Dagliga belastningskurvor för bostadshus

Driftsätten för elektriska hushållsapparater är olika. De varierar beroende på syftet och användningen av dessa enheter i familjen. Belastningsförändringens karaktär syns tydligast i det så kallade dagliga lastschemat och beroende på antal anslutna lägenheter, veckodag och tid på året skiljer sig dessa scheman från varandra.

På grund av det faktum att de maximala belastningarna i nätverken som förser hushållskonsumenter observeras på vintern, är de dagliga belastningsdiagrammen för vinterdagen av största intresse. Dessutom påverkas lastningsschemats karaktär avsevärt av hur maten tillagas.

Ur denna synvinkel kan dagliga laddningsscheman delas in i tre huvudgrupper, beroende på tillagningsmetoden:

• för byggnader med gasspisar,

• fastbränslekaminer

• elektriska spisar.

Nedan är egenskaperna hos scheman för byggnader med gas- och elektriska ugnar.

Ris. 1. Genomsnittligt daglig lastschema vid ingången till en 62-bostadsbyggnad med gasspisar.

Formen på det dagliga lastschemat och dess egenskaper (fyllning) samt den maximala lasten varierar kraftigt. Därför, för forskning, genomsnittliga typiska lastkurvor bestäms av ett antal grafer för de genomsnittliga halvtimmeslasterna.

För de delar av näten som förser lägenheter med gasspisar bestäms medeltidtabellerna för alla dagar i veckan, inklusive lördagar och söndagar, eftersom det inte är någon stor skillnad i belastningsschemat för veckodagarna i dessa nät. För delar av nätverken som förser lägenheter med elektriska spisar, bestäms genomsnittliga scheman för helger (lördag och söndag) och för vardagar, eftersom belastningsscheman för arbete och helger skiljer sig från varandra i dessa nätverk.

Ett karakteristiskt kännetecken för helgens lastschema är förekomsten av toppbelastningar på morgonen och dagarna, som i storlek är nära kvällens toppbelastning på vardagar.

Ris. 2. Genomsnittligt dygnsschema för ett bostadshus (501 lägenheter med gasspis) i bussar vid transformatorstationer. Mätningar gjordes med självregistrerande amperemetrar.

Medelbelastningen bestäms från mätarens avläsningar av värdet på den registrerade energin för motsvarande tidsperiod (vanligtvis 30 minuter). För att konstruera en genomsnittsgraf summeras medelbelastningarna som registrerats samtidigt, till exempel kl. 14:00 (14:30, 15:00, etc.) på alla veckodagar, och sedan delas det resulterande värdet kl. sju.

I fig. 1 visar det genomsnittliga dagliga lastschemat vid entrén till en 62-bostadsbyggnad med gasspisar. Figur 2 visar det genomsnittliga dagliga lastschemat för bostadshus (501 lägenheter) i bussarna i en transformatorstation. I fig.3 visar ett liknande schema vid entrén till en byggnad med 108 enheter med elektriska spisar för vardagar och helger. Från grafen i fig. 1 följer att i nätverken av byggnader med gasspisar i Moskva inträffar vinterns maximala belastning runt 18:00 och varar till 22-23, men det högsta belastningsvärdet observeras från 20 till 21

Ris. 3. Genomsnittligt daglig lastschema vid ingången till en 108-bostadsbyggnad med elektriska spisar. 1 — arbetsdag, 2 — lördag, 3 — söndag.

Daglig lastschema fyllningsfaktor

är i intervallet 0,35-0,5.

Morgonens maximala belastning varar i 2 timmar: från 7 till 9 på morgonen och är lika med 35-50% av kvällens maximala; dagbelastning är 30–45 % och nattbelastning är 20–30 %.

I nätverk som förser lägenheter med elektriska spisar, på vardagar sammanfaller kvällens maximala belastning i tid med den maximala belastningen av hus med gasspisar. Morgonmaximum börjar kl. 06.00 och varar till kl. 11.00. Morgonmaximum ligger i intervallet 60-65 % av kvällsmaximum. Dagsbelastningen är 50-60 % och natten 20. Fyllningsfaktorn för det dagliga belastningsschemat varierar från 0,45 till 0,55.

På lördagar och söndagar finns, förutom kvällsmax från 21:00 till 23:00, även ett morgonmax, ungefär lika stort som kväll ett, och en maximal dagbelastning från 13:00 till 17:00, lika med 85-90 % av kvällens maximum. För sådana dagar är schemafyllningsgraden högre än på vardagar. De angivna uppgifterna är typiska för stora städer. I små städer och byar där personalomsättning spelar en betydande roll, kan lastscheman skilja sig från de som diskuteras nedan.

Den utbredda användningen av elektriska hushållsapparater utrustade med elmotorer med låg effekt ledde till en minskning av effektfaktorn till 0,9-0,92 i hus med gasspis under kvällens toppbelastning och under resten av dagen till 0,76-0,8 . I hus med elspis är effektfaktorn högre och är 0,95 både dag- och kvällstid och 0,8 nattetid.

Denna omständighet är mycket viktig och måste beaktas vid utformning av elektriska nätverk, eftersom konstruktionen hittills har utförts utan att ta hänsyn till denna faktor. Effektfaktorn antas vara praktiskt taget enhet, vilket är sant när huvudbelastningen är elektrisk belysning gjord med glödlampor.

Belastningen av ett bostadshus kännetecknas som regel av användningen av enfasiga elektriska mottagare. Detta kan inte undgå att påverka fördelningen av laster på faserna i det elektriska nätverket. Belastningarna på de enskilda faserna visar sig vara ojämna. Trots att det både vid projektering, installation och drift av elinstallationer i bostadshus vidtas åtgärder för att fördela belastningarna på faserna så jämnt som möjligt, visar studier att faktiskt ojämnheten i fasbelastningen ofta är betydande.

Situationen förvärrades av sambandet med den utbredda användningen av elektriska hushållsapparater (kylskåp, tvättmaskiner, TV-apparater, radioapparater etc.), som har olika och till stor del slumpmässiga driftsätt, vilket resulterar i asymmetrin av fasbelastningar i stadsnät blev oundvikliga.

Till exempel, enligt Mosenergo, var det inte möjligt att uppnå en asymmetri av fasbelastningar under 20 %, även i externa nätverk med som regel trefasiga ingångar till byggnader, med god organisation av arbetet och regelbunden övervakning. Situationen är ännu värre med låga byggnader, typiska för små städer och byar, där byggnadsingångarna mestadels är enfasiga. Studier utförda i Moskva under samtidig mätning av belastningar på alla tre faserna, såväl som på den neutrala ledaren i fyrtrådsnätverk, bekräftade ovanstående.

Ris. 4. Grafer över genomsnittlig daglig belastning efter faser av en stigare i ett hus med elektriska spisar.

I nätverken inuti huset, särskilt i nätverken av byggnader med elektriska spisar, finns det en betydande asymmetri av fasbelastningar, inte bara på grund av den ojämna fördelningen av enfasiga elektriska mottagare, utan också främst på den naturliga tiden för påslagning och av elektriska apparater. För att illustrera vad som sades i fig. 4 visar det genomsnittliga dagliga schemat för varje fas av stigaren i ett hus med elektriska spisar. Karakteristiskt är att de givna graferna är för en linje, till varje fas av vilken lika många lägenheter är anslutna.

Resultaten av databehandling som erhållits under mätningarna visas i en tabell. 1 (enligt laboratoriet för elektrisk utrustning MNIITEP).

Tabell 1 Data för mätning av fasbelastningar

Inställningar Fas A Fas B Fas C Medelvärden Medellast Рm, kW 4,25 3,32 4,58 4,1 Standardavvikelse σр, kW 1,53 0,65 0,47 0,61 Maximal dimensionerande last Pmax, kW 8 ,84 13t lägenhet, kW 8 ,84 13 t lägenhet, kW 5. — — 1,77

Bedömning av lastasymmetri

För att uppskatta belastningarnas asymmetri kan man använda konceptet för fasbelastningarnas asymmetrifaktor under rusningstid, vilket är förhållandet mellan strömmen i nollledaren I0 och strömmen för den genomsnittliga fasbelastningen Iav.

Designa lastvärden:

— oavsett asymmetri

— med hänsyn till asymmetri P

där: PMSRF — maximal beräknad genomsnittlig fasbelastning (per fas);

Pmkasf — maximal beräknad medelfasbelastning för den mest belastade fasen.

Förhållandet mellan de två sista formlerna kallas övergångskoefficienten från designbelastningen utan att ta hänsyn till asymmetrin till designbelastningen, med hänsyn till asymmetrin:

Bearbetningen av individuella fas- och allmänna belastningsdiagram visade att i de interna elektriska nätverken i hus med gasspisar är asymmetrin av fasbelastningar med genomsnittliga trettiominutersvärden under toppbelastningstimmar inom 20%. Konstruktionsbelastningen för den maximalt belastade fasen är 20-30 % högre än konstruktionsmaximum för den genomsnittliga fasbelastningen.

I hus med elektriska spisar är asymmetrin hos fasbelastningarna vid ingången till en byggnad med hundra lägenheter 20-30%, och i de interna strömförsörjningsnäten (för motorvägar som levererar 30-36 lägenheter når asymmetrin 40-50 %). På detta sätt fastställdes behovet av att ta hänsyn till asymmetrin hos fasbelastningarna vid val av parametrar för det elektriska nätverket; man bör komma ihåg att när antalet anslutna lägenheter ökar, minskar asymmetrin.Utan hänsyn till asymmetri av fasbelastningar kan leda till betydande fel i valet av tvärsnitt av ledningar och kablar.

I konstruktionen beaktas asymmetrin genom en motsvarande ökning av värdena för de normaliserade specifika elektriska belastningarna (kW / lägenhet), dvs. beräkningen utförs för den mest belastade fasen.

I tillförseltransformatorns samlingsskenor påverkar fasbelastningarnas asymmetri endast något och kan försummas.

Det bör nämnas att med en betydande asymmetri av fasbelastningar på grund av uppkomsten av omvända och nollsekvensströmmar i nätverket, erhålls ytterligare spännings- och effektförluster, vilket försämrar nätverkets ekonomiska indikatorer och spänningens kvalitet vid energi. konsumenter.