ГРАФИКИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ
При проектировании заводских электрических сетей объектами расчета являются почти исключительно групповые нагрузки, однако для выяснения физической картины формирования групповых графиков необходимо рассмотрение также и индивидуальных нагрузок. Для подавляющего большинства заводских электроприемников характерна цикличность их работы, обусловленная многократным повторением тех операции комплексного технологического процесса, которые выполняются на агрегате, обслуживаемом данным элекгропрнемником. Вследствие этого индивидуальные и групповые графики обладают большей или меньшей регулярностью, которую необходимо учитывать при исследовании и расчетах нагрузок. Большое разнообразие возможных режимов работы электроприемпиков затрудняет четкую их классификацию по степени регулярности, однако практически достаточно установить лишь основные типы графиков. Изучение любого графика должно, очевидно, осуществляться за некоторое базисное время Тб, равное целому кратному от длительности Тд одного законченного комплексного технологического цикла данной группы электроприемников. При этом за все время Тб электроприемники должны работать с наибольшей производительностью и загрузкой. Почти всегда Тб равно длительности одной или нескольких смен.
Будем различать следующие типы индивидуальных графиков нагрузки и соответствующих режимов работы приемников: 1) периодические; 2) цикличные; 3) нецикличные; 4) нерегулярные.
Первый тип (рис. 1, а) отвечает строго ритмичному, с периодом tц, процессу производства — как правило, поточному или автоматизированному по жесткой программе.
Второй тип (рис. 1, б) отвечает случаю непоточного и неавтоматизированного, но цикличного производства. Здесь периодичность нарушена в основном из-за непостоянства длительностей пауз отдельных циклов, однако продолжительность рабочих интервалов циклов и характер соответствующих участков графика остаются практически неизменными. Поэтому здесь можно говорить о средней длительности одного цикла tц.с.
Третий тип (рис. 1, в) отвечает тому случаю, когда выполняемые агрегатом повторяющиеся операции строго не регламентированы, вследствие чего характер графика существенно изменяется также и на рабочих участках, причем длительность последних нестабильна. В качестве примера можно привести двигатели кранов шихтового двора мартеновского цеха. По внешнему виду нецикличные графики представляются совершенно нерегулярными; однако соответствующие электроприемники, как правило, участвуют в выполнении определенного планового производственного задания, например сменного. Вследствие этого нецикличный график, подобно периодическому и цикличному, характеризуется стабильностью величины потребления электроэнергии за время Tц цикла группы агрегатов, к одному из которых принадлежит данный электроприемник.
Четвертый тип (рис. 1, г) отвечает практически редкому случаю столь нерегулярного режима работы электроприемника, что условие стабильности потребления электроэнергии уже не соблюдается. Это означает, что технологический процесс в силу самой его природы имеет неустановившийся характер. В качестве примера можно привести электропривод для вращательного бурения разведочной скважины.
Рис. 1. Индивидуальные графики различных типов: а – периодический; б – цикличный; в – нецикличный; г – нерегулярный.
Как выяснится ниже, при расчете нагрузок учет всех особенностей формы индивидуальных графикой не требуется; ввиду этого допустимо приближенное приведение менее регулярных индивидуальных графиков к более регулярному типу. Так, цикличный график, естественно, заменяется эквивалентным ему периодическим с периодом, равным средней длительности одного цикла исходного графика. Для нецикличного графика за цикл Тц можно указать определенное количество N аналогичных технологических операций; этим устанавливается длительность Tц/N одного осредненного цикла для которого значения показателен режима работы следует принять равными их значениям за весь цикл Тц исходного графика.
Иногда надо дополнительно различать однородный и неоднородный режимы работы электроприемника. При неоднородном режиме электроприемник в течение времени Тц иногда прекращает работу. Примером может служить периодический, но не однородный график специализированного станка-автомата, могущего выпускать закрепленную за ним деталь за смену в большем количестве, чем это требуется для сборочного конвейера.