Характеристики узлов нагрузки электрической сети

4.5. Характеристики узлов нагрузки электрической сети

          Узлы нагрузки электрической сети различны по характеру и могут быть разделены на следующие основные виды: промышленные, сельскохозяйственные, коммунально-бытовые. Каждый из этих видов  нагрузки характеризуется определенным составом электроприемников.

          Промышленная нагрузка весьма разнообразна и определяется профилем промышленного предприятия. Основным видом электроприемников в них являются электродвигатели силовых установок и производственных механизмов, электросварочные и электротермические установки.

          Сельскохозяйственная производственная нагрузка также определяется профилем предприятия. Основные их электроприемники - электродвигатели, осветительные и нагревательные установки.

          Коммунально-бытовая нагрузка включает осветительные установки жилых  и общественных зданий и наружного освещения, бытовые приборы. Постоянное увеличение бытовых приборов приводит к росту потребления ими реактивной мощности. Поэтому по своему характеру коммунально-бытовая нагрузка приближается к промышленной. Преобладание здесь однофазных электроприемников приводит к неравномерной нагрузке отдельных фаз.

          Основными характеристиками любого электроприемника является номинальная (установленная) мощность, род тока, частота, режим работы. Номинальной мощностью электроприемника является мощность, указанная в его паспорте. Для электродвигателей номинальной является активная мощность  и обязательно указывается cosj. В сварочных трансформаторах номинальной считается  полная мощность .

          Для расчета и анализа режимов работы электрической сети, выбора основных ее параметров необходимо правильно определить электрические нагрузки в узлах сети, включая среднюю, расчетную и пиковую или пусковую нагрузки. Для их определение применяют различные методы.      Потребляемая различными электроприемниками мощность зависит от величины и частоты напряжения, подведенного к ним. Влияние величины и частоты напряжения на потребляемую электроприемниками в установившемся режиме мощность учитывается соответственно статическими характеристиками нагрузки по напряжению (рис.4.14.а) и частоте (рис.4.14,б).  Для каждого электроприемника эти характеристики различны. Количественной мерой статических характеристик нагрузки является регулирующий эффект нагрузки, под которым понимают степень изменения активной  и реактивной мощности нагрузки при изменении напряжения или частоты.  Его определяют значениями частных производных

.

Чем больше производная и, значит регулирующий эффект, тем сильнее изменяется мощность  нагрузки при изменении напряжения или частоты. Так, например, при изменении напряжения регулирующий эффект активной мощности  для осветительных установок с разными лампами равен 1,6-1,9, для электротермических около 2, для выпрямительных до 5 и для асинхронных двигателей в зависимости от величины загрузки от небольших положительных до таких же отрицательных значений. Для большинства из названных электроприемников регулирующий эффект реактивной мощности по напряжению более существенный, что и зафиксировано на рис. 4.14, а.

В каждом узле нагрузки находятся разные по характеру электроприемники, состав и режимы работы которых постоянно меняются. При анализе работы электрических сетей учесть все эти изменения не представляется возможным, поэтому для характеристики узлов нагрузки в целом пользуются так называемыми типовыми обобщенными статическими характеристиками, имеющими определенный состав электроприемников [10].