4. Indicatori pentru caracterizarea tranzitului de sarcin prin centrale i staii electrice

Sarcina (ncrcarea) unei centrale sau staii (a unui element al sistemului

energetic) se exprim prin valoarea curentului sau valoarea puterii tranzitate se utilizeaz mrimi totale (ncrcri totale): I, P, Q, S (n valori totale).

Curba de sarcin pune n eviden variaia n timp a sarcinii.

Curbele de sarcin pot fi zilnice, lunare, anuale etc. i se bazeaz pe informaii statistice despre comportarea trecut. Din acestea se pot desprinde elemente privind comportarea viitoare a sarcinii, necesare pentru proiectarea

instalaiilor.

De multe ori nu avem nevoie de toate informaiile sau nu dispunem dect

de informaii aproximative apare necesitatea utilizrii indicatorilor. Acetia caracterizeaz o anumit latur a unui fenomen.

Fie o curb de sarcin (I, P, sau S) ca n fig. 4.1.

Fig 4.1. Curb de sarcin

Indicatori:

1. Sarcina medie 2. Sarcina maxim 3. Gradul de utilizare a sarcinii maxime 4. Gradul de utilizare a capacitii instalaiei

4.1. Energia i sarcina medie corespunztoare unui anumit interval de timp

has

t

p AdttPW 0

)(

energia medie (4.1)

Geometric: pW este proporional cu suprafaa cuprins ntre curba de sarcin

i axe.

t

WP

p

med

puterea medie (4.2.)

Geometric: Pmed este nlimea dreptunghiului cu A = hasA

Observaie: dac curba este pentru curent-I atunci sarcina medie este:

t

dttI

I

t

med

0

)(

sarcina medie

(curentul mediu) (4.3.)

4.2. Sarcinile maxime de vrf i de durat

Sarcina maxim este cea mai mare dintre sarcinile medii determinate pe

un anumit interval de timp prestabilit ( este o valoare medie). Observaie: se obine din compararea mai multor valori medii, pe

diversele intervale rezultate.

Sarcina maxim de vrf este cea mai mare dintre sarcinile medii

determinate pe un acelai interval de cteva secunde (110 sec.); (PV - sarcina maxim de vrf).

Se utilizeaz pentru:

Dimensionarea/verificarea siguranelor fuzibile

Dimensionarea/verificarea sistemelor de protecii

Studiul unor regimuri tranzitorii.

Sarcina maxim de durat este cea mai mare dintre sarcinile medii

nregistrate pe intervale de 1560 min. ( MP - sarcina maxim de durat). Observaie: lungimea intervalului se alege n corelaie cu constanta de

timp pentru nclzirea echipamentului. Se utilizeaz pentru:

calculul pierderilor de putere i energie,

dimensionarea unor echipamente corespunztor regimului de lung durat a instalaiei (conductoare, ntreruptoare etc.).

4.3. Indicatorii gradului de utilizare a puterii maxime

Observaie: de obicei este vorba de puterea maxim de durat.

a) Coeficientul de umplere (aplatizare), corespunztor dreptunghiului definit de sarcina maxim, este dat de relaia:

OABC

has

PMA

Ak

coeficient de

umplere (4.4.)

Geometric: arat n ce msur suprafaa haurat (care corespunde energiei WP) umple dreptunghiul determinat de PM (puterea maxim de durat).

PMk 1

cu ct umplerea e mai mare, cu att curba este mai aplatizat.

b) Durata de utilizare a puterii maxime este dat de relaia:

M

PPM

P

WT

(4.5.)

Poate fi: anual, zilnic, etc.

PMT reprezint numrul de ore la care, funcionnd constant la MP , s-ar realiza / consuma aceeai energie care corespunde curbei de sarcin pentru intervalul de timp analizat.

Se poate determina urmtoarea relaie liniar:

tP

Wk

M

PPM

tkTPTktP PMPMMPMPMM (4.6.)

MPMP PTW

Exemplu:

t = 8760 h/an

PMk = 0,6

anhTPM /500087606,0 (este un consumator de circa 5000 h /an la

valoarea MP )

Durata de utilizare anual a curentului maxim este dat de relaia:

M

t

IMI

dttI

T

0

)(

n

n

U

U i t = 8760 h/an

(4.7.)

M

IMS

dttS

T

8760

0

)(

, (Un variaz n timp)

M

IMS

dttQtP

T

8760

0

22 )()(

Se poate utiliza relaia empiric: 8760

0

2222 03,1)()( QP WWdttQtP

(4.8.)

(aproximarea este valabil pentru 0,6 cos 1, aproximativ 3%)

SM

M

QP

IM TS

WWT

2203,1; SMIM TT (4.9.)

4.4. Indicatorii gradului de utilizare a capacitii nominale (instalate) de tranzit a instalaiilor

Capacitatea nominal de tranzit este definit prin puterea nominal

(instalat). De regul, Min PPP max , din motive de rezervare.

a) Coeficientul de umplere corespunztor puterii instalate iP este:

tP

W

A

Ak

i

P

OMNC

has

Pi

(4.10.)

Durata de utilizare a puterii instalate este dat de relaia:

i

PPi

P

WT

(4.11.)

Observaie:

PMPi

PMPi

Mikk

TTPP

Indicatorii lui iP sunt mi mici decat indictorii lui MP .

Exemplu: evoluia indicatorilor PM din SEN, tabelul 4.1.

Tabel 4.1.

Evoluia indicatorilor din SEN

Anul WP*

[TWh/an] PM [MW] TPM [h/an] kPM [%]

1970 26 4550 5700 65

1980 58 8900 6500 74

1989 71 10300 7000 80

1990 60 10000 6000 68 1993 53 6500 8100 93

*consum net, date extrase din Anuarul Statistic al Romniei.

4.5. Clase de consumatori n funcie de sarcina maxim de durat

n funcie de sarcina maxim de durat consumatorii din SEN se mpart n urmtoarele clase, tabelul 4.2.

Tabel 4.2.

Stabilirea soluiilor de alimentare cu energie electric a consumatorilor industriali i similari*

CLASA Sarcina maxim de

durat Tensiuni de racordare recomandate

[kV]

A Peste 50MVA 110400

B 7,5 - 50 MVA 110

C 2,5 - 7,5 MVA 20110

D Sub 2,5 MVA 0,420

*Conform Ordinului nr. 129 din 11.12.2008 pentru aprobarea Regulamentului privind stabilirea soluiilor de racordare a utilizatorilor la reelele electrice de interes public.

Alimentarea acestor consumatori se va face, de regul, dintr-o singur surs i printr-o singur cale de alimentare.