住宅の日負荷曲線

家庭用電化製品の動作モードは異なります。家族内でのこれらのデバイスの目的や使用状況によって異なります。負荷変化の性質は、いわゆる毎日の負荷スケジュールで最もよくわかります。これらのスケジュールは、接続されているアパートメントの数、曜日、時期に応じて互いに異なります。

国内の消費者に供給するネットワークの最大負荷は冬に観察されるため、冬の日の日次負荷グラフが最も興味深いものになります。さらに、積み込みスケジュールの性質は、食品の調理方法によって大きく影響されます。

この観点から、毎日の充電スケジュールは、調理方法に応じて 3 つの主要なグループに分類できます。

• ガスコンロのある建物の場合、

• 固形燃料ストーブ

• 電気ストーブ。

ガス炉と電気炉を備えた建物のスケジュールの特徴は以下のとおりです。

米。 1. ガスストーブを備えた 62 戸の住宅の入口における平均的な 1 日の負荷スケジュール。

毎日の負荷スケジュールの形状とその特性 (充填)、および最大負荷は大きく異なります。したがって、研究のために、30 分あたりの平均負荷の多数のグラフによって決定される平均的な標準負荷曲線を作成します。

ガスストーブを備えたアパートに供給するネットワークの要素については、これらのネットワークでは曜日ごとの負荷スケジュールに大きな違いがないため、平均スケジュールは土曜日と日曜日を含むすべての曜日で決定されます。電気ストーブを備えたアパートに供給するネットワークの要素については、平均スケジュールは週末 (土曜日と日曜日) と平日で決定されます。これは、これらのネットワークでは仕事と週末の負荷スケジュールが互いに異なるためです。

週末の負荷スケジュールの特徴は、平日の夕方のピーク負荷に近い朝と日中のピーク負荷が存在することです。

米。 2. 変電所のバスにおける住宅建物 (ガスストーブ付きの 501 戸のアパート) の平均 1 日のスケジュール。測定は自己記録電流計を使用して行われました。

平均負荷は、メーターの読み取り値から、対応する期間 (通常は 30 分) に記録されたエネルギーの値によって決定されます。平均グラフを作成するには、同時に記録された平均負荷が、たとえばすべての曜日の 14:00 (14:30、15:00 など) に合計され、その結果の値が次の時刻で除算されます。セブン。

図では。図 1 は、ガスストーブを備えた 62 戸の住宅の入口における平均的な 1 日の負荷スケジュールを示しています。図 2 は、変電所のバスにおける住宅建物 (501 のアパート) の 1 日あたりの平均負荷スケジュールを示しています。図では。図 3 は、平日と週末の電気ストーブを備えた 108 戸の建物の入り口での同様のスケジュールを示しています。図のグラフより。 1 モスクワのガスストーブのある建物のネットワークでは、冬の最大負荷は 18:00 頃に発生し、22 ～ 23 時まで続きますが、最大負荷値は 20 ～ 21 時に観察されるということになります。

米。 3. 電気ストーブを備えた 108 戸の住宅の入口における 1 日の平均負荷スケジュール。 1 — 営業日、2 — 土曜日、3 — 日曜日。

毎日の負荷スケジュールのフィルファクター

は 0.35 ～ 0.5 の範囲にあります。

朝の最大負荷は午前 7 時から 9 時までの 2 時間続き、夕方の最大負荷の 35 ～ 50% に相当します。日中の負荷は 30 ～ 45%、夜間の負荷は 20 ～ 30% です。

電気ストーブを備えたアパートに供給するネットワークでは、平日の夕方の最大負荷は、ガスストーブを備えた住宅の最大負荷と一致します。朝の最大値は午前 6 時に始まり、午前 11 時まで続きます。朝の最大値は夕方の最大値の 60 ～ 65% の範囲にあります。日中の負荷は 50 ～ 60%、夜間は 20% で、日次負荷スケジュールの充填率は 0.45 ～ 0.55 の範囲で変化します。

土日は21時から23時までの夕方最大に加え、夕方とほぼ同等の朝最大、13時から17時までの日中最大があり、夕方の最大値の 85 ～ 90% に相当します。このような日は平日よりもスケジュールの埋まり率が高くなります。与えられたデータは大都市に典型的なものです。従業員の離職率が重要な役割を果たしている小さな町や村では、負荷スケジュールは以下で説明するスケジュールと異なる場合があります。

低出力の電気モーターを備えた家庭用電化製品の普及により、ガスストーブのある住宅の力率は、夕方のピーク負荷時には 0.9 ～ 0.92 に低下し、それ以外の日中は 0.76 ～ 0.8 に低下しました。 。電気ストーブのある家では力率が高く、日中と夕方は0.95、夜間は0.8になります。

この状況は非常に重要であり、これまでこの要素を考慮せずに設計が実行されていたため、電気ネットワークを設計する際には考慮する必要があります。力率は実質的に 1 であると仮定されます。これは、主負荷が白熱灯による照明である場合に当てはまります。

住宅用建物の負荷は、原則として、単相受電器の使用によって特徴付けられます。これは、電気ネットワークの各相の負荷の分散に影響を与えることは避けられません。個々のフェーズの負荷は不均等であることがわかります。住宅用建物の電気設備の設計、設置、運用の両方において、各相の負荷を可能な限り均等に分散するための対策が講じられているにもかかわらず、研究によると、実際には相負荷の不均一性がしばしば重大であることが示されています。

状況は、家庭用電化製品（冷蔵庫、洗濯機、テレビ、ラジオなど）の普及と関連してさらに悪化しました。これらの電化製品は、動作モードが異なり、ほぼランダムであり、その結果、位相負荷の非対称性が生じました。都市ネットワークは必然となった。

たとえば、Mosenergo によれば、原則として建物への入口が 3 相である外部ネットワークであっても、作業を適切に組織化し定期的に監視していれば、20% 未満の相負荷の非対称性を達成することはできませんでした。小さな町や村に典型的な低層の建物では、状況はさらに悪化しており、建物の入り口はほとんど単層です。モスクワで行われた研究では、3 相すべての負荷と 4 線ネットワークの中性線の負荷を同時に測定し、上記のことが確認されました。

米。 4. 電気ストーブのある家のライザーの段階ごとの平均日負荷のグラフ。

家の中のネットワーク、特に電気ストーブを備えた建物のネットワークでは、単相受電器の不均一な分布だけでなく、主に自然なスイッチオン時間に起因して、位相負荷の大幅な非対称性が存在します。そして電化製品をオフにします。図で述べたことを説明します。図4は、電気ストーブのある家のライザーの各フェーズの平均的な1日のスケジュールを示しています。特徴的な点は、指定されたグラフは線路に関するものであり、各フェーズには同数のアパートが接続されています。

測定中に得られたデータ処理の結果を表に示します。 1 (電気機器研究所 MNIITEP による)。

表 1 相負荷の測定データ

設定値 A相 B相 C相 平均値 平均負荷 Рm, kW 4.25 3.32 4.58 4.1 標準偏差 σр, kW 1.53 0.65 0.47 0.61 最大設計負荷 Pmax, kW 8 .84 5.3 6.1 5.93 1戸あたりの単位負荷、kW / 戸 - — — 1.77

負荷の非対称性の評価

負荷の非対称性を推定するには、ピーク時間中の相負荷の非対称係数の概念を使用できます。これは、中性線の電流 I0 と平均相負荷の電流 Iav の比です。

設計荷重値:

— 非対称性とは関係なく

— 非対称性 P を考慮して

ここで、 PMSRF — 計算された最大平均位相負荷 (位相ごと)。

Pmkasf — 最も負荷の高いフェーズの最大計算平均フェーズ負荷。

最後の 2 つの式の比は、非対称性を考慮しない設計荷重から、非対称性を考慮した設計荷重への移行係数と呼ばれます。

個別の相および一般負荷グラフの処理により、ガスストーブを備えた住宅の内部電気ネットワークでは、ピーク負荷時間中の 30 分間の平均値による相負荷の非対称性が 20% 以内であることがわかりました。最大負荷相の設計負荷は、平均相負荷の設計最大値より 20 ～ 30% 高くなります。

電気ストーブのある住宅では、100 戸のアパートの建物の入り口での位相負荷の非対称性は 20 ～ 30% であり、内部電源ネットワーク (30 ～ 36 戸のアパートに電力を供給する高速道路の場合、非対称性は 40 ～ 50% に達します) %)。このようにして、電気ネットワークのパラメータを選択する際に相負荷の非対称性を考慮する必要性が確立されました。接続されたアパートの数が増加するにつれて、非対称性が減少することに留意する必要があります。相負荷の非対称性を考慮しないと、ワイヤやケーブルの断面の選択に重大な誤差が生じる可能性があります。

設計では、非対称性は、正規化された特定の電気負荷（kW / アパート）の値の対応する増加によって考慮されます。計算は最も負荷の高いフェーズに対して実行されます。

電源変圧器バスバーでは、相負荷の非対称性はわずかにしか影響しないため、無視できます。

ネットワーク内での逆相電流とゼロ相電流の出現により位相負荷が大幅に非対称になると、追加の電圧損失と電力損失が発生し、ネットワークの経済指標とエネルギー時の電圧の品質が悪化することに留意する必要があります。消費者。