עקומות עומס יומיות של בנייני מגורים

מצבי הפעולה של מכשירי חשמל ביתיים שונים. הם משתנים בהתאם למטרה ולשימוש של מכשירים אלה במשפחה. אופי שינוי העומס נראה בצורה הברורה ביותר במה שנקרא לוח העומס היומי, ובהתאם למספר הדירות המחוברות, ליום בשבוע ולזמן השנה, לוחות הזמנים הללו שונים זה מזה.

בשל העובדה שהעומסים המקסימליים ברשתות המספקות לצרכנים ביתיים נצפים בחורף, גרפי העומס היומיים של יום החורף הם בעלי עניין רב. בנוסף, אופי לוח הזמנים של הטעינה מושפע באופן משמעותי מאופן הכנת המזון.

מנקודת מבט זו, ניתן לחלק את לוחות הזמנים של הטעינה היומית לשלוש קבוצות עיקריות, בהתאם לשיטת הבישול:

• לבניינים עם תנורי גז,

• תנורי דלק מוצק

• כיריים חשמליות.

להלן המאפיינים של לוחות זמנים לבניינים עם תנורי גז וחשמל.

אורז. 1. לוח עומסים יומי ממוצע בכניסה לבניין בן 62 מגורים עם תנורי גז.

צורת לוח העומס היומי ומאפייניו (מילוי) וכן העומס המרבי משתנים מאוד. לכן, למחקר, עקומות עומס טיפוסיות ממוצעות שנקבעו על ידי מספר גרפים לעומסים הממוצעים של חצי שעה.

עבור גורמי הרשתות המספקות לדירות תנורי גז נקבעים לוחות הזמנים הממוצעים לכל ימות השבוע, כולל שבת וראשון, מאחר ואין הבדל גדול בלוח העומס לימי השבוע ברשתות אלו. עבור גורמים ברשתות המספקות דירות עם כיריים חשמליות נקבעים לוחות זמנים ממוצעים לסופי שבוע (שבת וראשון) ולימות חול, שכן ברשתות אלו לוחות העומס לעבודה וסופי שבוע שונים זה מזה.

מאפיין אופייני ללוח העומס של סוף השבוע הוא נוכחותם של עומסי שיא בבוקר וביום, הקרובים בגודלם לשיא עומס הערב בימי חול.

אורז. 2. לוח זמנים יומי ממוצע של בניין מגורים (501 דירות עם תנורי גז) באוטובוסים בתחנות משנה. המדידות בוצעו באמצעות מדי זרם בעלי רישום עצמי.

העומסים הממוצעים נקבעים מקריאות המונה לפי ערך האנרגיה הרשומה לפרק הזמן המקביל (בדרך כלל 30 דקות). כדי לבנות גרף ממוצע, מסוכמים את ממוצע העומסים שנרשמו בו-זמנית, למשל בשעה 14:00 (14:30, 15:00 וכו') בכל ימות השבוע, ואז הערך המתקבל מחולק ב- שבע.

באיור. 1 מציג את לוח העומס היומי הממוצע בכניסה לבניין בן 62 מגורים עם תנורי גז. איור 2 מציג את לוח העומס היומי הממוצע של בנייני מגורים (501 דירות) באוטובוסים של תחנת משנה שנאים. באיור.3 מציג לוח זמנים דומה בכניסה לבניין בן 108 יח"ד עם כיריים חשמליות לימי חול וסופי שבוע. מהגרף באיור. 1 מכאן נובע שברשתות של בניינים עם תנורי גז במוסקבה, העומס המרבי בחורף מתרחש בסביבות השעה 18:00 ונמשך עד 22-23, אך ערך העומס הגבוה ביותר נצפה בין 20 ל-21

אורז. 3. לוח עומסים יומי ממוצע בכניסה לבניין 108 מגורים עם כיריים חשמליות. 1 - יום עבודה, 2 - שבת, 3 - יום ראשון.

גורם מילוי לוח זמנים לטעינה יומי

הוא בטווח של 0.35-0.5.

העומס המרבי בבוקר נמשך שעתיים: מ-7 עד 9 בבוקר והוא שווה ל-35-50% מהמקסימום בערב; העומס בשעות היום הוא 30-45% ועומס הלילה הוא 20-30%.

ברשתות המספקות דירות עם תנורים חשמליים, בימי חול העומס המרבי בערב חופף בזמן את העומס המרבי של בתים עם תנורי גז. מקסימום הבוקר מתחיל בשעה 6:00 בבוקר ונמשך עד 11:00 בבוקר מקסימום הבוקר הוא בטווח של 60-65% מהמקסימום בערב. העומס בשעות היום הוא 50-60%, והלילה - 20%. מקדם המילוי של לוח העומס היומי משתנה בין 0.45 ל-0.55.

בימי שבת וראשון, בנוסף למקסימום ערב בין השעות 21:00-23:00, ישנו גם מקסימום בוקר, שווה בגודלו בערך לאחד בערב, ועומס מירבי בשעות היום בין השעות 13:00-17:00, שווה ל-85-90% מהמקסימום הערב. עבור ימים כאלה, קצב המילוי של לוח הזמנים גבוה יותר מאשר בימי חול. הנתונים הניתנים אופייניים לערים גדולות. בעיירות ובכפרים קטנים שבהם תחלופת עובדים משחקת תפקיד משמעותי, לוחות זמנים של עומס עשויים להיות שונים מאלה שנדונו להלן.

השימוש הנרחב במכשירי חשמל ביתיים המצוידים במנועים חשמליים בעלי הספק נמוך הוביל לירידה במקדם ההספק ל-0.9-0.92 בבתים עם כיריים גז בעומס השיא בערב, ובשאר שעות היום ל-0.76-0.8 . בבתים עם כיריים חשמליות מקדם ההספק גבוה יותר והוא 0.95 גם ביום וגם בערב ו-0.8 בלילה.

נסיבה זו חשובה מאוד ויש לקחת אותה בחשבון בעת ​​תכנון רשתות חשמל, שכן עד כה התכנון בוצע ללא התחשבות בגורם זה. ההנחה היא כי גורם ההספק הוא למעשה אחדות, וזה נכון כאשר העומס העיקרי הוא תאורה חשמלית העשויה עם מנורות ליבון.

העומס של בניין מגורים מאופיין, ככלל, בשימוש במקלטי חשמל חד פאזיים. זה לא יכול להשפיע על חלוקת העומסים על שלבי רשת החשמל. העומסים על השלבים הבודדים מתבררים כלא שווים. למרות העובדה שגם בתכנון, התקנה וגם תפעול של מתקני חשמל בבנייני מגורים, ננקטים אמצעים לחלוקת העומסים על השלבים בצורה שווה ככל האפשר, מחקרים מראים שלמעשה חוסר האחידות בעומס הפאזי הוא לרוב משמעותי.

המצב הוחמר בעקבות הקשר עם השימוש הנרחב במכשירי חשמל ביתיים (מקררים, מכונות כביסה, טלוויזיות, מכשירי רדיו וכו'), בעלי אופני פעולה שונים ואקראיים במידה רבה, וכתוצאה מכך א-סימטריה של עומסי פאזה ב. רשתות עירוניות הפכו לבלתי נמנעות.

לדוגמה, לפי מוסנרגו, גם ברשתות חיצוניות עם, ככלל, כניסות תלת פאזיות לבניינים, עם ארגון טוב של עבודה וניטור קבוע, לא ניתן היה להשיג אסימטריה של עומסי פאזה מתחת ל-20%. המצב חמור עוד יותר עם מבנים נמוכים, האופייניים לעיירות וכפרים קטנים, שבהם כניסות הבניינים הן לרוב חד-פאזיות. מחקרים שנערכו במוסקבה במהלך מדידה בו-זמנית של עומסים על כל שלושת השלבים, כמו גם על המוליך הנייטרלי של רשתות ארבעה חוטים, אישרו את האמור לעיל.

אורז. 4. גרפים של עומס יומי ממוצע לפי שלבים של עלייה בבית עם כיריים חשמליות.

ברשתות בתוך הבית, בעיקר ברשתות של מבנים עם כיריים חשמליות, קיימת א-סימטריה משמעותית של עומסי פאזה, לא רק בגלל חלוקה לא אחידה של מקלטי חשמל חד פאזיים, אלא גם בעיקר מהזמן הטבעי של הדלקה. וכבוי מכשירי חשמל. כדי להמחיש את הנאמר באיור. 4 מציג את לוח הזמנים היומי הממוצע עבור כל שלב של הגבהה בבית עם כיריים חשמליות. באופן אופייני, הגרפים הנתונים הם עבור קו, שלכל שלב שלו מחוברים מספר שווה של דירות.

תוצאות עיבוד הנתונים שהתקבלו במהלך המדידות מוצגות בטבלה. 1 (על פי המעבדה של ציוד חשמלי MNIITEP).

טבלה 1 נתונים למדידת עומסי פאזה

הגדרות שלב א שלב ב שלב ג ערכים ממוצעים עומס ממוצע Рm, kW 4.25 3.32 4.58 4.1 סטיית תקן σр, kW 1.53 0.65 0.47 0.61 עומס עיצובי מקסימלי Pmax, kW 8 .64 5.5 דירה לדירה, kW 8 .64 5.9 דירה — — 1.77

הערכת אסימטריה של עומס

כדי להעריך את א-סימטריה של העומסים, ניתן להשתמש במושג גורם הא-סימטריה של עומסי הפאזה בשעות השיא, שהוא היחס בין הזרם במוליך הנייטרלי I0 לזרם של עומס הפאזה הממוצע Iav.

ערכי עומס עיצוב:

- ללא קשר לאסימטריה

- תוך התחשבות באסימטריה P

שבו: PMSRF - עומס שלב ממוצע מחושב מקסימלי (לשלב);

Pmkasf - עומס שלב ממוצע מרבי מחושב של השלב הטעון ביותר.

היחס בין שתי הנוסחאות האחרונות נקרא מקדם המעבר מעומס התכנון מבלי לקחת בחשבון את האסימטריה לעומס התכנון, תוך התחשבות באסימטריה:

העיבוד של גרפי פאזה ועומס כלליים הראו שברשתות החשמל הפנימיות של בתים עם תנורי גז, א-סימטריה של עומסי פאזה עם ערכי ממוצע של שלושים דקות בשעות עומס שיא היא בטווח של 20%. עומס התכנון עבור השלב הטעון המרבי גבוה ב-20-30% מהמקסימום התכנון של עומס הפאזה הממוצע.

בבתים עם כיריים חשמליות, האסימטריה של עומסי הפאזות בכניסה לבניין של מאה דירות היא 20-30%, וברשתות אספקת החשמל הפנימיות (בכבישים המספקים 30-36 דירות, האסימטריה מגיעה ל-40-50 אחוזים. בדרך זו, נוצר הצורך לקחת בחשבון את האסימטריה של עומסי השלב בבחירת הפרמטרים של רשת החשמל; יש לזכור שככל שמספר הדירות המחוברות גדל, הא-סימטריה פוחתת.חוסר סימטריה של עומסי פאזה יכול להוביל לשגיאות משמעותיות בבחירת חתכים של חוטים וכבלים.

בתכנון, האסימטריה נלקחת בחשבון על ידי עלייה מקבילה בערכי העומסים החשמליים הספציפיים המנורמלים (kW / דירה), כלומר. החישוב מתבצע עבור השלב הטעון ביותר.

בפסי שנאי האספקה, האסימטריה של עומסי הפאזה משפיעה רק במעט ועלולה להיות מוזנחת.

יש להזכיר כי עם אסימטריה משמעותית של עומסי פאזה עקב הופעת זרמים ברצף הפוך ואפס ברשת, מתקבלים הפסדי מתח והספק נוספים, אשר מחמירים את האינדיקטורים הכלכליים של הרשת ואת איכות המתח באנרגיה. צרכנים.