата си част няма възможност, тъй като, първо, не е изключено такова преструктуриране на технологичния процес, при което машината ще бъде напълно натоварена, и второ, съвременните машини се доставят в комплект с двигатели и управление оборудване, специално монтирано към тях (вградено, с фланци, с общ вал, специални зъбни колела, регулиращи устройства и т.н.), което би изисквало изключително голям парк резервни двигатели и оборудване с различен капацитет за подмяна.

Всеки механизъм неизбежно има периоди на престой за разтоварване, зареждане, зареждане с гориво, смяна на инструменти и детайли и почистване. Освен това спира за планови профилактични и основни ремонти.

В инсталации с голям брой механизми, при които технологичните взаимоотношения между механизмите не са ясно изразени, т.е. където няма непрекъснат поток от преработени материали или продукти от механизъм към механизъм и следователно механизмите на практика работят независимо един от друг, такива спират се извършват последователно, по време на работа на други механизми и това значително влияе върху естеството и големината на полученото натоварване.

В допълнение към електрическите двигатели на основните задвижвания, има голям брой двигатели за спомагателни устройства, които механизират спомагателни операции: за завъртане на частите на машината по време на нейното регулиране, за разтоварване и товарене, за събиране на отпадъци, завъртане на клапани, прехвърляне на порти и др.

Основното предназначение на тези двигатели и други подобни електрически приемници (напр. Магнити, нагреватели и т.н.) е такова, че те не могат да бъдат включени и работещи, когато основният задвижващ двигател работи. Това също влияе значително върху големината и характера на полученото натоварване.

Поради съвкупността от тези причини, дори в инсталация, която работи ритмично с пълен капацитет и механизми, добре съчетани за тяхната работа, полученото натоварване в по -голямата си част непрекъснато варира в граници, които са само малка част от сумата от номиналните мощности на всички свързани електрически консуматори.

Стойността на този дял зависи не само от естеството на производството (от технологичния процес), организацията на работа и режимите на работа на отделните механизми, но, разбира се, от броя на свързаните електрически приемници. Колкото по -голям е броят на независимо работещите електрически приемници, толкова по -малка е частта от сумата на техните номинални мощности в резултат на натоварването.

В някои случаи, дори в инсталации, работещи доста ритмично при пълно изпълнение, полученото натоварване може да бъде не повече от 15-20% от сумата от номиналните мощности на свързаните електрически приемници и това в никакъв случай не може да служи като индикатор за лошо използване на технологични машини и електрическо оборудване.

От казаното е очевидно, че правилното определяне на проектните натоварвания е от изключително значение. Това определя, от една страна, възможността за надеждна, непрекъсната работа на проектирания технологичен блок с пълния му производствен капацитет и максимална производителност, а от друга страна, размера на капиталовите разходи, потреблението на много ценни материали и оборудване за конструкцията на електрическата част на инсталацията и икономическата ефективност на нейната работа.

Строго погледнато, цялото изкуство на електроинженер, изобретявайки най -надеждните и освен това прости в експлоатация, икономични начини за подаване на захранване към прогнозираната инсталация, всички схемни решения, изчисления за избор на проводници, апарати, оборудване, преобразуватели и трансформатори, всичко това може да бъде намалено до нула поради факта на неправилно определени проектни натоварвания, които служат като основа за всички последващи изчисления и решения.

При проектирането на нови инсталации в много случаи е препоръчително и дори необходимо предварително да се предвиди резерв в капацитета на генератори, трансформатори, апарати и проводници, като се вземе предвид очакваното разширяване на инсталацията. На тази основа понякога има твърдения, че няма особена нужда да се стремим към повече или по -малко точно определяне на проектните натоварвания, тъй като запасът в тях никога няма да навреди.

Подобни твърдения са неправилни. При липса на правилни изчисления никога не можете да бъдете сигурни проектно натоварване няма да бъдат подценявани и проектираната електрическа инсталация ще може да задоволи нуждите на предприятието. Също така не можем да бъдем сигурни, че запасите няма да се окажат прекомерни.

Освен това запасите, скрити в грешни изчисления, никога не могат да бъдат отчетени. В необходимите случаи очевидно необходимите запаси ще бъдат добавени към скритите акции.

В резултат на такива изчисления общият запас винаги ще бъде прекомерен, капиталовите разходи са неоправдано високи и централата ще работи неикономически. Следователно проектните натоварвания винаги трябва да се изчисляват с възможно най -голямо внимание и необходимите запаси трябва да се добавят към тях само умишлено и разумно, а не чрез прилагане на случайни проектни фактори, които създават скрити запаси.