2.1. Характеристика нагрузок

В соответствии с заданием предусматривается разработка проекта крупной системной подстанции (ПС) с одним высшим напряжением (750-110 кВ), одним или двумя средними напряжениями (220-35 кВ) и одним низшим напряжением (6, 10 кВ).

Принципиальная схема присоединения ПС к сетям энергосистемы должна показывать реальные источники энергосистемы (ТЭЦ, ГЭС, ГРЭС, АЭС), их мощность, напряжение и протяженность линий связи по высокому и среднему напряжению.

Характер и величина нагрузок являются определяющим фактором при разработке проекта ПС. В задании на курсовой проект должны быть указаны технические условия: связь ПС с системой и нагрузкой, максимальная нагрузка одной линии по линиям связи, коэффициент мощности, номинальные мощности станций системы, параметры станций и линий связи по ВН.

В дополнение к заданным нагрузкам указывается место сооружения ПС и наименование потребителей, получающих питание от ПС.

В данном разделе проекта необходимо описать основные параметры ПС: напряжение, величины нагрузок и их характеристики. Характеристика потребителей с точки зрения надежности электроснабжения определяется их категорией (1, 2, 3 категория), [1].

Характеристика нагрузки оказывает влияние на выбор числа и мощности трансформаторов и схемы ПС.

В задании указано, что принимаются типовые графики, поэтому по справочной литературе [2] в соответствии с заданной отраслью промышленности подбирают типовые графики, в которых ординаты нагрузок выражены в процентах. Приравнивая P_max=100%, строят графики в именованных величинах для нагрузок ПС на шинах СН и НН.

С достаточной точностью для учебного проектирования можно ограничиться построением только графиков активной мощности. В этом случае принимают, что cosj в течение суток остается постоянным и полная нагрузка в любой час суток определяется по формуле

(2.1)

Суточный график всей нагрузки ПС определяется сложением ординат графиков нагрузки со стороны НН и СН для зимних и летних суток. При построении графиков обратите внимание на то, чтобы масштаб всех графиков был одинаков.

На рисунке 2.1 показаны суточные и упорядоченный графики нагрузки на шинах подстанции (P = P_нн + Р_сн). Все значения нагрузок сводят в таблицу, а упорядоченный график нагрузки подстанции строится по величинам нагрузки на шинах ПС для летних и зимних суток.

Упорядоченные графики или графики нагрузок по продолжительности практически представляют собой ступенчатую диаграмму постепенно убывающую по суточным графикам значений нагрузок, каждому из которых соответствует время использования данной на-грузки в течение года.

На рис. 2.1 показано построение годового графика активной мощности по продолжительности в порядке убывания по двум графикам: летнему и зимнему. По вертикальной оси откладывают значения нагрузки, а по горизонтальной - продолжительность данной нагрузки в течение года. Предполагается, что по зимнему графику потребитель работает 7 месяцев (213 суток), а по летнему – в течение 152 суток. Возможно построение годового графика по трем характерным суточным графикам: для зимы и лета (в течение 91 суток) и для осенне-весеннего периода (в течение 183 суток) [3]. При построении упорядоченного годового графика могут учитываться суточные графики выходных и праздничных дней.

Площадь, ограниченная кривой S(t) или P(t) и координатными осями, в определенном масштабе представляет собой количество полученной потребителем электроэнергии

(2.2)

График нагрузки удобно характеризовать показателем, который называется временем (продолжительностью) использования макси-

Рис. 2.1 Построение годового графика, упорядоченного по

продолжительности по суточным зимнему и летнему графикам

мальной нагрузки Т_max. Величина Т_max является одним из характерных параметров годового графика. Она определяет такое условное время Т_max < 8760 ч, в течение которого, работая с максимальной неизменной нагрузкой S_max, потребитель получил бы из сети такое же количество электроэнергии, как и при работе по действительному изменяющемуся в течение года графику нагрузки. Следовательно, продолжительность использования максимальной нагрузки можно определить по выражению

. (2.3)

Чем больше время Т_max, тем равномернее, плотнее электропотребление в течение года.

Величина Т_max играет большую роль в расчетах электропотребления, при определении годового расхода и потерь электроэнергии, экономических нагрузок токоведущих элементов и др. Она имеет определенное характерное значение для каждой отрасли промышленности и отдельных видов предприятий и потребителей.

Аналогичным путем возможно построение годовых упорядоченных графиков по продолжительности для реактивных нагрузок и определение - числа часов использования максимальных реактивных нагрузок

• (2.4)