Factoren die van invloed zijn op de grootte en grafiek van de ontvangen belasting van een groep elektrische verbruikers

De resulterende belasting op elk element van een elektrische installatie (lijn, transformator, generator) is in de regel niet gelijk aan de som van de nominale vermogens van de aangesloten elektrische ontvangers en is geen constante waarde. De belasting verandert voor het grootste deel continu in de tijd van een bepaald maximum naar een minimum, afhankelijk van de belastingsmodus van elk van de aangesloten elektrische ontvangers en de mate van samenvallen van hun schakelperioden.

Afhankelijk van de technologische modus laadschema elke verbruiker van elektriciteit, zelfs binnen één werkingscyclus, verandert voortdurend. Belastingspieken verschillen in omvang en duur. Deze worden vervangen door zakkers, en tijdens periodes van remmen veranderen motoren in sommige gevallen van elektriciteitsverbruikers in generatoren, die de remenergie aan het net leveren.

Daarom, zelfs als alle elektriciteitsverbruikers tegelijkertijd zijn ingeschakeld en op volle belasting werken, kan zelfs dan de resulterende belasting in de regel geen constante waarde zijn en gelijk aan de som geschatte sterkte alle bijbehorende elektrische apparaten. Maar daarnaast zijn er een aantal andere factoren die de variabele aard van de resulterende belasting en de verdere vermindering ervan bepalen.

Nominaal of geïnstalleerd vermogen van de elektrische ontvanger dit is het vermogen dat door de fabrikant in zijn paspoort is aangegeven, dat wil zeggen het vermogen waarvoor de elektrische ontvanger is ontworpen en dat het onder bepaalde omgevingsomstandigheden bij de nominale spanning en de bedrijfsmodus waarvoor het kan worden ontwikkeld of verbruikt gedurende lange tijd kan ontwikkelen of verbruiken is ontworpen.

Voor elektromotoren wordt het nominale vermogen uitgedrukt in kilowatt toegepast op de as. In feite is het stroomverbruik van het netwerk groter naarmate de verliezen groter zijn. Voor andere elektriciteitsverbruikers wordt het nominale vermogen uitgedrukt in kilowatt of in kilovoltampère verbruikt door het netwerk (zie — Waarom transformatorvermogen wordt gemeten in kVA en motor in kW).

Om fouten te voorkomen, is het bij het onderzoeken van bestaande installaties nodig om de ontwerpcoëfficiënten te identificeren, evenals bij het ontwerpen van nieuwe installaties, om het nominale vermogen van elektrische verbruikers samen te vatten, uitgedrukt in dezelfde meeteenheden. Er werd overeengekomen dat ze moesten worden uitgedrukt in nominale kilowatt continu bedrijf.

In dit geval: voor elektromotoren worden de nominale vermogens opgeteld, niet het vermogen dat ze van het net opnemen; met andere woorden, het rendement van de elektromotoren wordt verwaarloosd, aangezien het de resultaten niet significant kan beïnvloeden vanwege het kleine verschil in waarden, en aangezien de berekende coëfficiënten worden onthuld aan bestaande installaties met dezelfde aanname; het nominale vermogen van elektrische ontvangers met continu bedrijf, uitgedrukt in kilovolt-ampère, wordt volgens de paspoortgegevens omgerekend in kilowatt bij een nominale arbeidsfactor.

Hoewel de standaardafmetingen van technologische machines en apparaten gestandaardiseerd zijn, maar zelfs voor grootschalige productie en automatische lijnen met een constant technologisch proces, is het niet mogelijk om machines te kiezen die precies overeenkomen volgens de nominale capaciteit voor een gegeven technologische eenheid.

Bovendien is het niet mogelijk om dit te doen in installaties met een variabel technologisch proces, waarvoor de machines bewust worden geselecteerd door de technologen, rekening houdend met de noodzakelijke, zij het zeldzame, maximale en "x productiviteit in bepaalde productieperiodes.

In dergelijke installaties zijn de machines slechts gedeeltelijk geladen en soms staan ​​ze volledig stil. Elektrische motoren indien nodig worden ze berekend door de fabrikant - de leverancier van de machine op basis van de nominale capaciteit en geselecteerd uit het standaardbereik van nominale vermogens van de motor met een zekere reserve. Daarom heeft de elektromotor, zelfs als de machine op volle capaciteit draait, zelden een nominale belasting.

Wanneer de machine wordt gebruikt in een proceseenheid die niet op zijn nominale capaciteit is, werkt de elektromotor vaak met een aanzienlijke onderbelasting.

Vervang zo'n onderbelaste elektromotor het bedienend personeel heeft voor het grootste deel niet de mogelijkheid, aangezien ten eerste een dergelijke herstructurering van het technologische proces, waarin de machine volledig zal worden geladen, niet is uitgesloten, en ten tweede worden moderne machines geleverd compleet met motoren en besturingsapparatuur, speciaal voor hen geïnstalleerd (ingebouwd, geflensd, gemeenschappelijke as, speciale tandwielen, regelinrichtingen, enz.), waarvoor een extreem grote vloot reservemotoren en apparatuur met verschillende capaciteiten nodig zou zijn om te vervangen.

Elk mechanisme heeft onvermijdelijk perioden van stilstand voor lossen, laden, tanken, wisselen van gereedschappen en onderdelen en schoonmaken. Het stopt ook voor geplande preventieve en basisreparaties.

In installaties met een groot aantal mechanismen, waar de technologische relaties tussen de mechanismen niet duidelijk tot uiting komen, d.w.z. waar er geen continue stroom van verwerkte materialen of producten is van mechanisme naar mechanisme, en de mechanismen daarom praktisch onafhankelijk van elkaar werken, worden dergelijke stops opeenvolgend uitgevoerd tijdens de werking van andere mechanismen, en dit heeft een aanzienlijke invloed op de aard en omvang van de resulterende belasting.

Naast de elektromotoren van de hoofdaandrijvingen zijn er een groot aantal motoren voor hulpapparaten die hulpoperaties mechaniseren: voor het draaien van de onderdelen van de machine tijdens het afstellen, voor het lossen en laden, voor het verzamelen van afval, het draaien van kleppen, het overbrengen van poorten, enz.

Het primaire doel van deze motoren en andere gelijkaardige elektrische ontvangers (bv. magneten, verwarmers, enz.) is zodanig dat zij niet kunnen worden ingeschakeld en draaien wanneer de krachtbron draait. Dit heeft ook een aanzienlijke invloed op de omvang en aard van de resulterende belasting.

Vanwege de combinatie van deze redenen, zelfs in een plant die ritmisch op volle capaciteit werkt en mechanismen die goed op hun werk zijn afgestemd, de resulterende belasting varieert grotendeels continu binnen grenzen die slechts een klein deel uitmaken van de som van de nominale vermogens van alle aangesloten elektrische verbruikers.

De waarde van dit aandeel hangt niet alleen af ​​​​van de aard van de productie (van het technologische proces), de organisatie van het werk en de werkingswijzen van individuele mechanismen, maar natuurlijk van het aantal aangesloten elektrische ontvangers. Hoe groter het aantal onafhankelijk werkende elektrische ontvangers, hoe kleiner het deel van de som van hun nominale vermogens als gevolg van de belasting.

In sommige gevallen, zelfs in installaties die nogal ritmisch op vol vermogen werken, de resulterende belasting mag niet meer bedragen dan 15-20% van de som van de nominale vermogens van de aangesloten elektrische ontvangers en dit kan op geen enkele manier dienen als indicator voor slecht gebruik van procesmachines en elektrische apparatuur.

Dat blijkt uit wat er is gezegd de juiste bepaling van de ontwerpbelastingen is van het grootste belang. Dit bepaalt enerzijds de mogelijkheid van een betrouwbare, continue werking van de ontworpen technologische eenheid met zijn volledige productiecapaciteit en maximale productiviteit, en anderzijds de hoeveelheid kapitaalkosten, het verbruik van zeer waardevolle materialen en apparatuur voor de constructie van het elektrische gedeelte van de installatie en de economische efficiëntie van zijn werk.

Strikt genomen, alle kunst van een elektrotechnisch ingenieur, het uitvinden van de meest betrouwbare en bovendien eenvoudig te bedienen, economische manieren om de geplande installatie van stroom te voorzien, alle circuitoplossingen, berekeningen voor de selectie van draden, apparaten, apparatuur, omvormers en transformatoren, dit alles kan tot nul worden teruggebracht vanwege onjuist gedefinieerde ontwerpbelastingen, die als basis dienen voor alle volgende berekeningen en beslissingen.

Bij het ontwerpen van nieuwe installaties is het in veel gevallen raadzaam en zelfs noodzakelijk om op voorhand een reserve te voorzien in de capaciteit van generatoren, transformatoren, toestellen en leidingen, rekening houdend met de verwachte uitbreiding van de installatie. Op basis hiervan wordt soms beweerd dat het niet echt nodig is om te streven naar min of meer nauwkeurige bepaling van ontwerpbelastingen, aangezien de marge daarin nooit pijn zal doen.

Dergelijke verklaringen zijn onjuist. Zonder goede berekeningen weet je het nooit zeker ontwerp belasting zal niet worden onderschat en de ontworpen elektrische installatie zal in staat zijn om aan de behoeften van de onderneming te voldoen. We kunnen er ook niet zeker van zijn dat de voorraden niet buitensporig zullen blijken te zijn.

Ook kunnen voorraden die verborgen zijn in misrekeningen nooit worden verantwoord. Waar nodig worden vanzelfsprekend benodigde voorraden toegevoegd aan verborgen voorraden.

Als gevolg van dergelijke berekeningen zal de totale voorraad altijd buitensporig zijn, zullen de kapitaalkosten onredelijk hoog zijn en zal de installatie oneconomisch werken. Daarom moeten ontwerpbelastingen altijd met de grootst mogelijke zorg worden berekend en moeten de noodzakelijke reserves alleen opzettelijk en oordeelkundig worden toegevoegd, en niet door willekeurige ontwerpfactoren toe te passen die verborgen reserves creëren.