АНАЛИЗ ПРИЧИН ЗАВЫШЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ НАГРУЗОК

ЖОХОВ Б. Д.

Промышленная энергетика - №7-1998г.-с.17-21.

Обследование показателей электропотребления действующих предприятий свидетельствует о том, что расчетная максимальная нагрузка цехов в 1,5-2,5 раза превышает фактическую. Фактическое значение максимальной нагрузки на уровне шин цеховых трансформаторных подстанций (ТП), цеха, предприятия в целом ниже значения средней нагрузки, рассчитанного при проектировании. При этом экстремальное определение значений коэффициентов использования k_и отдельных электроприемников свидетельствует о достаточно точном совпадении опытных значений k_и характерных категорий электроприемников со значениями, приведенными в справочных материалах. При опытном определении k_и принимается одно изнаибольших частных значений выборки для совокупности электроприемников, относящихся к рассматриваемой характерной категории, превышение которого возможно с вероятностью не более 0,05.

С целью сопоставления расчетных и фактических значений k_и групп электроприемников на уровне цеховых ТП ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект» были проанализированы показатели электропотребления нескольких предприятий черной металлургии и горно-обогатительных. Полученные опытным путем значения k_и.ф на уровне ТП и соответствующее им средневзвешенные расчетные значения k_и.ср.. В соответствии с теоремой о сумме математических ожиданий случайных величин и законом больших чисел коэффициент использования групп электроприемников, подключенных к шинам каждой цеховой ТП, можно рассматривать как выборочное среднее значение k_и.ср., а групп электроприемников в целом или предприятия в целом – как математическое ожидание коэффициентов использования.

Экспериментальные исследования режимов электропотребления групп электроприемников позволили установить, что значение расчетного коэффициента использования на уровне цеховых ТП и цеха в целом в 1,5-2,5 раза выше фактических значений коэффициентов использования и коэффициентов спроса в этих узлах электрической сети.

В соответствии с законов больших чисел расчетная нагрузка электроприемников должна сходиться к её генеральному среднему значению при неограниченном увеличении числа суммируемых случайных величин. Наблюдаемое превышение расчетного значения средней нагрузки над фактической максимальной при достаточно большом n_э (цех в целом) свидетельствует о том, что при увеличении числа электроприемников расчетная нагрузка сходится к величине, значительно превышающей фактическое среднее значение, т.е. о смещенности существующей оценки средней нагрузки. Следовательно, для повышения точности определения максимальной по допустимому нагреву расчетной нагрузки основополагающими являются задачи повышения точности определения средней компоненты расчетной нагрузки k_и группы электроприемников,. И разработки рекомендаций по его коррекции.

В соответствии со статистическим методом (СМ) расчетное значение коэффициента использования равно справочному, полученному как верхняя граница возможных значений k_и отдельных электроприемников, которая может быть превышена с вероятностью не более 0,05. Основные аналитические выражения СМ и МУД предполагалось создание справочных материалов, содержащих математическое ожидание коэффициента использования характерных категорий электроприемников.

Следовательно, в настоящее время расчетная нагрузка определяется по таблицам и номограммам, полученным в соответствии с аналитическими выражениями МУД,. Но с использованием информационно-справочных данных. Соответствующих методике расчета, предусмотренной СМ. В соответствии с МУД декларируется коррекция расчетного значения средней нагрузки при увеличении n_э с приближением ее к математическому ожиданию при n_э. Используется справочные значения k_и , характеризующих верхнюю границу возможных значений, а не среднее значение. При n_э®¥ расчетное значение средней нагрузки приближается не к математическому ожиданию, а к верхней границе значений средней нагрузки Р_номk_и, возможных лишь для отдельных электроприемников с вероятностью не более 0,05. Указанное противоречие явилось основной причиной завышения расчетных нагрузок при использовании  МУД.

          В связи с отсутствием информационно-справочных данных о значениях k_и.ср. и f_к.и. характерных категорий электроприемников, а также значительной сложностью и трудоемкостью получения таких данных следует считать нецелесообразной разработку способа коррекции МУД. Апробация же СМ свидетельствует о том, что точность значений k_мах, полученных через k_спри использовании СМ, не ниже, чем при использовании МУД. Недостатком СМ является детерминированное представление средней компоненты расчетной нагрузки через справочное значение k_и. При этом не учитывается приближение верхней границы возможных значений k_и.р. группы электроприемников к математическому ожиданию с увеличением числа электроприемников в группе.

ВЫВОДЫ:

1.     Основной причиной завышения расчетной нагрузки при использовании МУД является неправильное определение средней компоненты расчетной нагрузки из-за использования справочных данных о значениях верхней границы возможных k_и  характерных категорий электроприемников, а не математического ожидания.

2.     Повышение точности определения расчетной нагрузки может быть достигнуто путем использования МСМ,. Реализующего переход от детерминированного представления среднесменной нагрузки группы электроприемников к вероятностному с учетом диапазонов возможных значений фактических постоянных времени нагрева элементов системы электроснабжения, для которых вычисляется максимальная нагрузка.

На основе корреляционного и регрессионного анализа результатов обследования действующих промышленных предприятий получены аналитические выражения, позволяющие определить значения расчетной нагрузки на всех уровнях системы электроснабжения с коррекцией среднего значения максимальной нагрузки. По этим выражениям составлены таблицы и номограммы, снижающие трудоемкость расчетов.

Применение МСМ позволяет снизить погрешность определения электрических нагрузок до приемлемых в инженерных расчетах значений, сохраняя при этом возможность использования существующей справочно-информационной базы.

          1. Справочник по проектированию электроснабжения.- М.: Энергия, 1980.

          2 Электрические нагрузки промышленных предприятий/ С.Д. Волобринский, Г.М. Каялов, П.Н. Клейн, Б.С. Мешель.- Л.: Энергия, Ленингр. Отд-ние, 1971.

          3. Указания по определению электрических нагрузок в промышленных установках. – Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок, 1968, №6.