Fatores que afetam a magnitude e o gráfico da carga recebida de um grupo de consumidores elétricos

A carga resultante em cada elemento de uma instalação elétrica (linha, transformador, gerador), via de regra, não é igual à soma das potências nominais dos receptores elétricos conectados e não é um valor constante. Na maioria das vezes, a carga muda continuamente no tempo de um certo máximo a um mínimo, dependendo do modo de carga de cada um dos receptores elétricos conectados e do grau de coincidência de seus períodos de comutação.

Dependendo do modo tecnológico cronograma de carregamento cada consumidor de eletricidade, mesmo dentro de um ciclo de operação, está em constante mudança. Os picos de carga são diferentes em magnitude e duração. Estes são substituídos por afundamentos e, durante os períodos de frenagem, os motores, em alguns casos, passam de consumidores de eletricidade a geradores, fornecendo a energia de frenagem à rede.

Portanto, mesmo que todos os consumidores de eletricidade fossem simultaneamente ligados e operando a plena carga, mesmo assim a carga resultante, via de regra, não pode ser um valor constante e igual à soma força nominal todos os aparelhos elétricos associados. Mas, além disso, existem vários outros fatores que determinam a natureza variável da carga resultante e sua redução posterior.

Potência nominal ou instalada do receptor elétrico esta é a potência indicada pelo fabricante em seu passaporte, ou seja, a potência para a qual o receptor elétrico foi projetado e que pode desenvolver ou consumir por muito tempo sob certas condições ambientais na tensão nominal e no modo de operação para o qual é projetado.

Para motores elétricos, a potência nominal é expressa em quilowatts aplicada ao eixo. De fato, a potência consumida pela rede é maior com a quantidade de perdas. Para outros consumidores de eletricidade, a potência nominal é expressa em quilowatts ou em quilovolts-ampères consumidos pela rede (ver - Por que a potência do transformador é medida em kVA e o motor em kW).

Para evitar erros, é necessário, ao examinar as instalações existentes para identificar os coeficientes de projeto, bem como ao projetar novas instalações, resumir a potência nominal dos consumidores elétricos expressa nas mesmas unidades de medida. Foi acordado que deveriam ser expressos em quilowatts nominais de operação contínua.

Neste caso: para motores elétricos, somam-se as potências nominais, e não a potência consumida por eles da rede; ou seja, a eficiência dos motores elétricos é negligenciada, pois não pode afetar significativamente os resultados devido à pequena diferença de valores, e os coeficientes calculados são revelados para instalações existentes com a mesma suposição; a potência nominal dos receptores elétricos com operação contínua, expressa em quilovolt-amperes, é convertida em quilowatts de acordo com os dados do passaporte em um fator de potência nominal.

Embora as dimensões padrão das máquinas e dispositivos tecnológicos sejam padronizadas, mas mesmo para produção em larga escala e linhas automáticas com um processo tecnológico constante, não é possível escolher máquinas que correspondam exatamente de acordo com a capacidade nominal de uma determinada unidade tecnológica.

Além disso, não é possível fazer isso em instalações com processo tecnológico variável, para as quais as máquinas são deliberadamente selecionadas pelos tecnólogos, levando em consideração a produtividade necessária, embora rara, máxima e "x" em determinados períodos de produção.

Em tais instalações, as máquinas estão apenas parcialmente carregadas e, às vezes, completamente ociosas. Motores elétricos se necessário, são calculados pelo fabricante - o fornecedor da máquina de acordo com sua capacidade nominal e selecionados na faixa padrão de potências nominais do motor com uma certa reserva. Portanto, mesmo quando a máquina está operando em plena capacidade, seu motor elétrico raramente tem carga nominal.

Quando a máquina é usada em uma unidade de processo que não está em sua capacidade nominal, seu motor elétrico geralmente opera com uma subcarga significativa.

Substitua um motor elétrico tão subcarregado o pessoal operacional em sua maioria não tem oportunidade, pois, em primeiro lugar, não está excluída essa reestruturação do processo tecnológico, na qual a máquina será totalmente carregada e, em segundo lugar, as máquinas modernas são entregues completas com motores e equipamentos de controle, especialmente instalados neles (embutidos, flangeados, eixo comum, engrenagens especiais, dispositivos reguladores, etc.), o que exigiria uma frota extremamente grande de motores sobressalentes e equipamentos de várias capacidades para substituir.

Qualquer mecanismo inevitavelmente tem períodos de inatividade para descarga, carregamento, reabastecimento, troca de ferramentas e peças e limpeza. também para para reparos preventivos e básicos planejados.

Em instalações com grande número de mecanismos, onde as relações tecnológicas entre os mecanismos não são claramente expressas, ou seja, onde não há fluxo contínuo de materiais ou produtos processados ​​\u200b\u200bde mecanismo para mecanismo e, portanto, os mecanismos operam praticamente independentemente um do outro, essas paradas são realizadas sequencialmente, durante a operação de outros mecanismos, e isso afeta significativamente a natureza e a magnitude de a carga resultante.

Além dos motores elétricos dos acionamentos principais, existem um grande número de motores para dispositivos auxiliares que mecanizam as operações auxiliares: para girar as partes da máquina durante seu ajuste, para descarregar e carregar, para coletar resíduos, girar válvulas, portas de transferência, etc.

O objetivo principal desses motores e outros receptores elétricos semelhantes (por exemplo, ímãs, aquecedores, etc.) é tal que eles não possam ser ligados e executados quando o motor principal estiver funcionando. Isso também afeta significativamente a magnitude e a natureza da carga resultante.

Devido à combinação desses motivos, mesmo em uma planta que trabalha ritmicamente em plena capacidade e mecanismos bem adaptados para o seu trabalho, a carga resultante, em sua maior parte, varia continuamente dentro de limites que são apenas uma pequena parte da soma das potências nominais de todos os consumidores elétricos conectados.

O valor dessa parcela depende não apenas da natureza da produção (do processo tecnológico), da organização do trabalho e dos modos de operação dos mecanismos individuais, mas, claro, do número de receptores elétricos conectados. Quanto maior o número de receptores elétricos operando independentemente, menor a parte da soma de suas potências nominais como resultado da carga.

Em alguns casos, mesmo em instalações operando ritmicamente em pleno desempenho, a carga resultante não pode ser superior a 15-20% da soma das potências nominais dos receptores elétricos conectados e isso não pode de forma alguma servir como um indicador de mau uso de máquinas de processo e equipamentos elétricos.

É evidente pelo que foi dito que a determinação correta das cargas de projeto é de extrema importância. Isso determina, por um lado, a possibilidade de operação confiável e contínua da unidade tecnológica projetada com sua capacidade total de produção e produtividade máxima e, por outro lado, a quantidade de custos de capital, o consumo de materiais e equipamentos muito valiosos para a construção da parte elétrica da instalação e a eficiência econômica de seu trabalho.

A rigor, toda a arte do engenheiro eletricista, inventando as formas mais confiáveis ​​e, além disso, simples de operar, econômicas de fornecer energia à instalação projetada, todas as soluções de circuitos, cálculos para seleção de fios, aparelhos, equipamentos, conversores e transformadores, tudo isso pode ser reduzido a zero devido ao fato de cargas de projeto definidas incorretamente, que servem de base para todos os cálculos e decisões subsequentes.

Ao projetar novas instalações, em muitos casos é aconselhável e até necessário prever antecipadamente uma reserva na capacidade de geradores, transformadores, aparelhos e fios, tendo em conta a expansão prevista da instalação. Com base nisso, às vezes é argumentado que não há necessidade particular de buscar uma determinação mais ou menos precisa das cargas de projeto, uma vez que a margem nelas nunca será prejudicial.

Tais declarações são incorretas. Na ausência de cálculos adequados, você nunca pode ter certeza carga de projeto não será subestimada e a instalação elétrica projetada poderá satisfazer as necessidades do empreendimento. Também não podemos ter certeza de que os estoques não serão excessivos.

Além disso, ações escondidas em erros de cálculo nunca podem ser contabilizadas. Sempre que necessário, os estoques obviamente necessários serão adicionados aos estoques ocultos.

Como resultado de tais cálculos, o estoque total sempre será excessivo, os custos de capital serão excessivamente altos e a fábrica operará de forma antieconômica. Portanto, as cargas de projeto sempre devem ser calculadas com o maior cuidado possível, e as reservas necessárias devem ser adicionadas a elas apenas de forma deliberada e criteriosa, e não pela aplicação de fatores de projeto aleatórios que criam reservas ocultas.