Годовой график нагрузки по продолжительности

Годовой график активной мощности по убыванию максимумов представляет собой годовую упорядоченную диаграмму нагрузок. Приближенно годовой график по продолжительности можно построить по двум характерным суточным графикам нагрузок электроустановки или предприятия в целом (за зимние и летние сутки), как показано на рис.5.4. Строятся графики активной мощности за характерные сутки – зимние, летние и выходные дни.

При этом условно принимают, что продолжительность зимнего периода 213 суток (7 мес.), а летнего—152 суток (5 мес.) – для сибирского региона. Построение начинают с максимальной мощности и выполняют в порядке постепенного снижения мощностей, для чего через оба суточных графика проводят ряд горизонтальных линий, расстояние между которыми выбирают в соответствии с желательной точностью построения.

В виде примера покажем построение годового графика по продолжительности. Продолжительность потребления максимальной мощности по зимнему графику по летнему нет. Годовая продолжительность . Откладывая полученное значение по оси абсцисс годового графика, находим точку «а». Продолжительность мощности : по зимнему графику по летнему . Годовая продолжительность . На годовом графике это соответствует точке «б».

Аналогичным образом строится третья и все последующие ступени годового графика в порядке снижения мощностей. Суммарная продолжительность годового графика должна составлять 8760 часов.

Выполнив все построения, получают годовой график по убыванию, смотри рис. 5.4. При необходимости более точного построения годового графика пользуются большим числом суточных графиков, например за зимние, летние, весенние и осенние сутки. В последнем случае условно принимают длительность зимнего, летнего и весеннего периодов по 91 суток, а осеннего – 92 суток.

По годовому графику определяют потребленную электроэнергию электроустановкой, подразделением или предприятием в целом за год и число часов использования максимальных нагрузок потребителем в течение года.

Рисунок 5.4 Построение годового графика по продолжительности

Этот график показывает длительность работы установки в течение года с различными нагрузками. По оси ординат откладывают нагрузки в соответствующем масштабе, по оси абсцисс — часы года от О до 8760. Нагрузки на графике располагают в порядке их убывания от до .

Построение годового графика по продолжительности нагрузок произ­водится на основании известных суточных графиков. На рис. 1.16 показан способ построения графика при наличии двух суточных графиков нагрузки — зимнего (183 дня) и летнего (182 дня).

Способ построения годового графика продолжительности нагрузок

Для наиболее распространенных потребителей электроэнергии в справочниках приводятся типовые графики активной и реактивной нагрузки по продолжительности.

График продолжительности нагрузок применяют в расчетах технико-экономических показателей установки, расчетах потерь электроэнергии, при оценке использования оборудования в течение года и т. п.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10096 – | 7530 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

В задании на курсовое проектирование указывается предприятие, для снабжения которого необходимо спроектировать подстанцию. Пользуясь /2, 3/ выбирается суточный график нагрузки, как правило, зимний, вычерчивается с привязкой к своему заданию, принимая максимальную нагрузку по графику равной заданной полной S_max или активной P_max мощности подстанции. При известной S_max, P_max типовой график нагрузки переводится в график нагрузки конкретного потребителя, используя следующие соотношения для каждой ступени графика:

где P_i – мощность на i-той ступени суточного графика, МВт;

n_i% – ордината соответствующей ступени суточного типового графика, %;

P_max – максимальная нагрузка подстанции, указанная в задании, МВт;

Затем по суточному графику нагрузки определяют:

1) суточный расход электроэнергии W_с, МВт∙ч:

где t_i – продолжительность i-той ступени суточного графика, час;

2) среднесуточную нагрузку P_срс, МВт и показывают ее на суточном графике нагрузок (рисунок 2.1):

где t_с – продолжительность суток – 24 часа;

3) коэффициент заполнения графика K_зг, который показывает степень неравномерности графика работы установки:

Затем строят годовой график нагрузки по продолжительности для заданной промышленности. Обычно для каждого потребителя в справочной литературе приводится несколько суточных графиков, характеризующих работу потребителя в разное время года и в разные дни недели. Это типовые графики зимних и летних суток для рабочих дней, график выходного дня и т.д. Основным является зимний суточный график рабочего дня. Его максимальная нагрузка P_max принимается за 100% и ординаты всех остальных графиков задаются в процентах относительно этого значения (рисунок 2.1).

а) – типовой график, б) – график нагрузки конкретного потребителя

Рисунок 2.1 – Суточные графики нагрузок

Мощности каждой ступени графика, МВт:

Годовой график по продолжительности нагрузок показывает длительность работы подстанции в течении года с различными нагрузками. По оси ординат откладывают нагрузки в соответствующем масштабе, по оси абсцисс – часы года от 0 до 8760 час. Нагрузки на графике располагают в порядке их убывания от P_max до P_min (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 – Годовой график продолжительности нагрузок

Построение годового графика продолжительности нагрузок производится на основе известных суточных графиков (в процентах или в именованных единицах). По графику определяются:

1) годовое потребление электроэнергии W_г, МВт∙ч:

t_iз, t_iл – продолжительности ступеней на зимнем и летнем графиках нагрузок, час;

n_з, n_л – количество зимних и летних суток в году;

2) продолжительность использования максимальной нагрузки, T_max, час:

Например, продолжительности ступеней годового графика нагрузки (рисунок 2.2), построенного по суточному графику (рисунок 2.1):

Предполагается, что зимой и летом предприятие работает по одному графику.

3 Выбор типа, числа и мощности трансформаторов

Силовые трансформаторы, установленные на подстанциях, предназначены для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 12 – 15% ниже, а расход активных элементов и стоимость на 20-25% меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

В задании на курсовое проектирование обычно указывается два напряжения подстанции – 110 (35) кВ и 10 (6) кВ, поэтому по количеству обмоток следует принимать двухобмоточные трансформаторы. Если мощность выбранного трансформатора 25000 кВА и более, то необходимо принимать трансформаторы с расщепленными обмотками по низшей стороне с целью ограничения токов короткого замыкания.

Выбор числа трансформаторов на подстанции определяется категорийностью потребителя (см. задание). Понизительные подстанции желательно выполнять с числом трансформаторов не более двух. Для потребителей третьей и частично второй категории возможно рассмотрение варианта установки одного трансформатора при наличии резервного питания от соседней трансформаторной подстанции.

На подстанциях с двумя трансформаторами рабочие секции шин низшего напряжения целесообразно держать в работе раздельно. При таком режиме ток короткого замыкания уменьшается и облегчаются условия работы аппаратов низкого напряжения /1/.

В системах электроснабжения промышленных предприятий мощность силовых трансформаторов должна обеспечить в нормальных условиях питание всех приемников. При выборе мощности трансформаторов следует добиваться как экономически целесообразного режима работы, так и соответствующего обеспечения резервирования питания приемников при отключении одного из трансформаторов. При этом следует помнить, что на однотрансформаторной подстанции определяющим является нормальный режим работы, на двухтрансформаторной подстанции определяющий режим – послеаварийный.

Мощность трансформатора на двухтрансформаторной подстанции можно выбирать двумя способами: по заданной мощности подстанции; по графику нагрузки.

1) первый способ.

Мощность трансформатора на подстанции в соответствии с /1/ определяется:

где S_ном – номинальная мощность трансформатора;

S’_max – максимальная нагрузка подстанции с учетом компенсирующих устройств.

где P_max – максимальная активная мощность;

Q_max – максимальная реактивная мощность подстанции;

Q_ку – мощность компенсирующих устройств;

tg φ определяется по заданному cos φ;

где Q_эс – реактивная мощность, которая может быть выдана энергосистемой в сеть.

Базовое значение tg φ_б = 0.4 при питании подстанции на U = 220 – 230 кВ; tg φ_б = 0.3 при питании подстанции на U = 110 – 150 кВ; tg φ_б = 0.25 при питании подстанции на U = 35 кВ, /4/.

Расчетная мощность трансформаторов, полученная по формуле 3.1, округляется до ближайшей стандартной мощности S_ном)по шкале ГОСТ 11920-85, ГОСТ 12965-85. Затем выбранный трансформатор проверяется на перегрузочную способность по ГОСТ 14209-97

где k₂ – коэффициент аварийной перегрузки при отключении одного из трансформаторов во время аварии, определяется по таблицам аварийных перегрузок /7/.

Он зависит от коэффициента начальной нагрузки (K₁), температуры охлаждающей среды во время аварии (θ_охл), длительности перегрузки (h), а также от системы охлаждения трансформатора. В соответствии с /1, 5, 6/ k₂ = 1,4 при соблюдении следующих условий: в тех случаях, когда нагрузка трансформаторов (для систем охлаждения М, Д, ДЦ и Ц) до и после аварийной перегрузки не превышала 0,9 от его паспортной мощности, его возможно перегружать в срок до 5 суток на 40 % при температуре охлаждающего воздуха θ_охл не более +30 0 C, но при этом продолжительность перегрузки в каждые сутки не должна превышать 6 часов (суммарная продолжительность перегрузки подряд или с разрывами), при температуре охлаждающего воздуха θ_охл более +30 0 C величина перегрузки снижается до 30 % и продолжительность ее уменьшается до 4 часов в сутки.

Коэффициент начальной нагрузки K₁ определяется как:

где S_ср.кв – среднеквадратичная нагрузка;

n – число трансформаторов.

Возможно использование коэффициента начальной нагрузки в максимальном режиме.

Если при проверке трансформатора в аварийном режиме не выполняется условие (3.6), то необходимо предусмотреть отключение части потребителей III категории, или увеличить мощность трансформатора на одну ступень.

2) второй способ.

В основу этого расчета положен график нагрузки предприятия и критерием выбора является износ изоляции трансформатора. По суточному графику нагрузки рассчитывается среднеквадратичная нагрузка S_ср.кв:

где T – продолжительность графика, час;

S_i – полная мощность i-той ступени графика.

И тогда номинальная мощность трансформатора будет определяться как:

или

где S_*ср.кв – среднеквадратичная нагрузка в относительных единицах.

По среднеквадратичной мощности рекомендуется выбирать мощность трансформаторов, питающих резкопеременную нагрузку.

Полученная мощность округляется до ближайшей стандартной. Затем S_ном наносится на суточный график в виде прямой линии.

Выбранный трансформатор проверяется на аварийную перегрузку. Для этого задаются средней температурой охлаждающего воздуха (для Оренбургской области θ_охл = –13,4 º C) /7/ и по графику определяется суммарное количество часов перегрузки трансформатора свыше номинальной мощности h.

Затем определяется начальная нагрузка (K₁) из выражения (3.7) или:

где S_m – средняя мощность интервала длительностью ∆t_m.

По таблице 11 ГОСТ 14209-97 для известных K₁ и h , а также температуры окружающей среды и способа охлаждения трансформатора определяется допустимая аварийная нагрузка k₂. Затем проверяется условие (3.6), если оно не выполняется, поступают также, как и в предыдущем случае (см. с. 19).

Например, задан график нагрузки предприятия (рисунок 3.1), для которого S’_max = 23 МВА.

Определяется среднеквадратичная мощность:

По справочнику /10/ выбираются два трансформатора мощностью S_ном = 16 МВА. Откладывается данная величина на графике в процентах от максимальной нагрузки подстанции

Проверяется коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме:

что соответствует экономической загрузке трансформаторов.

Систематическая нагрузка трансформаторов меньше их номинальной мощности (S’_max 0 C; h = 24 час

По таблице /27/ определяется K₂ = 1,5.

Проверяется выбранный трансформатор на аварийную перегрузку:

Выбранный трансформатор удовлетворяет требованиям ГОСТ 14209-97. Выписываются все каталожные данные трансформатора из справочников /2, 3/. Например: ТДН-16000/110/10

Габариты: длина 6 м, ширина 3,5 м, высота 5,5 м.

Выбор мощности трансформатора на однотрансформаторной ГПП производится по среднеквадратичной мощности:

S_ном ≥ S_ср.кв с проверкой перегрузочной способности трансформатора в часы максимума

где K₂ – коэффициент допустимой систематической нагрузки.

Так как потребная мощность предприятия растет из года в год, при проектировании подстанций необходимо фундаменты и конструкции, а также ошиновку подстанции и аппараты ввода рассчитывать для трансформаторов на ступень выше расчетной мощности, т. е. предусмотреть возможность увеличения мощности подстанции без существенных переделов /1/.

Токи короткого замыкания

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: