Электрические нагрузки характеризуют потребление электроэнергии отдельным ЭП или группой ЭП (цехом, производством или предприятием в целом). Электрические нагрузки могут быть представлены в виде мощностей активной (P), реактивной (Q), полной (S) или тока (I). Режимы работы элктроприемников разнообразны и изменяются во времени, поэтому полную характеристику электрических нагрузок дают зависимости изменения электрических параметров во времени, которые и называют графиками нагрузок.

Для полной характеристики электрических нагрузок рассматриваются следующие показатели:

- установленная мощность;

- номинальные нагрузки;

- средние значения нагрузок;

- среднеквадратичные значения нагрузок;

- максимальные значения нагрузок;

- расчетные значения нагрузок;

- потребление электроэнергии.

Тема 4.1. Показатели нагрузок, характеризующие индивидуальные электроприемники

Все показатели нагрузок, характеризующие индивидуальные приемники электроэнергии и их графики, условились обозначать строчными буквами

(p, q, s, i). Для характеристики электрических нагрузок пользуются следующими определениями.

Установленная мощность

Установленная мощность индивидуального электроприемника (р_уст) – его номинальная мощность указанная в паспорте ЭП (р_пас). При указанной мощности ЭП должен работать при номинальной нагрузке и номинальном напряжении длительное время в установившемся режиме без превышения допустимой температуры. Будем считать установленным любой ЭП, подключенный к электрической сети (работающий или не работающий), но который может быть включен в любое время по требованию технологии.

Номинальные нагрузки

Номинальные нагрузки для индивидуальных ЭП характеризуются номинальной активной (р_н), реактивной (q_н), полной (s_н) мощностями и номинальным током (i_н). Номинальные нагрузки для индивидуальных ЭП зависят от режима их работы.

Для индивидуальных трехфазных ЭП с симметричной нагрузкой номинальные нагрузки определяются:

- номинальная активная мощность для электроприемника, работающего в длительном режиме

,                                                    (4.1)

где  и  - номинальная и паспортная величина активные мощности ЭП, кВт;

- номинальная активная мощность для электроприемника, работающего в повторно-кратковременном режиме

= ,                               (4.2)

где  – продолжительность включения, % (паспортная величина);  – коэффициент включения (рассчитывается по графику нагрузки ЭП), о.е. (подробнее см. подраздел 3.5);

- номинальная реактивная мощность для электроприемника, работающего в длительном режиме

, или ,                                    (4.3)

где  и  - номинальное и паспортное значение реактивной мощности ЭП, кВ·Ар;  - соответствует номинальному  ЭП ( - паспортная величина);

- номинальная реактивная мощность для электроприемника, работающего в повторно-кратковременном режиме

;                                         (4.4)

- номинальная полная мощность

,                                                (4.5)

где  - номинальная полная мощность электроприемника, кВ·А;

- номинальный ток нагрузки электроприемника

,                                                     (4.6)

где  - номинальное значение тока нагрузки электроприемника, А;  – номинальное напряжение электроприемника, кВ.

Остальные показатели электрических нагрузок индивидуальных ЭП определяются по графикам нагрузок или по коэффициентам, характеризующим эти графики.

Средние значения нагрузок

Среднее значение изменяющейся во времени нагрузки является ее основной статистической характеристикой. Средние значение нагрузки рассматривается за определенный период времени (цикл, смена, сутки, месяц, год) и определяется по графику нагрузок электроприемника:

- среднее значение активной мощности электроприемника

или  или ,        (4.7)

где  среднее значение активной мощности отдельного ЭП, кВт; - количество активной энергии, потребляемой электроприемником за рассматриваемый период времени t, кВт·ч;  – время, мин., ч. сутки;  - активная мощность, потребляемая ЭП, за рассматриваемый промежуток времени  (мин., ч., сутки), по характерному графику нагрузки ЭП, кВт.  – коэффициент использования, рассчитывается по графику нагрузки электроприемника (или справочные данные);

- среднее значение реактивной мощности для отдельного ЭП

или                                          (4.8)

где  - среднее значение реактивной мощности ЭП, кВ·Ар;  - количество реактивной энергии, потребляемой электроприемником за рассматриваемый период времени t, кВ·Ар·ч (при наличии графика нагрузки по реактивной мощности);  - соответствует номинальному  ЭП (  - паспортная величина);

- среднее значение полной мощности для отдельного ЭП

,                                         (4.9)

где  - среднее значение полной мощности электроприемника, кВ·А;

- среднее значение тока индивидуального электроприемника

,                                             (4.10)

где - среднее значение тока ЭП, А;  – номинальное напряжение ЭП, кВ;