Лекции по курсу «ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПОТРЕБИТЕЛИ»
-
Лекция 1. ГРАФИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Понятие нагрузки
-
Под нагрузкой в данный момент времени понимается ее действующее значение, показываемое измерительным прибором с достаточно малой инерцией, например стрелочным амперметром.
-
Обычно имеют дело с тремя видами нагрузок: по току I, по активной Р и реактивной Q мощности.
-
Кривая изменения нагрузки во времени I(t), Р(t) или Q(t) называется графиком нагрузки.
Индивидуальные и групповые графики нагрузки
-
Индивидуальные графики нагрузки создаются отдельными электроприемниками и обозначаются строчными символами: i(t), р(t), q(t).
-
Для большинства заводских ЭП характерна цикличность их работы, обусловленная многократным повторением операций комплексного технологического процесса. Вследствие этого индивидуальные графики обладают регулярностью, которую необходимо учитывать при исследовании и расчетах нагрузок.
Режимы работы ЭП
-
Различают три основных характерных режима работы электроприемников, от которых зависит форма графиков нагрузки:
-
продолжительный;
-
кратковременный;
-
повторно-кратковременный (ПКР).
-
В свою очередь электроприемники продолжительного режима работы делят на две разновидности по виду графиков нагрузки:
-
а) ЭП с непрерывным режимом работы (большинство вентиляторов, насосов, компрессоров, электролизные установки и др.);
-
б) ЭП, которые в процессе технологического цикла отключаются (неоднородный режим работы).
-
Продолжительный режим работы ЭП соответствует номинальной неизменной нагрузке, продолжающейся столь долго, что температура его частей достигает установившихся значений (рис. 1, 1). Установившейся температурой считается температура, изменение которой в течение 1 ч не превышает 1°С.
-
Кратковременный режим работы ЭП (рис. 1, 2) характеризуется тем, что он работает при номинальной мощности в течение времени, за которое его температура не успевает достичь установившейся. При отключении электроприемник длительно не работает и его температура снижается до температуры окружающей среды.
-
Повторно-кратковременный режим работы ЭП – это такой режим, при котором кратковременные рабочие периоды номинальной нагрузки чередуются с паузами (рис. 1, 3). Продолжительность рабочих периодов и пауз не настолько велика, чтобы перегревы отдельных частей электроприемника при неизменной температуре окружающей среды могли достигнуть установившихся значений. При повторно-кратковременном режиме работы ЭП можно сильнее нагружать, чем при продолжительном номинальном режиме.
-
Повторно-кратковременный режим работы характеризуется продолжительностью включения (ПВ), равной отношению времени включения tв к времени всего цикла tц:1)2)3) Рис. 1. Графики нагрузки (а) и изменения температуры нагрева частей электроприемника (б) при различных режимах работы:
-
1) продолжительный режим работы электроприемника;
-
2) кратковременный режим работы электроприемника;
-
3) повторно-кратковременный режим работы электроприемника (ПКР).
-
, %,
-
где tо – продолжительность отключения (паузы).
-
Значение tц при ПКР не должно превышать 10 мин.
-
Электротехническая промышленность выпускает оборудование со стандартными значениями ПВ, равными 15, 25, 40 и 60 %.
-
Фактические значения ПВ в процессе работы изменяются в значительных пределах. Соотношение между мощностями P1 и Р2 электроустановки, работающей в повторно-кратковременном режиме при соответствующих ПB1 и ПВ2 имеет вид:
-
,
-
где Рпрод – мощность, соответствующая продолжительному режиму работы (ПВ = 100 %).
Индивидуальные графики нагрузки: периодические, цикличные, нецикличные, нерегулярные
-
Периодические графики (рис. а) отвечают строго ритмичному производству с одинаковыми токами и временами tп, tв, tц за разные циклы. Такие графики имеют, например, отдельные станки в автоматических поточных линиях.
-
Цикличные графики (рис. б) характерны для ЭП поточных линий, где имеются ручные операции, например установка, подгонка деталей, их съем и т.д. Времена пауз tп и циклов tц у таких графиков за разные циклы неравны и изменяются по случайному закону.
-
Нецикличные графики (рис. в) имеют ЭП, когда выполняемые ими операции строго не регламентированы
