Tageslastkurven von Wohngebäuden

Die Betriebsarten von Elektrohaushaltsgeräten sind unterschiedlich. Sie variieren je nach Zweck und Verwendung dieser Geräte in der Familie. Am deutlichsten wird die Art des Lastwechsels im sogenannten Tageslastplan sichtbar, der je nach Anzahl der angeschlossenen Wohnungen, Wochentag und Jahreszeit unterschiedlich ausfällt.

Aufgrund der Tatsache, dass die maximalen Belastungen in den Netzen zur Versorgung privater Verbraucher im Winter beobachtet werden, sind die täglichen Belastungsdiagramme des Wintertages von größtem Interesse. Darüber hinaus wird die Art des Beladungsplans maßgeblich durch die Art der Speisenzubereitung beeinflusst.

Unter diesem Gesichtspunkt lassen sich die täglichen Ladepläne je nach Garmethode in drei Hauptgruppen einteilen:

• für Gebäude mit Gasherden,

• Öfen für feste Brennstoffe

• Elektroherde.

Nachfolgend finden Sie die Merkmale der Zeitpläne für Gebäude mit Gas- und Elektroöfen.

Reis. 1. Durchschnittlicher täglicher Belastungsplan am Eingang eines 62-Wohngebäudes mit Gasherden.

Die Gestaltung des täglichen Ladeplans und seine Ausprägung (Füllung) sowie die maximale Belastung variieren stark. Daher werden für Forschungszwecke durchschnittliche typische Lastkurven anhand einer Reihe von Diagrammen für die durchschnittlichen halbstündlichen Lasten ermittelt.

Für die Elemente der Netze, die Wohnungen mit Gasherden versorgen, werden die durchschnittlichen Fahrpläne für alle Wochentage, einschließlich Samstage und Sonntage, ermittelt, da in diesen Netzen kein großer Unterschied im Belastungsplan für die Wochentage besteht. Für Elemente der Netze, die Wohnungen mit Elektroherden versorgen, werden Durchschnittspläne für Wochenenden (Samstag und Sonntag) und für Wochentage ermittelt, da in diesen Netzen die Belastungspläne für Arbeit und Wochenende voneinander abweichen.

Ein charakteristisches Merkmal des Wochenendlastplans ist das Vorhandensein morgendlicher und tagsüberer Spitzenlasten, die in ihrer Größe der abendlichen Spitzenlast an Wochentagen nahe kommen.

Reis. 2. Durchschnittlicher Tagesfahrplan eines Wohngebäudes (501 Wohnungen mit Gasherden) in Bussen an Umspannwerken. Die Messungen wurden mit selbstaufzeichnenden Amperemetern durchgeführt.

Die durchschnittlichen Belastungen werden aus den Zählerständen anhand des Wertes der aufgezeichneten Energie für den entsprechenden Zeitraum (normalerweise 30 Minuten) ermittelt. Um ein Durchschnittsdiagramm zu erstellen, werden die gleichzeitig erfassten durchschnittlichen Belastungen summiert, beispielsweise um 14:00 Uhr (14:30, 15:00 Uhr usw.) an allen Wochentagen, und dann wird der resultierende Wert durch dividiert Sieben.

In Abb. 1 zeigt den durchschnittlichen täglichen Belastungsplan am Eingang eines 62-Wohngebäudes mit Gasherden. Abbildung 2 zeigt den durchschnittlichen täglichen Belastungsverlauf von Wohngebäuden (501 Wohnungen) in den Bussen eines Umspannwerks. In Abb.3 zeigt einen ähnlichen Zeitplan am Eingang eines Gebäudes mit 108 Wohneinheiten und Elektroherden für Wochentage und Wochenenden. Aus der Grafik in Abb. 1 Daraus folgt, dass in den Gebäudenetzen mit Gasherden in Moskau die maximale Belastung im Winter gegen 18:00 Uhr auftritt und bis 22-23 Uhr anhält, der höchste Belastungswert jedoch von 20 bis 21 Uhr beobachtet wird

Reis. 3. Durchschnittlicher täglicher Belastungsplan am Eingang eines 108-Wohngebäudes mit Elektroherden. 1 – Werktag, 2 – Samstag, 3 – Sonntag.

Füllfaktor des täglichen Lastplans

liegt im Bereich von 0,35–0,5.

Die maximale Belastung am Morgen dauert 2 Stunden: von 7 bis 9 Uhr und entspricht 35-50 % der maximalen Belastung am Abend; Die Tageslast beträgt 30–45 % und die Nachtlast 20–30 %.

In Netzen, die Wohnungen mit Elektroherden versorgen, fällt werktags die abendliche Höchstlast zeitlich mit der Höchstlast von Häusern mit Gasherden zusammen. Das Morgenmaximum beginnt um 6:00 Uhr und dauert bis 11:00 Uhr. Das Morgenmaximum liegt im Bereich von 60–65 % des Abendmaximums. Die Tageslast beträgt 50–60 %, die Nachtlast 20 %. Der Füllfaktor des Tageslastplans variiert zwischen 0,45 und 0,55.

Samstags und sonntags gibt es neben dem Abendmaximum von 21:00 bis 23:00 Uhr auch ein Morgenmaximum, das in seiner Größe etwa dem Abendmaximum entspricht, und ein Tagesmaximum von 13:00 bis 17:00 Uhr. entspricht 85-90 % des Abendmaximums. An solchen Tagen ist die Auslastungsrate höher als an Wochentagen. Die angegebenen Daten sind typisch für Großstädte. In Kleinstädten und Dörfern, in denen die Fluktuation der Arbeitskräfte eine bedeutende Rolle spielt, können die Auslastungspläne von den unten besprochenen abweichen.

Der weit verbreitete Einsatz von Haushaltsgeräten mit Elektromotoren geringer Leistung führte in Häusern mit Gasherden während der abendlichen Spitzenlast zu einem Rückgang des Leistungsfaktors auf 0,9-0,92 und im Rest des Tages auf 0,76-0,8 . In Häusern mit Elektroherden ist der Leistungsfaktor höher und beträgt sowohl tagsüber als auch abends 0,95 und nachts 0,8.

Dieser Umstand ist sehr wichtig und muss beim Entwurf elektrischer Netze berücksichtigt werden, da der Entwurf bisher ohne Berücksichtigung dieses Faktors durchgeführt wurde. Es wird davon ausgegangen, dass der Leistungsfaktor praktisch eins ist, was der Fall ist, wenn die Hauptlast elektrische Beleuchtung mit Glühlampen ist.

Die Belastung eines Wohngebäudes wird in der Regel durch den Einsatz einphasiger elektrischer Empfänger charakterisiert. Dies kann zwangsläufig Auswirkungen auf die Lastverteilung auf die Phasen des Stromnetzes haben. Die Belastungen der einzelnen Phasen fallen ungleich aus. Obwohl sowohl bei der Planung als auch bei der Installation und dem Betrieb elektrischer Anlagen in Wohngebäuden Maßnahmen ergriffen werden, um die Belastungen auf die Phasen möglichst gleichmäßig zu verteilen, zeigen Studien, dass die Ungleichmäßigkeit der Phasenbelastung tatsächlich oft erheblich ist.

Verschärft wurde die Situation durch den Zusammenhang mit der weiten Verbreitung elektrischer Haushaltsgeräte (Kühlschränke, Waschmaschinen, Fernseher, Radios etc.), die über unterschiedliche und weitgehend zufällige Funktionsweisen verfügen, wodurch die Asymmetrie der Phasenlasten in Städtische Netzwerke wurden unvermeidlich.

Beispielsweise sei es laut Mosenergo selbst in externen Netzen mit in der Regel dreiphasigen Gebäudeeingängen bei guter Arbeitsorganisation und regelmäßiger Überwachung nicht möglich, eine Asymmetrie der Phasenlasten unter 20 % zu erreichen. Noch schlimmer ist die Situation bei niedrigen Gebäuden, wie sie für Kleinstädte und Dörfer typisch sind und deren Gebäudeeingänge meist einphasig sind. In Moskau durchgeführte Studien zur gleichzeitigen Messung der Belastung aller drei Phasen sowie des Neutralleiters von Vierleiternetzen bestätigten das oben Gesagte.

Reis. 4. Diagramme der durchschnittlichen täglichen Belastung nach Phasen einer Steigleitung in einem Haus mit Elektroherden.

In den Netzen innerhalb des Hauses, insbesondere in den Netzen von Gebäuden mit Elektroherden, besteht eine erhebliche Asymmetrie der Phasenlasten, die nicht nur auf die ungleichmäßige Verteilung einphasiger elektrischer Empfänger, sondern vor allem auf den natürlichen Einschaltzeitpunkt zurückzuführen ist und ausgeschaltete Elektrogeräte. Um zu veranschaulichen, was in Abb. gesagt wurde. In Abb. 4 zeigt den durchschnittlichen Tagesplan für jede Phase der Steigleitung in einem Haus mit Elektroherden. Charakteristischerweise beziehen sich die angegebenen Diagramme auf eine Linie, an deren Phasen jeweils die gleiche Anzahl von Wohnungen angeschlossen ist.

Die bei den Messungen gewonnenen Ergebnisse der Datenverarbeitung werden in einer Tabelle dargestellt. 1 (nach Angaben des Labors für elektrische Geräte MNIITEP).

Tabelle 1 Daten zur Messung der Phasenlasten

Einstellungen Phase A Phase B Phase C Durchschnittswerte Durchschnittliche Last Рm, kW 4,25 3,32 4,58 4,1 Standardabweichung σð, kW 1,53 0,65 0,47 0,61 Maximale Auslegungslast Pmax, kW 8,84 5,3 6,1 5,93 Einheitslast pro Wohnung, kW / Wohnung — — — 1,77

Beurteilung der Lastasymmetrie

Um die Asymmetrie der Lasten abzuschätzen, können Sie das Konzept des Asymmetriefaktors der Phasenlasten während der Spitzenzeiten verwenden, der das Verhältnis des Stroms im Neutralleiter I0 zum Strom der durchschnittlichen Phasenlast Iav darstellt.

Bemessungslastwerte:

– unabhängig von der Asymmetrie

— unter Berücksichtigung der Asymmetrie P

wobei: PMSRF – maximale berechnete durchschnittliche Phasenlast (pro Phase);

Pmkasf – maximale berechnete durchschnittliche Phasenlast der am stärksten belasteten Phase.

Das Verhältnis der letzten beiden Formeln wird als Übergangskoeffizient von der Bemessungslast ohne Berücksichtigung der Asymmetrie zur Bemessungslast unter Berücksichtigung der Asymmetrie bezeichnet:

Die Verarbeitung einzelner Phasen- und Allgemeinlastdiagramme ergab, dass in den internen Stromnetzen von Häusern mit Gasherden die Asymmetrie der Phasenlasten mit durchschnittlichen 30-Minuten-Werten während der Spitzenlaststunden innerhalb von 20 % liegt. Die Auslegungslast für die maximal belastete Phase ist 20–30 % höher als das Auslegungsmaximum der durchschnittlichen Phasenlast.

In Häusern mit Elektroherden beträgt die Asymmetrie der Phasenlasten am Eingang eines Gebäudes mit hundert Wohnungen 20–30 %, und in den internen Stromversorgungsnetzen (für Autobahnen, die 30–36 Wohnungen versorgen, erreicht die Asymmetrie 40–50). %). Auf diese Weise wurde die Notwendigkeit festgestellt, die Asymmetrie der Phasenlasten bei der Auswahl der Parameter des Stromnetzes zu berücksichtigen; Dabei ist zu berücksichtigen, dass mit zunehmender Anzahl angeschlossener Wohnungen die Asymmetrie abnimmt.Eine unberücksichtigte Asymmetrie der Phasenlasten kann zu erheblichen Fehlern bei der Auswahl der Querschnitte von Drähten und Kabeln führen.

Bei der Auslegung wird die Asymmetrie durch eine entsprechende Erhöhung der Werte der normierten spezifischen elektrischen Lasten (kW/Wohnung) berücksichtigt, d.h. Die Berechnung wird für die am stärksten belastete Phase durchgeführt.

In den Sammelschienen des Versorgungstransformators wirkt sich die Asymmetrie der Phasenlasten nur geringfügig aus und kann vernachlässigt werden.

Es ist zu erwähnen, dass bei einer erheblichen Asymmetrie der Phasenlasten aufgrund des Auftretens von Rück- und Nullströmen im Netz zusätzliche Spannungs- und Leistungsverluste entstehen, was die wirtschaftlichen Indikatoren des Netzes und die Spannungsqualität im Energiebereich verschlechtert Verbraucher.