Curbele zilnice de sarcină ale clădirilor rezidențiale

Modurile de funcționare ale aparatelor electrocasnice sunt diferite. Acestea variază în funcție de scopul și utilizarea acestor dispozitive în familie. Natura schimbării sarcinii este cel mai clar vizibilă în așa-numitul program zilnic de încărcare și, în funcție de numărul de apartamente conectate, ziua săptămânii și perioada anului, aceste programe diferă unele de altele.

Datorită faptului că sarcinile maxime în rețelele de alimentare a consumatorilor casnici se respectă iarna, graficele zilnice de sarcină ale zilei de iarnă prezintă cel mai mare interes. În plus, natura programului de încărcare este influențată semnificativ de modul în care este pregătită mâncarea.

Din acest punct de vedere, programele zilnice de încărcare pot fi împărțite în trei grupe principale, în funcție de metoda de gătit:

• pentru clădiri cu sobe pe gaz,

• sobe cu combustibil solid

• sobe electrice.

Mai jos sunt caracteristicile orarelor pentru clădirile cu cuptoare pe gaz și electrice.

Orez. 1. Programul mediu zilnic de încărcare la intrarea într-o clădire de 62 de locuințe cu sobe pe gaz.

Forma programului zilnic de încărcare și caracteristicile acestuia (umplere), precum și sarcina maximă variază foarte mult. Prin urmare, pentru cercetare, curbele de sarcină tipice medii determinate de un număr de grafice pentru sarcinile medii pe jumătate de oră.

Pentru elementele rețelelor de alimentare cu sobe pe gaz a apartamentelor se determină programe medii pentru toate zilele săptămânii, inclusiv sâmbăta și duminica, întrucât nu există o diferență mare în programul de încărcare pentru zilele săptămânii în aceste rețele. Pentru elementele rețelelor care alimentează apartamentele cu sobe electrice se determină programe medii pentru weekend (sâmbătă și duminică) și pentru zilele lucrătoare, deoarece în aceste rețele programele de încărcare pentru lucru și weekend diferă între ele.

O trăsătură caracteristică a programului de încărcare de weekend este prezența sarcinilor de vârf dimineața și în timpul zilei, care sunt apropiate ca mărime de sarcina de vârf de seară în zilele lucrătoare.

Orez. 2. Programul zilnic mediu al unei clădiri rezidențiale (501 apartamente cu sobe pe gaz) în autobuze la substații. Măsurătorile s-au făcut cu ampermetre cu auto-înregistrare.

Sarcinile medii sunt determinate din citirile contorului de valoarea energiei înregistrate pentru perioada de timp corespunzătoare (de obicei 30 de minute). Pentru a construi un grafic mediu, se însumează încărcările medii înregistrate în același timp, de exemplu la 14:00 (14:30, 15:00 etc.) în toate zilele săptămânii, iar apoi valoarea rezultată este împărțită la Șapte.

În fig. 1 prezintă programul mediu zilnic de încărcare la intrarea într-o clădire de 62 de locuințe cu sobe pe gaz. Figura 2 prezintă programul mediu zilnic de încărcare a clădirilor rezidențiale (501 apartamente) în magistralele unei stații de transformare. În fig.3 prezintă un program similar la intrarea într-o clădire de 108 unități cu sobe electrice în zilele lucrătoare și în weekend. Din graficul din fig. 1 rezultă că în rețelele de clădiri cu sobe pe gaz din Moscova, sarcina maximă de iarnă are loc în jurul orei 18:00 și durează până la 22-23, dar cea mai mare valoare a sarcinii se observă de la 20 la 21.

Orez. 3. Programul mediu zilnic de încărcare la intrarea într-o clădire de 108 locuințe cu sobe electrice. 1 — zi lucrătoare, 2 — sâmbătă, 3 — duminică.

Factor de umplere a programului de încărcare zilnică

este în intervalul 0,35-0,5.

Sarcina maximă de dimineață durează 2 ore: de la 7 la 9 dimineața și este egală cu 35-50% din maximul de seară; sarcina pe timp de zi este de 30–45%, iar sarcina pe timp de noapte este de 20–30%.

În rețelele de alimentare cu sobe electrice a apartamentelor, în zilele lucrătoare sarcina maximă de seară coincide în timp cu sarcina maximă a caselor cu sobe pe gaz. Maximul de dimineață începe la ora 6:00 și durează până la ora 11:00.Maximul de dimineață este în intervalul 60-65% din maximul de seară. Sarcina de zi este de 50-60%, iar cea de noapte - 20%.Factorul de umplere al programului zilnic de încărcare variază de la 0,45 la 0,55.

Sâmbăta și duminica, pe lângă maximul de seară de la 21:00 la 23:00, există și o maximă dimineață, aproximativ egală ca mărime cu cea de seară, și o sarcină maximă de zi de la 13:00 la 17:00, egal cu 85-90% din maximul serii. Pentru astfel de zile, rata de completare a programului este mai mare decât în ​​zilele lucrătoare. Datele date sunt tipice pentru orașele mari. În orașele și satele mici în care fluctuația lucrătorilor joacă un rol semnificativ, programele de încărcare pot diferi de cele discutate mai jos.

Utilizarea pe scară largă a aparatelor electrice de uz casnic echipate cu motoare electrice de putere redusă a dus la scăderea factorului de putere la 0,9-0,92 în casele cu sobe pe gaz în timpul sarcinii de vârf de seară, iar în restul zilei la 0,76-0,8 . În casele cu sobe electrice, factorul de putere este mai mare și este de 0,95 atât ziua, cât și seara și 0,8 noaptea.

Această împrejurare este foarte importantă și trebuie luată în considerare la proiectarea rețelelor electrice, deoarece până acum proiectarea s-a realizat fără a ține cont de acest factor. Se presupune că factorul de putere este practic unitar, ceea ce este adevărat atunci când sarcina principală este iluminatul electric realizat cu lămpi cu incandescență.

Sarcina unei clădiri rezidențiale se caracterizează, de regulă, prin utilizarea unor receptoare electrice monofazate. Acest lucru nu poate să nu afecteze distribuția sarcinilor pe fazele rețelei electrice. Sarcinile pe fazele individuale se dovedesc a fi inegale. În ciuda faptului că atât în ​​proiectarea, instalarea și exploatarea instalațiilor electrice din clădirile de locuințe se iau măsuri pentru distribuirea cât mai uniformă a sarcinilor pe faze, studiile arată că de fapt denivelările sarcinii de fază este adesea semnificativă.

Situația a fost agravată de legătura cu utilizarea pe scară largă a aparatelor electrice de uz casnic (frigidere, mașini de spălat, televizoare, radio etc.), care au moduri de funcționare diferite și în mare măsură aleatorii, drept urmare asimetria sarcinilor de fază în reţelele urbane au devenit inevitabile .

De exemplu, potrivit lui Mosenergo, chiar și în rețelele externe cu, de regulă, intrări trifazate în clădiri, cu o bună organizare a muncii și monitorizare regulată, nu a fost posibil să se realizeze o asimetrie a sarcinilor de fază sub 20%. Situația este și mai gravă cu clădirile mici, tipice orașelor și satelor mici, unde intrările în clădiri sunt în mare parte monofazate. Studiile efectuate la Moscova în timpul măsurării simultane a sarcinilor pe toate cele trei faze, precum și asupra conductorului neutru al rețelelor cu patru fire, au confirmat cele de mai sus.

Orez. 4. Grafice ale încărcăturii medii zilnice pe faze ale unui ridicător într-o casă cu sobe electrice.

În rețelele din interiorul casei, în special în rețelele clădirilor cu sobe electrice, există o asimetrie semnificativă a sarcinilor de fază, datorită nu numai distribuției neuniforme a receptoarelor electrice monofazate, ci și în principal timpului natural de pornire. și aparatele electrice oprite. Pentru a ilustra cele spuse în fig. 4 arată programul mediu zilnic pentru fiecare fază a ridicătorului într-o casă cu sobe electrice. În mod caracteristic, graficele date sunt pentru o linie, la fiecare fază a căreia sunt conectate un număr egal de apartamente.

Rezultatele prelucrării datelor obținute în timpul măsurătorilor sunt prezentate într-un tabel. 1 (conform laboratorului de echipamente electrice MNIITEP).

Tabelul 1 Date pentru măsurarea sarcinilor de fază

Setări Faza A Faza B Faza C Valori medii Sarcina medie Рm, kW 4,25 3,32 4,58 4,1 Abatere standard σр, kW 1,53 0,65 0,47 0,61 Sarcina maximă de proiectare Pmax, kW 8,84 5,3 6,1 kW / unitate de sarcină per apartament, 5,93. — — 1,77

Evaluarea asimetriei sarcinii

Pentru a estima asimetria sarcinilor, puteți utiliza conceptul de factor de asimetrie a sarcinilor de fază în timpul orelor de vârf, care este raportul dintre curentul din conductorul neutru I0 și curentul sarcinii medii de fază Iav.

Valori de sarcină de proiectare:

— indiferent de asimetrie

— ținând cont de asimetria P

unde: PMSRF — sarcina medie de fază calculată maximă (pe fază);

Pmkasf — sarcina de fază medie calculată maximă a celei mai încărcate faze.

Raportul dintre ultimele două formule se numește coeficient de tranziție de la sarcina de proiectare fără a lua în considerare asimetria la sarcina de proiectare, ținând cont de asimetria:

Procesarea graficelor de fază individuală și a sarcinii generale a arătat că în rețelele electrice interne ale caselor cu sobe pe gaz, asimetria sarcinilor de fază cu valori medii de treizeci de minute în timpul orelor de sarcină de vârf este de 20%. Sarcina de proiectare pentru faza maximă încărcată este cu 20-30% mai mare decât maximul de proiectare a sarcinii medii de fază.

În casele cu sobe electrice, asimetria sarcinilor de fază la intrarea într-o clădire de o sută de apartamente este de 20-30%, iar în rețelele interne de alimentare cu energie (pentru autostrăzile care alimentează 30-36 de apartamente, asimetria ajunge la 40-50). %). În acest fel, s-a stabilit necesitatea luării în considerare a asimetriei sarcinilor de fază la alegerea parametrilor rețelei electrice; trebuie avut în vedere că pe măsură ce numărul de apartamente conectate crește, asimetria scade.Nesocotită asimetria sarcinilor de fază poate duce la erori semnificative în selectarea secțiunilor transversale ale firelor și cablurilor.

În proiectare, asimetria este luată în considerare printr-o creștere corespunzătoare a valorilor sarcinilor electrice specifice normalizate (kW / apartament), adică. calculul se efectuează pentru faza cea mai încărcată.

În barele de alimentare ale transformatorului, asimetria sarcinilor de fază afectează doar puțin și poate fi neglijată.

De menționat că, cu o asimetrie semnificativă a sarcinilor de fază datorită apariției în rețea a curenților inversi și cu secvență zero, se obțin pierderi suplimentare de tensiune și putere, ceea ce înrăutățește indicatorii economici ai rețelei și calitatea tensiunii la energie. consumatori.