Denné krivky zaťaženia obytných budov

Prevádzkové režimy domácich elektrických spotrebičov sú rôzne. Líšia sa v závislosti od účelu a použitia týchto zariadení v rodine. Charakter zmeny zaťaženia je najzreteľnejšie viditeľný v takzvanom dennom rozvrhu zaťaženia a v závislosti od počtu pripojených bytov, dňa v týždni a ročného obdobia sa tieto harmonogramy navzájom líšia.

Vzhľadom na to, že maximálne zaťaženia v sieťach zásobujúcich domácich spotrebiteľov sa dodržiavajú v zime, sú najzaujímavejšie denné grafy zaťaženia zimného dňa. Okrem toho je charakter rozvrhu nakladania výrazne ovplyvnený spôsobom prípravy jedla.

Z tohto hľadiska možno denné plány nabíjania rozdeliť do troch hlavných skupín v závislosti od spôsobu varenia:

• pre budovy s plynovými sporákmi,

• kachle na tuhé palivo

• elektrické sporáky.

Nižšie sú uvedené charakteristiky harmonogramov pre budovy s plynovými a elektrickými pecami.

Ryža. 1. Priemerný denný rozvrh zaťaženia pri vchode do 62-bytového domu s plynovými sporákmi.

Tvar denného rozvrhu zaťaženia a jeho charakteristiky (plnenie), ako aj maximálne zaťaženie sa značne líšia. Preto pre výskum priemerné typické krivky zaťaženia určené množstvom grafov pre priemerné polhodinové zaťaženia.

Pre prvky sietí zásobujúcich byty plynovými sporákmi sú priemerné harmonogramy určené pre všetky dni v týždni vrátane sobôt a nedieľ, keďže v týchto sieťach nie je veľký rozdiel v harmonograme zaťaženia na dni v týždni. Pre prvky sietí zásobujúcich byty elektrickými sporákmi sú priemerné harmonogramy určené pre víkendy (sobota a nedeľa) a pre pracovné dni, pretože v týchto sieťach sa harmonogramy zaťaženia pre prácu a víkendy navzájom líšia.

Charakteristickým znakom víkendového rozvrhu zaťaženia je prítomnosť ranných a denných špičiek, ktoré sa veľkosťou blížia večernej špičke počas pracovných dní.

Ryža. 2. Priemerný denný harmonogram bytového domu (501 bytov s plynovými sporákmi) v autobusoch na rozvodniach. Merania sa robili pomocou samočinných ampérmetrov.

Priemerné zaťaženia sú určené z odpočtov elektromera hodnotou zaznamenanej energie za príslušné časové obdobie (zvyčajne 30 minút). Na vytvorenie priemerného grafu sa priemerné zaťaženia zaznamenané v rovnakom čase spočítajú, napríklad o 14:00 (14:30, 15:00 atď.) vo všetkých dňoch v týždni, a potom sa výsledná hodnota vydelí sedem.

Na obr. 1 je znázornený priemerný denný rozvrh zaťaženia pri vchode do 62-bytového domu s plynovými sporákmi. Obrázok 2 zobrazuje priemerný denný harmonogram zaťaženia obytných budov (501 bytov) v autobusoch trafostanice. Na obr.3 ukazuje podobný rozvrh pri vchode do budovy so 108 jednotkami s elektrickými sporákmi na pracovné dni a víkendy. Z grafu na obr. 1 vyplýva, že v sieťach budov s plynovými sporákmi v Moskve sa zimné maximálne zaťaženie vyskytuje okolo 18:00 a trvá do 22-23, ale najvyššia hodnota zaťaženia sa pozoruje od 20 do 21.

Ryža. 3. Priemerný denný rozvrh zaťaženia pri vchode do 108-bytového domu s elektrickými sporákmi. 1 – pracovný deň, 2 – sobota, 3 – nedeľa.

Faktor plnenia denného plánu zaťaženia

je v rozmedzí 0,35-0,5.

Ranné maximálne zaťaženie trvá 2 hodiny: od 7 do 9 hodín ráno a rovná sa 35-50% večerného maxima; denná záťaž je 30–45 % a nočná 20–30 %.

V sieťach zásobujúcich byty elektrickými sporákmi sa v pracovné dni večerné maximálne zaťaženie časovo zhoduje s maximálnym zaťažením domov s plynovými sporákmi. Ranné maximum začína o 6.00 hod a trvá do 11.00 hod.. Ranné maximum je v rozmedzí 60-65% večerného maxima. Denná záťaž je 50-60% a nočná 20%.Faktor naplnenia denného plánu záťaže sa pohybuje od 0,45 do 0,55.

V sobotu a nedeľu je tu okrem večerného maxima od 21:00 do 23:00 aj ranné maximum, veľkosťou približne rovnaké ako večerné, a maximálne denné zaťaženie od 13:00 do 17:00 hod. rovná 85-90% večerného maxima. Pre takéto dni je miera plnenia plánu vyššia ako v pracovné dni. Uvedené údaje sú typické pre veľké mestá. V malých mestách a dedinách, kde fluktuácia pracovníkov zohráva významnú úlohu, sa rozvrhy zaťaženia môžu líšiť od tých, ktoré sú uvedené nižšie.

Široké používanie domácich elektrických spotrebičov vybavených elektromotormi s nízkym výkonom viedlo k zníženiu účinníka na 0,9-0,92 v domoch s plynovými sporákmi počas večernej špičky a počas zvyšku dňa na 0,76-0,8 . V domoch s elektrickými sporákmi je účinník vyšší a je 0,95 cez deň aj večer a 0,8 v noci.

Táto okolnosť je veľmi dôležitá a treba ju brať do úvahy pri projektovaní elektrických sietí, pretože doteraz sa návrh vykonával bez zohľadnenia tohto faktora. Predpokladá sa, že účinník je prakticky jednotný, čo platí, keď je hlavnou záťažou elektrické osvetlenie vyrobené zo žiaroviek.

Zaťaženie obytnej budovy je spravidla charakterizované použitím jednofázových elektrických prijímačov. To nemôže neovplyvniť rozloženie záťaže vo fázach elektrickej siete. Zaťaženia jednotlivých fáz sa ukazujú ako nerovnaké. Napriek skutočnosti, že pri projektovaní, inštalácii a prevádzke elektrických inštalácií v obytných budovách sa prijímajú opatrenia na čo najrovnomernejšie rozloženie záťaže na fázy, štúdie ukazujú, že v skutočnosti je nerovnomernosť fázovej záťaže často významná.

Situáciu zhoršilo spojenie s rozšíreným používaním domácich elektrospotrebičov (chladničky, práčky, televízory, rádiá atď.), ktoré majú rôzne a do značnej miery náhodné režimy prevádzky, v dôsledku čoho dochádza k asymetrii fázových zaťažení v mestské siete sa stali nevyhnutnými.

Napríklad podľa spoločnosti Mosenergo ani vo vonkajších sieťach so spravidla trojfázovými vstupmi do budov, pri dobrej organizácii práce a pravidelnom monitorovaní nebolo možné dosiahnuť asymetriu fázových zaťažení pod 20 %. Ešte horšia situácia je pri nízkopodlažných budovách, typických pre malé mestá a obce, kde sú vstupy do budov väčšinou jednofázové. Štúdie vykonané v Moskve počas simultánneho merania záťaže na všetkých troch fázach, ako aj na neutrálnom vodiči štvorvodičových sietí, potvrdili vyššie uvedené.

Ryža. 4. Grafy priemerného denného zaťaženia podľa fáz stúpačky v dome s elektrickými sporákmi.

V sieťach vo vnútri domu, najmä v sieťach budov s elektrickými kachľami, dochádza k výraznej asymetrii fázových zaťažení, a to nielen v dôsledku nerovnomerného rozloženia jednofázových elektrických prijímačov, ale hlavne v dôsledku prirodzeného času zapnutia. a vypnuté elektrické spotrebiče. Na ilustráciu toho, čo bolo povedané na obr. 4 ukazuje priemerný denný plán pre každú fázu stúpačky v dome s elektrickými sporákmi. Charakteristické je, že uvedené grafy sú pre čiaru, ku ktorej je pripojený rovnaký počet bytov.

Výsledky spracovania dát získaných počas meraní sú uvedené v tabuľke. 1 (podľa laboratória elektrických zariadení MNIITEP).

Tabuľka 1 Údaje na meranie fázových zaťažení

Nastavenia Fáza A Fáza B Fáza C Priemerné hodnoty Priemerná záťaž Рm, kW 4,25 3,32 4,58 4,1 Smerodajná odchýlka σр, kW 1,53 0,65 0,47 0,61 Maximálne návrhové zaťaženie Pmax, kW 8 ,84 5,3 6,1 5,93 kW — — 1,77

Posúdenie asymetrie zaťaženia

Na odhad asymetrie záťaží môžete použiť koncept faktora asymetrie fázových záťaží počas špičkových hodín, čo je pomer prúdu v neutrálnom vodiči I0 k prúdu priemerného fázového zaťaženia Iav.

Hodnoty návrhového zaťaženia:

— bez ohľadu na asymetriu

— berúc do úvahy asymetriu P

kde: PMSRF – maximálne vypočítané priemerné fázové zaťaženie (na fázu);

Pmkasf — maximálne vypočítané priemerné zaťaženie fázy najviac zaťaženej fázy.

Pomer posledných dvoch vzorcov sa nazýva koeficient prechodu z návrhového zaťaženia bez zohľadnenia asymetrie k návrhovému zaťaženiu, berúc do úvahy asymetriu:

Spracovanie jednotlivých fázových a všeobecných grafov zaťaženia ukázalo, že vo vnútorných elektrických sieťach domov s plynovými sporákmi je asymetria fázových zaťažení s priemernými tridsaťminútovými hodnotami počas špičkových hodín zaťaženia do 20%. Návrhové zaťaženie pre maximálne zaťaženú fázu je o 20-30% vyššie ako projektované maximum priemerného fázového zaťaženia.

V domoch s elektrickými sporákmi je asymetria fázových zaťažení pri vchode do budovy so stovkou bytov 20-30% a vo vnútorných napájacích sieťach (pri diaľniciach zásobujúcich 30-36 bytov asymetria dosahuje 40-50 %). Týmto spôsobom bola stanovená potreba zohľadniť asymetriu fázových zaťažení pri výbere parametrov elektrickej siete; treba si uvedomiť, že s pribúdajúcim počtom prepojených bytov sa asymetria zmenšuje.Nezohľadnená asymetria fázových zaťažení môže viesť k významným chybám pri výbere prierezov drôtov a káblov.

Pri návrhu sa asymetria zohľadňuje zodpovedajúcim zvýšením hodnôt normalizovaných špecifických elektrických záťaží (kW / byt), t.j. výpočet sa vykonáva pre najviac zaťaženú fázu.

V prípojniciach napájacieho transformátora ovplyvňuje asymetria fázových zaťažení len nepatrne a možno ju zanedbať.

Malo by sa spomenúť, že pri výraznej asymetrii fázových zaťažení v dôsledku výskytu spätných a nulových prúdov v sieti sa získajú ďalšie straty napätia a výkonu, čo zhoršuje ekonomické ukazovatele siete a kvalitu napätia pri energii. spotrebiteľov.