Curvas de carga diária de edifícios residenciais

Os modos de operação dos eletrodomésticos são diferentes. Eles variam dependendo da finalidade e uso desses dispositivos na família. A natureza da mudança de carga é mais claramente visível no chamado horário de carga diário e, dependendo do número de apartamentos conectados, do dia da semana e da época do ano, esses horários diferem entre si.

Devido ao fato de que as cargas máximas nas redes que abastecem os consumidores domésticos são observadas no inverno, os gráficos de carga diária do dia de inverno são de maior interesse. Além disso, a natureza do cronograma de carregamento é significativamente influenciada pela forma como a comida é preparada.

Deste ponto de vista, as programações de carga diária podem ser divididas em três grupos principais, dependendo do método de cozimento:

• para edifícios com fogões a gás,

• fogões de combustível sólido

• fogões elétricos.

Abaixo estão as características das tabelas para edificações com fornos a gás e elétricos.

Arroz. 1. Carga horária média diária na entrada de um prédio de 62 residências com fogões a gás.

A forma do horário de carga diária e suas características (enchimento), bem como a carga máxima, variam muito. Portanto, para pesquisa, curvas de carga típicas médias determinadas por uma série de gráficos para as cargas médias de meia hora.

Para os elementos das redes que abastecem apartamentos com salamandras, os horários médios são determinados para todos os dias da semana, incluindo sábados e domingos, uma vez que não existe grande diferença no horário de carga para os dias da semana nestas redes. Para os elementos das redes que fornecem apartamentos com fogões elétricos, são determinados horários médios para fins de semana (sábado e domingo) e para dias de semana, uma vez que nessas redes os horários de carga para trabalho e fins de semana diferem entre si.

Uma característica do cronograma de carga de fim de semana é a presença de cargas de pico matinais e diurnas, que são próximas em tamanho à carga de pico noturna durante a semana.

Arroz. 2. Horário médio diário de um edifício residencial (501 apartamentos com fogão a gás) em ônibus nas subestações. As medições foram feitas com amperímetros de auto-registro.

As cargas médias são determinadas a partir das leituras do medidor pelo valor da energia registrada para o período de tempo correspondente (geralmente 30 minutos). Para construir um gráfico de média, as cargas médias registradas no mesmo horário são somadas, por exemplo, às 14:00 (14:30, 15:00, etc.) em todos os dias da semana e, em seguida, o valor resultante é dividido em Sete.

Na fig. A figura 1 mostra a carga horária média diária na entrada de um prédio de 62 residências com fogões a gás. A Figura 2 mostra a carga horária média diária de edifícios residenciais (501 apartamentos) nas barras de uma subestação transformadora. Na fig.3 mostra uma programação semelhante na entrada de um prédio de 108 unidades com fogões elétricos durante a semana e fins de semana. A partir do gráfico da fig. 1 segue-se que nas redes de edifícios com fogões a gás em Moscou, a carga máxima de inverno ocorre por volta das 18:00 e dura até 22-23, mas o maior valor de carga é observado de 20 a 21

Arroz. 3. Carga horária média diária na entrada de um prédio de 108 residências com fogões elétricos. 1 — dia útil, 2 — sábado, 3 — domingo.

Fator de preenchimento da programação de carga diária

está na faixa de 0,35-0,5.

A carga máxima da manhã dura 2 horas: das 7 às 9h e é igual a 35-50% da carga máxima da noite; a carga diurna é de 30 a 45% e a carga noturna é de 20 a 30%.

Nas redes que abastecem apartamentos com fogões elétricos, durante a semana a carga máxima noturna coincide no tempo com a carga máxima das casas com fogões a gás. O máximo da manhã começa às 6h e vai até as 11h. O máximo da manhã está na faixa de 60-65% do máximo da noite. A carga diurna é de 50-60% e a noite - 20%.O fator de preenchimento da carga horária diária varia de 0,45 a 0,55.

Aos sábados e domingos, além do máximo vespertino das 21h00 às 23h00, há também um máximo matutino, aproximadamente igual em magnitude ao vespertino, e uma carga máxima diurna das 13h00 às 17h00, igual a 85-90% do máximo da noite. Nesses dias, a taxa de preenchimento da programação é maior do que nos dias de semana. Os dados fornecidos são típicos para grandes cidades. Em pequenas cidades e vilas onde a rotatividade de trabalhadores desempenha um papel significativo, os cronogramas de carga podem diferir daqueles discutidos abaixo.

O uso generalizado de eletrodomésticos equipados com motores elétricos de baixa potência levou a uma diminuição do fator de potência para 0,9-0,92 em casas com fogões a gás durante o pico da noite e durante o resto do dia para 0. 76-0,8 . Em casas com fogões elétricos, o fator de potência é maior e é de 0,95 durante o dia e à noite e 0,8 à noite.

Esta circunstância é muito importante e deve ser levada em consideração ao projetar redes elétricas, pois até agora o projeto era feito sem levar em conta este fator. O fator de potência é considerado praticamente unitário, o que é verdade quando a carga principal é a iluminação elétrica feita com lâmpadas incandescentes.

A carga de um edifício residencial é caracterizada, via de regra, pela utilização de receptores elétricos monofásicos. Isso não pode deixar de afetar a distribuição de cargas nas fases da rede elétrica. As cargas nas fases individuais acabam sendo desiguais. Apesar do fato de que tanto no projeto, instalação e operação de instalações elétricas em edifícios residenciais, são tomadas medidas para distribuir as cargas nas fases o mais uniformemente possível, estudos mostram que, de fato, o desnível da carga da fase é muitas vezes significativo.

A situação foi agravada pela conexão com o uso generalizado de eletrodomésticos (geladeiras, máquinas de lavar, TVs, rádios, etc.), que possuem modos de operação diferentes e amplamente aleatórios, resultando na assimetria das cargas de fase em as redes urbanas tornaram-se inevitáveis.

Por exemplo, segundo a Mosenergo, mesmo em redes externas com, regra geral, entradas trifásicas nos edifícios, com boa organização do trabalho e monitorização regular, não foi possível atingir uma assimetria de cargas de fase inferior a 20%. A situação é ainda pior com edifícios baixos, típicos de pequenas cidades e aldeias, onde as entradas dos edifícios são maioritariamente monofásicas. Estudos realizados em Moscou durante a medição simultânea de cargas em todas as três fases, bem como no condutor neutro de redes de quatro fios, confirmaram o acima.

Arroz. 4. Gráficos de carga média diária por fases de um riser em uma casa com fogões elétricos.

Nas redes dentro de casa, especialmente nas redes de edifícios com fogões elétricos, existe uma assimetria significativa das cargas de fase, devido não só à distribuição desigual dos recetores elétricos monofásicos, mas também principalmente ao tempo natural de acendimento e desligar aparelhos elétricos. Para ilustrar o que foi dito na fig. 4 mostra o horário médio diário de cada fase do riser em uma casa com fogão elétrico. Caracteristicamente, os gráficos dados são para uma linha, a cada fase da qual um número igual de apartamentos está conectado.

Os resultados do processamento dos dados obtidos durante as medições são apresentados em uma tabela. 1 (de acordo com o laboratório de equipamentos elétricos MNIITEP).

Tabela 1 Dados para medição de cargas de fase

Configurações Fase A Fase B Fase C Valores médios Carga média Рm, kW 4,25 3,32 4,58 4,1 Desvio padrão σр, kW 1,53 0,65 0,47 0,61 Carga máxima de projeto Pmax, kW 8 ,84 5,3 6,1 5,93 Carga unitária por apartamento, kW / apartamento — — — 1,77

Avaliação da assimetria de carga

Para estimar a assimetria das cargas, pode-se utilizar o conceito do fator de assimetria das cargas de fase nos horários de pico, que é a razão entre a corrente no condutor neutro I0 e a corrente da carga de fase média Iav.

Valores de carga de projeto:

— independentemente da assimetria

— tendo em conta a assimetria P

onde: PMSRF — carga de fase média calculada máxima (por fase);

Pmkasf — carga de fase média calculada máxima da fase mais carregada.

A relação das duas últimas fórmulas é chamada de coeficiente de transição da carga de projeto sem levar em conta a assimetria para a carga de projeto, levando em consideração a assimetria:

O processamento dos gráficos de fase individual e carga geral mostrou que nas redes elétricas internas das residências com fogão a gás, a assimetria das cargas de fase com valores médios de trinta minutos durante o horário de pico de carga está dentro de 20%. A carga de projeto para a fase carregada máxima é 20-30% maior do que o máximo de projeto da carga de fase média.

Em casas com fogões elétricos, a assimetria das cargas de fase na entrada de um prédio de cem apartamentos é de 20 a 30%, e nas redes internas de energia (para rodovias que abastecem de 30 a 36 apartamentos, a assimetria chega a 40 a 50 %). Desta forma, estabeleceu-se a necessidade de levar em consideração a assimetria das cargas de fase na escolha dos parâmetros da rede elétrica; deve-se ter em mente que à medida que o número de apartamentos conectados aumenta, a assimetria diminui.A assimetria não contabilizada das cargas de fase pode levar a erros significativos na seleção de seções transversais de fios e cabos.

No projeto, a assimetria é levada em consideração por um aumento correspondente nos valores das cargas elétricas específicas normalizadas (kW / apartamento), ou seja, o cálculo é realizado para a fase mais carregada.

Nos barramentos do transformador de alimentação, a assimetria das cargas de fase afeta apenas ligeiramente e pode ser desprezada.

Deve-se mencionar que com uma assimetria significativa de cargas de fase devido ao aparecimento de correntes reversas e de sequência zero na rede, são obtidas perdas adicionais de tensão e potência, o que piora os indicadores econômicos da rede e a qualidade da tensão na energia consumidores.