Крупные электроприемники с неравномерной нагрузкой

металлургических заводах. Электрическая нагрузка дуговых сталеплавильных печей — непрерывно циклическая. Цикличность сопровождается значительным изменением их мощности (рис. 2.2). Печи работают круглосуточно и проводят большое число плавок. Мощность печи меняется от 0 до 20 МВт. Изменение нагрузки печи является случайным процессом, что связано с неустойчивым горением дуги в дуговых сталеплавильных печах. При работе печи резко меняются потребляемая реактивная мощность и напряжение и требуется повышенная надежность электроснабжения.

Прокатные станы. Прокатный стан — это сложное сооружение, включающее боле 5000 электроприемников. Цикл проката занимает время от нескольких секунд до нескольких минут. При этом потребляемая мощность меняется от нуля до десятков мегаватт (рис. 2.3). Колебания напряжения в сети происходят до 20% номинального. В отличие от дуговых сталеплавильных печей колебания нагрузки рассматриваются не как случайные, а как строго циклические. Колебания нагрузки вызывают и колебания частоты.

Электродвигатели. Основными электроприемниками в промышленности являются электродвигателии. Из данных табл. 2.2 видно, что доля электропотребления синхронными и асинхронными электродвигателями составляет в промышленной нагрузке 65…98%. Нагрузка электродвигателей не регулируется и, как видно из данных, составляет 2/3 суммарной мощности.

Сварочные установки. Электросварка — наиболее распространенный вид электроприемников с резкопеременным повторно-кратковременным режимом работы. Электроприемники сварочных аппаратов создают несимметричную нагрузку фаз, потому что они представляют однофазную нагрузку, неравномерно распределенную, но фазам. В процессе работы сварочного аппарата напряжение меняется на 5%. Если напряжение выходит за допустимые пределы, то это вызывает брак в работе.

Рис. 2.2. Циклический график нагрузки электрической печи.

Таблица 2.2.

Нагрузки электроприемников на предприятиях различных отраслей промышленности, %

Примечание: СД — синхронные двигатели, АД — асинхронные двигатели, Г1Д — печи дуговые, ПС — печи сопротивления, С — сварка, В — выпрямители.

Электроприемники коммунально-бытового потребления. Электроприемники коммунально-бытовых потребителей включают: осветительные приборы, бытовые приборы, кондиционеры, установки приготовления пищи, телевизоры и многое другое. Все они оказывают комплексное влияние на режим потребления. Невозможно детально анализировать работу электроприемников этого сектора. Поэтому обычно она оценивается средним уровнем. Конечно, могут быть зоны потребления, различные по среднему уровню: город, поселок, пригород, сельские районы. Разрабатывая экономические оценки, необходимо дифференцировать потребление электроэнергии в быту по районам, в которых показатели режима нагрузки различаются. Важным фактором бытового потребления являются ее вероятностные свойства. Поэтому общая нагрузка определяется как средняя плюс случайные изменения:

В некоторых энергосистемах бытовое потребление электроэнергии составляет 20…30% и вызывает большую неравномерность режима потребления во времени.

Рис. 2.3. График нагрузки прокатного стана (фрагмент),.

слябинг 1250:…- полная мощность 5 Мвар;

—мощность Я МВт Приведенные примеры показывают, что имеется регулярная и случайная составляющая нагрузки электроприемников. Изменение нагрузки влияет на частоту, напряжение, реактивную мощность. Нагрузка меняется во времени, что определяется технологическим процессом. От состава электроприемников зависит график нагрузки потребителя.