Faktorer som påverkar storleken och grafen för den mottagna belastningen från en grupp elektriska konsumenter

Den resulterande belastningen på varje element i en elektrisk installation (ledning, transformator, generator) är som regel inte lika med summan av de anslutna elektriska mottagarnas nominella effekter och är inte ett konstant värde. För det mesta ändras belastningen kontinuerligt i tiden från ett visst maximum till ett minimum, beroende på belastningsläget för var och en av de anslutna elektriska mottagarna och graden av sammanfallande av deras kopplingsperioder.

Beroende på det tekniska läget laddningsschema varje elkonsument, även inom en driftscykel, förändras ständigt. Lasttoppar är olika i storlek och varaktighet. Dessa ersätts av sänkningar, och under perioder av inbromsning förvandlas motorer i vissa fall från elförbrukare till generatorer, vilket ger bromsenergin till nätet.

Därför, även om alla elförbrukare samtidigt var påslagna och arbetade med full belastning, kan den resulterande belastningen i regel inte vara ett konstant värde och lika med summan nominell styrka alla tillhörande elektriska apparater. Men dessutom finns det ett antal andra faktorer som bestämmer den resulterande belastningens variabla karaktär och dess ytterligare minskning.

Märk- eller installerad effekt för den elektriska mottagaren detta är strömmen som anges av tillverkaren i sitt pass, det vill säga strömmen för vilken den elektriska mottagaren är konstruerad och som den kan utveckla eller förbruka under lång tid under vissa miljöförhållanden vid den nominella spänningen och det driftläge för vilket den är designad.

För elmotorer uttrycks märkeffekten i kilowatt som appliceras på axeln. Faktum är att den ström som förbrukas av nätverket är större med mängden förluster. För andra elkonsumenter uttrycks märkeffekten i kilowatt eller i kilovolt-ampere som förbrukas av nätet (se — Varför transformatoreffekt mäts i kVA och motor i kW).

För att undvika fel är det nödvändigt att vid undersökning av befintliga installationer identifiera konstruktionskoefficienterna, såväl som vid design av nya installationer, att sammanfatta den nominella effekten för elektriska förbrukare uttryckt i samma måttenheter. Man kom överens om att de skulle uttryckas i nominella kilowatt vid kontinuerlig drift.

I det här fallet: för elmotorer läggs de nominella effekterna ihop, inte den effekt som förbrukas av dem från nätet; med andra ord, effektiviteten hos elmotorerna försummas, eftersom den inte kan påverka resultaten nämnvärt på grund av den lilla skillnaden i värden, och eftersom de beräknade koefficienterna avslöjas för befintliga installationer med samma antagande; den nominella effekten för elektriska mottagare med kontinuerlig drift, uttryckt i kilovolt-ampere, omvandlas till kilowatt enligt passdata vid en nominell effektfaktor.

Även om standarddimensionerna för tekniska maskiner och enheter är standardiserade, men även för storskalig produktion och automatiska linjer med en konstant teknisk process är det inte möjligt att välja maskiner som exakt matchar enligt den nominella kapaciteten för en given teknisk enhet.

Dessutom är det inte möjligt att göra detta i installationer med en variabel teknisk process, för vilka maskinerna medvetet väljs ut av teknologerna, med hänsyn till den nödvändiga, om än sällsynta, maximala och "x produktiviteten under vissa produktionsperioder.

I sådana installationer är maskinerna endast delvis belastade, och ibland är de helt inaktiva. Elektriska motorer vid behov beräknas de av tillverkaren - leverantören av maskinen enligt dess nominella kapacitet och väljs från standardintervallet för nominella motoreffekter med en viss reserv. Därför, även när maskinen arbetar med full kapacitet, har dess elmotor sällan en nominell belastning.

När maskinen används i en processenhet som inte har sin nominella kapacitet, arbetar dess elmotor ofta med en betydande underbelastning.

Byt ut en sådan underbelastad elmotor driftpersonal har för det mesta inte möjligheten, eftersom för det första inte är uteslutet en sådan omstrukturering av den tekniska processen, där maskinen kommer att vara fulladdad, och för det andra levereras moderna maskiner komplett med motorer och styrutrustning, speciellt installerade på dem (inbyggda, flänsade, gemensamma axlar, specialväxlar, regleranordningar, etc.), vilket skulle kräva en extremt stor flotta av reservmotorer och utrustning med olika kapaciteter för att ersättas.

Varje mekanism har oundvikligen perioder av stillestånd för lossning, lastning, tankning, byte av verktyg och delar samt rengöring. Det stannar också för planerade förebyggande och grundläggande reparationer.

I installationer med ett stort antal mekanismer, där de tekniska sambanden mellan mekanismerna inte är tydligt uttryckta, d.v.s. där det inte finns något kontinuerligt flöde av bearbetade material eller produkter från mekanism till mekanism, och därför fungerar mekanismerna praktiskt taget oberoende av varandra, utförs sådana stopp sekventiellt under driften av andra mekanismer, och detta påverkar avsevärt arten och storleken av den resulterande belastningen.

Förutom de elektriska motorerna i huvudenheterna finns det ett stort antal motorer för hjälpanordningar som mekaniserar hjälpoperationer: för att vrida maskinens delar under dess justering, för lossning och lastning, för insamling av avfall, vridning av ventiler, överföring av grindar, etc.

Det primära syftet med dessa motorer och andra liknande elektriska mottagare (t.ex. magneter, värmare, etc.) är sådant att de inte kan slås på och gå när drivmotorn är igång. Detta påverkar också avsevärt storleken och arten av den resulterande belastningen.

På grund av kombinationen av dessa skäl, även i en anläggning som arbetar rytmiskt med full kapacitet och mekanismer väl anpassade för deras arbete, den resulterande belastningen varierar för det mesta kontinuerligt inom gränser som bara är en liten del av summan av de nominella effekterna för alla anslutna elförbrukare.

Värdet av denna andel beror inte bara på produktionens natur (på den tekniska processen), organisationen av arbetet och funktionssätten för individuella mekanismer, utan naturligtvis på antalet anslutna elektriska mottagare. Ju större antal självständigt fungerande elektriska mottagare, desto mindre del av summan av deras nominella effekter som ett resultat av belastningen.

I vissa fall, även i installationer som fungerar ganska rytmiskt med full prestanda, den resulterande belastningen får inte vara mer än 15-20% av summan av märkeffekterna för de anslutna elektriska mottagarna och detta kan inte på något sätt tjäna som en indikator på dålig användning av processmaskiner och elektrisk utrustning.

Det framgår av det som sagts korrekt bestämning av konstruktionsbelastningarna är av yttersta vikt. Detta bestämmer å ena sidan möjligheten till tillförlitlig, kontinuerlig drift av den designade tekniska enheten med dess fulla produktionskapacitet och maximala produktivitet, och å andra sidan storleken på kapitalkostnaderna, förbrukningen av mycket värdefulla material och utrustning för konstruktionen av den elektriska delen av installationen och den ekonomiska effektiviteten av dess arbete.

Strängt taget all konsten hos en elektroingenjör, som uppfinner de mest pålitliga och dessutom enkla i drift, ekonomiska sätten att försörja ström till den planerade installationen, alla kretslösningar, beräkningar för val av ledningar, apparater, utrustning, omvandlare och transformatorer, allt detta kan reduceras till noll på grund av felaktigt definierade konstruktionsbelastningar, som ligger till grund för alla efterföljande beräkningar och beslut.

Vid utformning av nya installationer är det i många fall tillrådligt och till och med nödvändigt att i förväg förutse en reserv i kapaciteten för generatorer, transformatorer, apparater och ledningar, med hänsyn till den förväntade expansionen av installationen. På grundval av detta hävdas ibland att det inte finns något särskilt behov av att sträva efter mer eller mindre exakt bestämning av konstruktionsbelastningar, eftersom marginalen i dem aldrig kommer att skada.

Sådana påståenden är felaktiga. I avsaknad av korrekta beräkningar kan du aldrig vara säker designbelastning kommer inte att underskattas och den designade elinstallationen kommer att kunna tillfredsställa företagets behov. Vi kan inte heller vara säkra på att lagren inte kommer att visa sig vara överdrivna.

Dessutom kan aktier som är dolda i felberäkningar aldrig redovisas. Vid behov kommer uppenbart nödvändiga lager att läggas till dolda lager.

Som ett resultat av sådana beräkningar kommer det totala lagret alltid att vara för stort, kapitalkostnaderna blir orimligt höga och anläggningen kommer att fungera oekonomiskt. Därför bör dimensionerande laster alltid beräknas med största möjliga försiktighet, och nödvändiga reserver bör läggas till dem endast medvetet och medvetet, och inte genom att tillämpa slumpmässiga designfaktorer som skapar dolda reserver.