Фактори који утичу на величину и графикон примљеног оптерећења од групе електричних потрошача

Резултујуће оптерећење на сваком елементу електричне инсталације (вод, трансформатор, генератор), по правилу, није једнако збиру називних снага прикључених електричних пријемника и није константна вредност. Углавном, оптерећење се непрекидно мења у времену од одређеног максимума до минимума, у зависности од режима оптерећења сваког од повезаних електричних пријемника и степена подударности њихових периода укључивања.

У зависности од технолошког режима распоред пуњења сваки потрошач електричне енергије, чак и унутар једног циклуса рада, стално се мења. Врхови оптерећења су различити по величини и трајању. Оне се замењују прогибима, а током периода кочења, мотори се у неким случајевима претварају из потрошача електричне енергије у генераторе, дајући енергију кочења у мрежу.

Дакле, чак и када би сви потрошачи електричне енергије били истовремено укључени и радили под пуним оптерећењем, онда ни тада резултујуће оптерећење, по правилу, не може бити константна вредност и једнако збиру називна снага сви повезани електрични уређаји. Али поред тога, постоји низ других фактора који одређују променљиву природу резултујућег оптерећења и његово даље смањење.

Називна или инсталирана снага електричног пријемника ово је снага коју је произвођач навео у свом пасошу, односно снага за коју је електрични пријемник пројектован и коју може да развија или троши дуже време под одређеним условима околине при називном напону и режиму рада за који је дизајниран.

За електромоторе, називна снага се изражава у киловатима примењеним на вратило. У ствари, енергија коју троши мрежа је већа са количином губитака. За остале потрошаче електричне енергије, називна снага је изражена у киловатима или у киловолт-амперима које троши мрежа (види — Зашто се снага трансформатора мери у кВА, а мотора у кВ).

Да би се избегле грешке, потребно је приликом испитивања постојећих инсталација идентификовати пројектне коефицијенте, као и при пројектовању нових инсталација, сумирати називну снагу електричних потрошача изражену у истим мерним јединицама. Договорено је да се они исказују у називним киловатима непрекидног рада.

У овом случају: за електромоторе се сабирају називне снаге, а не снага коју они троше из мреже; другим речима, ефикасност електромотора је занемарена, јер не може битно утицати на резултате због мале разлике у вредностима, и пошто се израчунати коефицијенти откривају постојећим инсталацијама уз исту претпоставку; називна снага електричних пријемника са континуираним радом, изражена у киловолт-амперима, претвара се у киловате према подацима из пасоша при називном фактору снаге.

Иако су стандардне димензије технолошких машина и уређаја стандардизоване, али ни за масовну производњу и аутоматске линије са сталним технолошким процесом није могуће изабрати машине које се тачно поклапају. према називном капацитету за дату технолошку целину.

Штавише, то није могуће урадити у инсталацијама са променљивим технолошким процесом, за које машине намерно бирају технолози, узимајући у обзир неопходну, иако ретку, максималну и „к продуктивност у одређеним периодима производње.

У оваквим инсталацијама машине су само делимично оптерећене, а понекад и потпуно неактивне. Електрични мотори по потреби их обрачунава произвођач – добављач машине према њеном називном капацитету и бира из стандардног опсега називних снага мотора са одређеном резервом. Стога, чак и када машина ради пуним капацитетом, њен електромотор ретко има називно оптерећење.

Када се машина користи у процесној јединици која није на свом називном капацитету, њен електрични мотор често ради са значајним подоптерећењем.

Замените тако неоптерећен електромотор оперативно особље у највећем делу нема могућности, пошто, прво, није искључено овакво реструктурирање технолошког процеса у којем ће машина бити потпуно оптерећена, а друго, испоручују се савремене машине у комплету са моторима и управљачком опремом, на њих посебно уграђене (уградне, прирубничке, заједничке осовине, специјални зупчаници, регулациони уређаји итд.), што би за замену захтевало изузетно велики возни парк резервних мотора и опреме различитих капацитета.

Сваки механизам неизбежно има периоде застоја за истовар, утовар, пуњење горивом, замену алата и делова и чишћење. Такође се зауставља за планске превентивне и основне поправке.

У инсталацијама са великим бројем механизама, где технолошки односи између механизама нису јасно изражени, тј. где нема континуираног протока обрађених материјала или производа од механизма до механизма, па стога механизми раде практично независно један од другог, оваква заустављања се врше узастопно, у току рада других механизама, што значајно утиче на природу и величину настало оптерећење.

Поред електромотора главних погона постоје велики број мотора за помоћне уређаје који механизују помоћне операције: за окретање делова машине приликом њеног подешавања, за истовар и утовар, за сакупљање отпада, окретање вентила, преносне капије итд.

Основна намена ових мотора и других сличних електричних пријемника (нпр. магнети, грејачи, итд.) је таква да се не могу укључити и покренути када је главни покретач у погону. Ово такође значајно утиче на величину и природу резултујућег оптерећења.

Због комбинације ових разлога, чак и у постројењу које ради ритмично пуним капацитетом и механизмима који су добро усклађени за свој рад, резултујуће оптерећење, највећим делом, континуирано варира у границама које су само мали део збира називних снага свих прикључених електричних потрошача.

Вредност овог удела зависи не само од природе производње (од технолошког процеса), организације рада и начина рада појединих механизама, већ, наравно, од броја прикључених електричних пријемника. Што је већи број електричних пријемника који независно раде, то је мањи део збира њихових називних снага као резултат оптерећења.

У неким случајевима, чак иу инсталацијама које раде прилично ритмично при пуном учинку, резултујуће оптерећење не може бити више од 15-20% збира номиналних снага прикључених електричних пријемника а то никако не може послужити као показатељ лошег коришћења процесних машина и електричне опреме.

Из реченог се види да тачно одређивање пројектних оптерећења је од највеће важности. Тиме је, с једне стране, одређена могућност поузданог, континуираног рада пројектоване технолошке целине са пуним производним капацитетом и максималном продуктивношћу, а са друге стране висина капиталних трошкова, утрошак веома вредних материјала и опреме за конструкцију електричног дела инсталације и економску ефикасност њеног рада.

Строго говорећи, сва уметност инжењера електротехнике, измишљање најпоузданијих и, штавише, једноставних у раду, економичних начина напајања пројектоване инсталације, свих решења кола, прорачуна за избор жица, апарата, опреме, претварача и трансформатори, све ово се може свести на нулу због чињенице погрешно дефинисаних пројектних оптерећења, која служе као основа за све наредне прорачуне и одлуке.

Приликом пројектовања нових инсталација, у многим случајевима је препоручљиво, па чак и неопходно, унапред предвидети резерву у капацитету генератора, трансформатора, апарата и жица, узимајући у обзир очекивано проширење инсталације. На основу тога, понекад се тврди да нема посебне потребе да се тежи више или мање тачном одређивању пројектних оптерећења, јер маргина у њима никада неће шкодити.

Такве изјаве су нетачне. У недостатку одговарајућих прорачуна, никада не можете бити сигурни пројектно оптерећење неће бити потцењена и пројектована електроинсталација ће моћи да задовољи потребе предузећа. Такође не можемо бити сигурни да се залихе неће показати претераним.

Такође, акције скривене у погрешним прорачунима никада се не могу обрачунати. Тамо где је потребно, очигледно потребне залихе ће бити додате скривеним залихама.

Као резултат оваквих прорачуна, укупни залихи ће увек бити претерани, капитални трошкови ће бити неоправдано високи, а постројење ће радити неекономично. Стога, пројектована оптерећења увек треба рачунати са највећом могућом пажњом, а потребне резерве им треба додавати само намерно и разборито, а не применом случајних пројектних фактора који стварају скривене резерве.