Мет. опр. РЕН. Мет. опр. Методы определения расчетных электрических нагрузок
![]()
|
Глава 5 Методы определения расчетных электрических нагрузок Одним из основных этапов проектирования систем электроснабжения объекта, является правильное определение ожидаемых электрических нагрузок, как отдельных ЭП, так и узлов нагрузки на всех уровнях системы электроснабжения. Расчетные значения нагрузок - это нагрузки, соответствующие такой неизменной токовой нагрузке ( ![]() Зная электрические нагрузки, можно выбрать нужную мощность силовых трансформаторов, мощность и место подключения компенсирующих устройств, выбрать и проверить токоведущие части по условию допустимого нагрева, рассчитать потери и колебания напряжения, выбрать виды защит. Существуют различные методы расчета электрических нагрузок, которые в свою очередь делятся на: - основные; - вспомогательные. 5.1 Основные методы расчета электрических нагрузок - По номинальной мощности и коэффициенту использования; - По номинальной мощности и коэффициенту спроса; - По средней мощности и расчетному коэффициенту; - По средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней; - По средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузки. Применение того или иного метода определяется допустимой погрешностью расчетов и наличия исходных данных. По номинальной мощности и коэффициенту использования Метод определения расчетных нагрузок по номинальной мощности и коэффициенту использования применяется, как правило, для индивидуальных ЭП напряжением до 1 кВ, работающих в длительном режиме (ПВ=1). По данному методу расчетные нагрузки принимаются равными средним значениям нагрузок за наиболее загруженную смену: - расчетная активная мощность, потребляемая одним ЭП, при наличии графика нагрузки по активной мощности ![]() где ![]() ![]() - расчетная активная мощность, потребляемая одним ЭП, при отсутствии графика нагрузки по активной мощности ![]() где ![]() ![]() - расчетная реактивная мощность, потребляемая одним ЭП, при наличии графика нагрузки по реактивной мощности ![]() где ![]() ![]() - расчетная реактивная мощность, потребляемая одним ЭП, при отсутствии графика нагрузки по реактивной мощности ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() - расчетная полная мощность, потребляемая одним ЭП ![]() где ![]() - расчетное значение тока ЭП ![]() где ![]() ![]() По данному методу допускается определение расчетных нагрузок группы ЭП напряжением до 1 кВ, связанных технологическим процессом, (например, многодвигательные приводы), а их число, как правило, не более трех-четырех. Режим работы электроприемников данной группы должен быть приведен к длительному режиму (ПВ=1). Расчетные нагрузки группы ЭП, определяемые по данному методу: - расчетная активная мощность, потребляемая группой ЭП, при наличии группового графика узла нагрузки по активной мощности ![]() где ![]() ![]() - расчетная активная мощность, потребляемая группой ЭП, при отсутствии группового графика узла нагрузки по активной мощности ![]() где ![]() - расчетная реактивная мощность, потребляемая группой ЭП, при наличии группового графика узла нагрузки по реактивной мощности ![]() где ![]() ![]() - расчетная реактивная мощность, потребляемая группой ЭП, при отсутствии группового графика узла нагрузки по реактивной мощности ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() - расчетная полная мощность, потребляемая группой ЭП ![]() где ![]() - Расчетное значение тока группы ЭП: ![]() где Iр – суммарный расчетный узла нагрузки, А; Uн – напряжение питания узла нагрузки, кВ. По номинальной мощности и коэффициенту спроса Метод определения расчетных нагрузок по номинально мощности и коэффициенту спроса применяется, как правило, для группы ЭП, работающих в длительном режиме (ПВ=1). Данный метод наиболее прост и широко применяется при разработке технического задания на проектирование. Для определения расчетных нагрузок по этому методу необходимо знать номинальную мощность группы приемников (производства, цеха и т.п.), коэффициент спроса данной группы ЭП и значение коэффициента мощности данной группы. Групповые графики нагрузок подразделений предприятия, как правило, не приводятся, поэтому значения ![]() ![]() Расчетные нагрузки по данному методу определяются по следующим выражениям: - активная расчетная мощность ![]() где ![]() ![]() - расчетная реактивная мощность ![]() где ![]() ![]() ![]() - полная расчетная мощность ![]() где ![]() - расчетное значение тока ![]() где ![]() ![]() Расчетные нагрузки, определенные данным методом необходимы для выбора: сечения линий электропередачи, питающих узел нагрузки; силовых пунктов и трансформаторов; коммутационных и защитных аппаратов. По средней мощности и расчетному коэффициенту При наличии данных о числе ЭП, их мощности и режимах их работы расчет силовых нагрузок до 1 кВ рекомендуется проводить по средней мощности (Pc) и расчетному коэффициенту (Кр). Расчетный коэффициент определяется по упорядоченным диаграммам. Поэтому данный метод носит название - метод упорядоченных диаграмм. Для расчета нагрузок необходимы исходные данные по каждому ЭП: количество и номинальная мощность ЭП (рн); коэффициент использования по активной мощности (kи.а); коэффициент активной мощности (cos ![]() Для определения расчетной мощности узла нагрузки по методу упорядоченных диаграмм все электроприемники разбиваются на подгруппы с учетом их подключения к узлу питания (силовой пункт, щит, сборка и т.п.). Необходимо отметить, что при формировании подгруппы, резервные ЭП не учитываются [3]. По сформированным подгруппам ЭП определяются эффективное число электроприемников и средневзвешенный коэффициент использования данной подгруппы. Эффективное число электроприемников – это такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обуславливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа электроприемников с разными мощностями и различными режимами работы. - Величина эффективного числа электроприемников подгруппы ( ![]() ![]() где ![]() ![]() При значительном числе ЭП в подгруппе (магистральные шинопроводы, шины цеховых ТП, в целом по цеху) допускается эффективное число электроприемников подгруппы определять по упрощенному выражению ![]() где ![]() Полученное по указанной формуле значение эффективного числа электроприемников подгруппы округляется до ближайшего меньшего целого числа. Допускается принимать значение эффективного числа электроприемников равным действительному числу электроприемников в подгруппе при условии, что отношение номинальной активной мощности наиболее мощного ЭП ( ![]() ![]() - Средневзвешенный коэффициент использования для подгруппы (Ки) определяется по выражению ![]() Определение расчетных нагрузок по данному методу сводится к расчету значений активной, реактивной, полной мощностей и полного тока, рассматриваемого узла нагрузки. - Активная расчетная мощность группы электроприемников, подключенных к узлу питания напряжением до 1 кВ определяется по выражениям ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() В случае если расчетная мощность, определенная по выражению (5.20), окажется меньше номинальной мощности наиболее мощного ЭП в подгруппе, следует принять расчетную мощность данной подгруппы равной номинальной мощности наиболее мощного ЭП. Расчетный коэффициент определяется в зависимости от средневзвешенного коэффициента использования по активной мощности для подгруппы и эффективного числа электроприемников подгруппы. Значение расчетного коэффициента определяется по кривым этой зависимости или по таблицам с учетом постоянной времени нагрева сети, для которой рассчитываются электрические нагрузки. Более точное значение расчетного коэффициента определяется по кривым зависимости ![]() ![]() Для сетей напряжением до 1 кВ, питающих силовые пункты, щиты, распределительные шинопроводы, постоянная времени нагрева принята равной 10 минутам (Т0=10 мин.). В данном случае, расчетный коэффициент определяется по таблице 5.1. Для магистральных шинопроводов и шин НН цеховых ТП постоянная времени нагрева принята равной 2,5 часа (Т0=2,5 ч.). В данном случае расчетный коэффициент определяется по таблице 5.2. ![]() Рисунок 5.1 Кривые коэффициентов расчетной нагрузки ![]() ![]() ![]() Таблица 5.1 Значения коэффициентов расчетной нагрузки ![]() для питающих сетей напряжением до 1 кВ
|