Curvas de carga diaria de edificios residenciales

Los modos de funcionamiento de los electrodomésticos son diferentes. Varían según el propósito y el uso de estos dispositivos en la familia. La naturaleza del cambio de carga es más claramente visible en el llamado horario de carga diario, y dependiendo de la cantidad de apartamentos conectados, el día de la semana y la época del año, estos horarios difieren entre sí.

Debido a que las cargas máximas en las redes que alimentan a los consumidores domésticos se observan en invierno, los gráficos de carga diaria del día de invierno son de mayor interés. Además, la naturaleza del programa de carga está significativamente influenciada por la forma en que se prepara la comida.

Desde este punto de vista, los horarios de carga diarios se pueden dividir en tres grupos principales, según el método de cocción:

• para edificios con estufas de gas,

• estufas de combustible solido

• estufas eléctricas.

A continuación se presentan las características de los horarios para edificios con hornos a gas y eléctricos.

Arroz. 1. Horario promedio de carga diaria en la entrada de un edificio de 62 viviendas con estufas a gas.

La forma del programa de carga diaria y sus características (llenado), así como la carga máxima, varían ampliamente. Por lo tanto, para la investigación, las curvas de carga típica promedio determinadas por una serie de gráficos para las cargas medias por hora.

Para los elementos de las redes que abastecen a los departamentos con estufas a gas, se determinan los horarios promedio para todos los días de la semana, incluyendo sábados y domingos, ya que no existe gran diferencia en el horario de carga para los días de la semana en estas redes. Para los elementos de las redes que abastecen a los departamentos con estufas eléctricas, se determinan horarios promedio para los fines de semana (sábado y domingo) y para los días de semana, ya que en estas redes los horarios de carga para el trabajo y los fines de semana difieren entre sí.

Un rasgo característico del programa de carga de fin de semana es la presencia de cargas máximas matutinas y diurnas, que son similares en tamaño a la carga máxima vespertina entre semana.

Arroz. 2. Horario promedio diario de un edificio residencial (501 departamentos con estufas a gas) en buses en subestaciones. Las mediciones se realizaron con amperímetros de autorregistro.

Las cargas promedio se determinan a partir de las lecturas del medidor por el valor de la energía registrada para el período de tiempo correspondiente (generalmente 30 minutos). Para construir un gráfico promedio, se suman las cargas promedio registradas al mismo tiempo, por ejemplo, a las 14:00 (14:30, 15:00, etc.) en todos los días de la semana, y luego el valor resultante se divide en Siete.

En la Fig. 1 muestra el horario de carga promedio diario en la entrada de un edificio de 62 viviendas con estufas de gas. La Figura 2 muestra el horario de carga promedio diario de los edificios residenciales (501 departamentos) en los buses de una subestación transformadora. En la Fig.3 muestra un horario similar en la entrada de un edificio de 108 unidades con estufas eléctricas para los días de semana y los fines de semana. Del gráfico de la fig. 1 se deduce que en las redes de edificios con estufas de gas en Moscú, la carga máxima de invierno ocurre alrededor de las 18:00 y dura hasta el 22-23, pero el valor de carga más alto se observa del 20 al 21

Arroz. 3. Horario promedio de carga diaria en la entrada de un edificio de 108 viviendas con estufas eléctricas. 1 — día laborable, 2 — sábado, 3 — domingo.

Factor de llenado del programa de carga diaria

está en el rango de 0.35-0.5.

La carga máxima matutina dura 2 horas: de 7 a 9 am y es igual al 35-50% de la máxima vespertina; la carga diurna es del 30 al 45 % y la carga nocturna del 20 al 30 %.

En las redes que abastecen a los departamentos con estufas eléctricas, los días de semana la carga máxima vespertina coincide en el tiempo con la carga máxima de las viviendas con estufas a gas. El máximo de la mañana comienza a las 6:00 am y dura hasta las 11:00 am El máximo de la mañana está en el rango de 60-65% del máximo de la tarde. La carga diurna es del 50-60% y la nocturna del 20% El factor de llenado del horario de carga diaria varía de 0,45 a 0,55.

Los sábados y domingos, además del máximo vespertino de 21:00 a 23:00 horas, también existe un máximo matutino, de magnitud aproximadamente igual al vespertino, y una carga máxima diurna de 13:00 a 17:00 horas, igual al 85-90% del máximo vespertino. Para esos días, la tasa de cumplimiento del horario es más alta que en los días de semana. Los datos proporcionados son típicos de las grandes ciudades. En pueblos y aldeas pequeñas donde la rotación de trabajadores juega un papel importante, los horarios de carga pueden diferir de los que se describen a continuación.

El uso generalizado de electrodomésticos equipados con motores eléctricos de baja potencia provocó una disminución del factor de potencia a 0,9-0,92 en las casas con estufas de gas durante el pico de carga de la tarde, y durante el resto del día a 0,76-0,8. . En las casas con estufas eléctricas, el factor de potencia es mayor y es de 0,95 tanto de día como de noche, y de 0,8 por la noche.

Esta circunstancia es muy importante y hay que tenerla en cuenta a la hora de diseñar redes eléctricas, ya que hasta ahora el diseño se realizaba sin tener en cuenta este factor. Se supone que el factor de potencia es prácticamente la unidad, lo cual es cierto cuando la carga principal es iluminación eléctrica realizada con lámparas incandescentes.

La carga de un edificio residencial se caracteriza, por regla general, por el uso de receptores eléctricos monofásicos. Esto no puede dejar de afectar la distribución de cargas en las fases de la red eléctrica. Las cargas en las fases individuales resultan ser desiguales. A pesar de que tanto en el diseño, instalación y operación de las instalaciones eléctricas en edificios residenciales, se toman medidas para distribuir las cargas en las fases de la manera más uniforme posible, los estudios muestran que, de hecho, la irregularidad de la carga de fase es a menudo significativa.

La situación se vio agravada por la conexión con el uso generalizado de electrodomésticos (refrigeradores, lavadoras, televisores, radios, etc.), que tienen modos de funcionamiento diferentes y en gran parte aleatorios, como resultado de lo cual la asimetría de las cargas de fase en las redes urbanas se hicieron inevitables.

Por ejemplo, según Mosenergo, incluso en redes externas con, por regla general, entradas trifásicas a los edificios, con una buena organización del trabajo y un monitoreo regular, no fue posible lograr una asimetría de las cargas de fase por debajo del 20%. La situación es aún peor con los edificios de poca altura, típicos de las pequeñas ciudades y pueblos, donde las entradas a los edificios son en su mayoría monofásicas. Los estudios realizados en Moscú durante la medición simultánea de cargas en las tres fases, así como en el conductor neutro de las redes de cuatro hilos, confirmaron lo anterior.

Arroz. 4. Gráficos de carga media diaria por fases de un montante en una vivienda con cocinas eléctricas.

En las redes al interior de la vivienda, especialmente en las redes de edificios con estufas eléctricas, existe una importante asimetría de cargas de fase, debida no solo a la distribución desigual de los receptores eléctricos monofásicos, sino principalmente al tiempo natural de encendido. y apagado de electrodomésticos. Para ilustrar lo dicho en la fig. 4 muestra el horario diario promedio para cada fase del riser en una casa con estufas eléctricas. Característicamente, los gráficos dados son para una línea, a cada fase de la cual está conectado un número igual de apartamentos.

Los resultados del procesamiento de datos obtenidos durante las mediciones se muestran en una tabla. 1 (según laboratorio de material eléctrico MNIITEP).

Tabla 1 Datos para medir cargas de fase

Ajustes Fase A Fase B Fase C Valores medios Carga media Рm, kW 4,25 3,32 4,58 4,1 Desviación estándar σр, kW 1,53 0,65 0,47 0,61 Carga máxima de diseño Pmax, kW 8,84 5,3 6,1 5,93 Unidad de carga por apartamento, kW / apartamento — — — 1.77

Evaluación de la asimetría de carga

Para estimar la asimetría de las cargas se puede utilizar el concepto de factor de asimetría de las cargas de fase en horas pico, que es la relación de la corriente en el conductor neutro I0 a la corriente de la carga de fase media Iav.

Valores de carga de diseño:

— independientemente de la asimetría

— teniendo en cuenta la asimetría P

donde: PMSRF: carga de fase media máxima calculada (por fase);

Pmkasf: carga de fase promedio máxima calculada de la fase más cargada.

La relación de las dos últimas fórmulas se denomina coeficiente de transición de la carga de diseño sin tener en cuenta la asimetría a la carga de diseño, teniendo en cuenta la asimetría:

El procesamiento de los gráficos de carga de fase individual y general mostró que en las redes eléctricas internas de viviendas con estufas a gas, la asimetría de las cargas de fase con valores promedio de treinta minutos durante las horas pico de carga está dentro del 20%. La carga de diseño para la fase cargada máxima es un 20-30 % más alta que el diseño máximo de la carga de fase promedio.

En casas con estufas eléctricas, la asimetría de las cargas de fase en la entrada de un edificio de cien apartamentos es del 20-30%, y en las redes internas de suministro de energía (para carreteras que suministran 30-36 apartamentos, la asimetría alcanza 40-50 %). De esta forma, se estableció la necesidad de tener en cuenta la asimetría de las cargas de fase al momento de elegir los parámetros de la red eléctrica; hay que tener en cuenta que a medida que aumenta el número de apartamentos conectados, la asimetría disminuye.La asimetría no contabilizada de las cargas de fase puede conducir a errores significativos en la selección de secciones transversales de alambres y cables.

En el diseño, la asimetría se tiene en cuenta mediante un aumento correspondiente en los valores de las cargas eléctricas específicas normalizadas (kW / apartamento), es decir el cálculo se realiza para la fase más cargada.

En las barras de los transformadores de alimentación, la asimetría de las cargas de fase afecta solo levemente y puede despreciarse.

Cabe mencionar que con una importante asimetría de las cargas de fase por la aparición de corrientes inversas y homopolares en la red, se obtienen pérdidas adicionales de tensión y potencia, lo que empeora los indicadores económicos de la red y la calidad de la tensión a nivel energético. consumidores