Courbes de charge journalière des bâtiments résidentiels

Les modes de fonctionnement des appareils électroménagers sont différents. Ils varient selon le but et l'utilisation de ces appareils dans la famille. La nature du changement de charge est plus clairement visible dans le soi-disant programme de charge quotidien, et selon le nombre d'appartements connectés, le jour de la semaine et la période de l'année, ces programmes diffèrent les uns des autres.

Du fait que les charges maximales dans les réseaux alimentant les consommateurs domestiques sont observées en hiver, les graphiques de charge journaliers de la journée d'hiver sont du plus grand intérêt. De plus, la nature du programme de chargement est fortement influencée par la manière dont les aliments sont préparés.

De ce point de vue, les horaires de charge quotidiens peuvent être divisés en trois groupes principaux, selon le mode de cuisson :

• pour les bâtiments avec cuisinières à gaz,

• poêles à combustible solide

• poêles électriques.

Vous trouverez ci-dessous les caractéristiques des annexes pour les bâtiments avec fournaises au gaz et électriques.

Riz. 1. Horaire de charge quotidien moyen à l'entrée d'un immeuble de 62 logements avec cuisinières au gaz.

La forme du programme de charge journalière et ses caractéristiques (remplissage) ainsi que la charge maximale varient considérablement. Par conséquent, pour la recherche, des courbes de charges typiques moyennes déterminées par un certain nombre de graphiques pour les charges moyennes demi-horaires.

Pour les éléments des réseaux alimentant les appartements équipés de réchauds à gaz, les horaires moyens sont déterminés pour tous les jours de la semaine, y compris le samedi et le dimanche, car il n'y a pas de grande différence d'horaire de charge pour les jours de la semaine dans ces réseaux. Pour les éléments des réseaux alimentant les appartements avec cuisinières électriques, des horaires moyens sont déterminés pour les week-ends (samedi et dimanche) et pour les jours de semaine, car dans ces réseaux les horaires de charge pour le travail et les week-ends diffèrent les uns des autres.

Une caractéristique du programme de charge du week-end est la présence de charges de pointe du matin et de jour, qui sont proches en taille de la charge de pointe du soir en semaine.

Riz. 2. Horaire quotidien moyen d'un immeuble résidentiel (501 appartements avec cuisinières à gaz) dans les bus aux sous-stations. Les mesures ont été faites avec des ampèremètres à enregistrement automatique.

Les charges moyennes sont déterminées à partir des lectures du compteur par la valeur de l'énergie enregistrée pour la période de temps correspondante (généralement 30 minutes). Pour construire un graphique moyen, on additionne les charges moyennes enregistrées au même moment, par exemple à 14h00 (14h30, 15h00, etc.) tous les jours de la semaine, puis on divise la valeur résultante à Sept.

En figue. 1 montre l'horaire de charge quotidien moyen à l'entrée d'un immeuble de 62 logements avec cuisinières à gaz. La figure 2 montre le programme de charge quotidien moyen des bâtiments résidentiels (501 appartements) dans les bus d'un poste de transformation. En figue.3 montre un horaire similaire à l'entrée d'un immeuble de 108 logements avec cuisinières électriques en semaine et fin de semaine. D'après le graphique de la fig. 1 il s'ensuit que dans les réseaux de bâtiments avec cuisinières à gaz à Moscou, la charge maximale hivernale se produit vers 18h00 et dure jusqu'au 22-23, mais la valeur de charge la plus élevée est observée de 20 à 21

Riz. 3. Horaire de charge moyenne journalière à l'entrée d'un immeuble de 108 logements avec cuisinières électriques. 1 — jour ouvrable, 2 — samedi, 3 — dimanche.

Facteur de remplissage du programme de charge journalier

se situe entre 0,35 et 0,5.

La charge maximale du matin dure 2 heures : de 7h à 9h et est égale à 35-50% de la charge maximale du soir ; la charge diurne est de 30 à 45 % et la charge nocturne de 20 à 30 %.

Dans les réseaux alimentant des appartements équipés de cuisinières électriques, en semaine, la charge maximale du soir coïncide dans le temps avec la charge maximale des maisons équipées de cuisinières à gaz. Le maximum du matin commence à 6 h 00 et dure jusqu'à 11 h 00. Le maximum du matin se situe entre 60 et 65 % du maximum du soir. La charge diurne est de 50 à 60 % et la nuit de 20 %. Le facteur de remplissage du programme de charge journalier varie de 0,45 à 0,55.

Les samedis et dimanches, en plus du maximum du soir de 21h00 à 23h00, il y a aussi un maximum du matin, à peu près égal en amplitude à celui du soir, et une charge diurne maximale de 13h00 à 17h00, égal à 85-90% du maximum du soir. Pour ces journées, le taux de remplissage de l'horaire est plus élevé qu'en semaine. Les données fournies sont typiques pour les grandes villes. Dans les petites villes et les villages où le roulement des travailleurs joue un rôle important, les horaires de charge peuvent différer de ceux discutés ci-dessous.

L'utilisation généralisée d'appareils électroménagers équipés de moteurs électriques de faible puissance a entraîné une diminution du facteur de puissance à 0,9-0,92 dans les maisons équipées de cuisinières à gaz pendant la pointe de charge du soir, et pendant le reste de la journée à 0,76-0,8 . Dans les maisons équipées de cuisinières électriques, le facteur de puissance est plus élevé et est de 0,95 le jour et le soir et de 0,8 la nuit.

Cette circonstance est très importante et doit être prise en compte lors de la conception des réseaux électriques, car jusqu'à présent la conception était réalisée sans tenir compte de ce facteur. Le facteur de puissance est supposé être pratiquement égal à l'unité, ce qui est vrai lorsque la charge principale est un éclairage électrique réalisé avec des lampes à incandescence.

La charge d'un immeuble résidentiel se caractérise, en règle générale, par l'utilisation de récepteurs électriques monophasés. Ceci ne peut manquer d'affecter la répartition des charges sur les phases du réseau électrique. Les charges sur les phases individuelles s'avèrent inégales. Malgré le fait que dans la conception, l'installation et l'exploitation des installations électriques dans les bâtiments résidentiels, des mesures soient prises pour répartir les charges sur les phases aussi uniformément que possible, les études montrent qu'en fait l'inégalité de la charge des phases est souvent importante.

La situation a été aggravée par le lien avec l'utilisation généralisée des appareils électroménagers (réfrigérateurs, machines à laver, téléviseurs, radios, etc.), qui ont des modes de fonctionnement différents et largement aléatoires, ce qui a pour conséquence l'asymétrie des charges de phase dans les réseaux urbains sont devenus incontournables .

Par exemple, selon Mosenergo, même dans les réseaux externes avec, en règle générale, des entrées triphasées aux bâtiments, avec une bonne organisation du travail et une surveillance régulière, il n'a pas été possible d'obtenir une asymétrie des charges de phase inférieure à 20%. La situation est encore pire avec les bâtiments de faible hauteur, typiques des petites villes et villages, où les entrées des bâtiments sont principalement monophasées. Des études menées à Moscou lors de la mesure simultanée des charges sur les trois phases, ainsi que sur le conducteur neutre des réseaux à quatre fils, ont confirmé ce qui précède.

Riz. 4. Graphiques de charge journalière moyenne par phases d'une colonne montante dans une maison avec des cuisinières électriques.

Dans les réseaux à l'intérieur de la maison, en particulier dans les réseaux de bâtiments avec poêles électriques, il existe une asymétrie importante des charges de phase, due non seulement à la répartition inégale des récepteurs électriques monophasés, mais aussi principalement au temps naturel d'allumage et éteint les appareils électriques. Pour illustrer ce qui a été dit dans la fig. 4 montre le programme quotidien moyen pour chaque phase de la colonne montante dans une maison avec des cuisinières électriques. De manière caractéristique, les graphiques donnés sont pour une ligne, à chaque phase de laquelle un nombre égal d'appartements sont connectés.

Les résultats du traitement des données obtenus lors des mesures sont présentés dans un tableau. 1 (d'après le laboratoire de matériel électrique MNIITEP).

Tableau 1 Données de mesure des charges de phase

Réglages Phase A Phase B Phase C Valeurs moyennes Charge moyenne Рm, kW 4,25 3,32 4,58 4,1 Écart type σр, kW 1,53 0,65 0,47 0,61 Charge maximale de conception Pmax, kW 8,84 5,3 6,1 5,93 Charge unitaire par appartement, kW / appartement — — — 1,77

Évaluation de l'asymétrie de charge

Pour estimer l'asymétrie des charges, vous pouvez utiliser le concept de facteur d'asymétrie des charges de phase aux heures de pointe, qui est le rapport du courant dans le conducteur neutre I0 au courant de la charge de phase moyenne Iav.

Valeurs de charge de conception :

— indépendamment de l'asymétrie

— en tenant compte de l'asymétrie P

où : PMSRF — charge de phase moyenne maximale calculée (par phase) ;

Pmkasf — charge de phase moyenne maximale calculée de la phase la plus chargée.

Le rapport des deux dernières formules est appelé le coefficient de transition de la charge de conception sans tenir compte de l'asymétrie à la charge de conception, en tenant compte de l'asymétrie :

Le traitement des graphiques de phase individuelle et de charge générale a montré que dans les réseaux électriques internes des maisons équipées de cuisinières à gaz, l'asymétrie des charges de phase avec des valeurs moyennes sur trente minutes pendant les heures de pointe est inférieure à 20%. La charge de conception pour la phase chargée maximale est de 20 à 30 % supérieure au maximum de conception de la charge de phase moyenne.

Dans les maisons avec cuisinières électriques, l'asymétrie des charges de phase à l'entrée d'un immeuble d'une centaine d'appartements est de 20-30%, et dans les réseaux d'alimentation internes (pour les autoroutes alimentant 30-36 appartements, l'asymétrie atteint 40-50 %). De cette manière, la nécessité de prendre en compte l'asymétrie des charges de phase lors du choix des paramètres du réseau électrique a été établie ; il convient de garder à l'esprit qu'à mesure que le nombre d'appartements connectés augmente, l'asymétrie diminue.La non-prise en compte de l'asymétrie des charges de phase peut entraîner des erreurs importantes dans la sélection des sections de fils et de câbles.

Dans la conception, l'asymétrie est prise en compte par une augmentation correspondante des valeurs des charges électriques spécifiques normalisées (kW / appartement), c'est-à-dire le calcul est effectué pour la phase la plus chargée.

Dans les jeux de barres du transformateur d'alimentation, l'asymétrie des charges de phase n'affecte que peu et peut être négligée.

Il convient de mentionner qu'avec une asymétrie importante des charges de phase due à l'apparition de courants inverses et homopolaires dans le réseau, des pertes de tension et de puissance supplémentaires sont obtenues, ce qui aggrave les indicateurs économiques du réseau et la qualité de la tension à l'énergie consommateurs.