Коефициенти за изчисляване на електрически натоварвания

Задачата за изчисляване на електрическите мрежи е да се оценят правилно стойностите електрически натоварвания и избора съответно на такова най-малко от възможните напречни сечения на проводници, кабели и шини, при които стандартизираните условия биха били изпълнени по отношение на:

1. отоплителни проводници,

2. икономическа плътност на тока,

3. електрическа защита на отделни участъци от мрежата,

4. загуби на напрежение в мрежата,

5. механичната якост на мрежата.

Проектните натоварвания за избор на напречни сечения на проводници са:

1. получасов максимум I30-за избор на отоплителни напречни сечения,

2. средното натоварване при смяна Icm — за избор на напречните сечения за икономическата плътност на тока,

3. върхов ток — за избор на предпазители и настройки на тока на свръхток токове на прекъсвачи и за изчисляване на загубата на напрежение. Това изчисление обикновено се свежда до определяне на загубата на напрежение в захранващата мрежа при стартиране на отделни мощни двигатели с катеричка и в тролейбуси.

При избора на напречните сечения на разпределителната мрежа, независимо от действителния коефициент на натоварване на електрическия приемник, винаги трябва да се има предвид възможността да се използва с пълен капацитет и следователно трябва да се вземе номиналният ток на електрическия приемник като номинален ток. Изключение се допуска само за проводници към електродвигатели, избрани не за отопление, а за въртящ момент на претоварване.

По този начин, за разпределителната мрежа, сетълментът като такъв не се извършва.

За да се определи прогнозният ток в захранващата мрежа, е необходимо да се намери комбинираното максимално или средно натоварване на редица консуматори на енергия и, като правило, различни режими на работа. В резултат на това процесът на изчисляване на захранващата мрежа е сравнително сложен и е разделен на три основни последователни операции:

1. изготвяне на изчислителна схема,

2. определяне на комбинираното максимално натоварване или неговите средни стойности в отделни участъци от мрежата,

3. избор на секции.

Схемата за проектиране, която е разработка на концепцията за захранване, очертана при разглеждане на разпределението на електрическата енергия, трябва да съдържа всички необходими данни относно свързаните натоварвания, дължините на отделните участъци от мрежата и избрания тип и начин на полагане .

Най -важната операция — определянето на електрически натоварвания на отделни участъци от мрежата — в повечето случаи се основава на използването на емпирични формули. Коефициентите, включени в тези формули, зависят в най -голяма степен от режима на работа на потребителите на електрическа енергия и правилната оценка на последните е от голямо значение, въпреки че не винаги е точна.

В същото време неправилността при определяне на коефициентите и съответно натоварванията може да доведе или до недостатъчна честотна лента на мрежата, или до необосновано покачване на цената на цялата инсталация.

Преди да преминем към методологията за определяне на електрическите натоварвания за захранващите мрежи, трябва да се отбележи, че включените във формулите за изчисление коефициенти не са стабилни. Поради непрекъснатия технологичен прогрес и развитието на автоматизацията, тези фактори трябва да подлежат на периодичен преглед.

Тъй като самите формули и включените в тях коефициенти са приблизителни до известна степен, трябва да се има предвид, че резултатът от изчисленията може да бъде определянето само на реда на лихвените количества.Поради тази причина трябва да се избягва прекомерната скрупулезност в аритметичните операции.

Стойности и коефициенти, включени във формулите за изчисление за определяне на електрически натоварвания

Под инсталиран капацитет Ru се разбира:

1. за електродвигатели с непрекъсната работа — номинална мощност в каталог (паспорт) в киловати, разработена от двигателя на вала:

2. за електродвигатели с периодична работа — номинална мощност, намалена до непрекъсната работа, т.е. до PV = 100%:

където PVN0M е номиналната продължителност на включване в проценти според каталожните данни, Pnom е номиналната мощност при PVN0M,

3. за трансформатори на електрически пещи:

където SН0М е номиналната мощност на трансформатора според каталожни данни, kVA, cosφnom е коефициентът на мощност, характерен за работата на електрическа пещ при номинална мощност,

4. за трансформатори на заваръчни машини и апарати — условна мощност, намалена до непрекъсната работа, т.е. до PV = 100%:

където Snom е номиналната мощност на трансформатора в киловолта-ампера при работен цикъл,

Под свързано захранване Рпр на електродвигатели се разбира като консумираната от двигателя мощност от мрежата при номинално натоварване и напрежение:

където ηnom е номиналната мощност на двигателя в относителни единици.

Средно активно натоварване за най -натоварената смяна Rav.cm и същият среден реактивен товар Qcp, cm са коефициенти, разделени на количеството консумирана електроенергия по време на максимално натоварената смяна (WCM и VCM, съответно) на продължителността на смяната в часове Tcm,

Среден годишен товар активен Rav.g и същият реактивен товар Qcp.g са коефициенти от разделянето на годишното потребление на електроенергия (съответно Wg и Vg) на годишното работно време в часове (Tg):

Под максимално натоварване Rmax се разбира като най -голямото средно натоварване за определен интервал от време.

В съответствие с PUE, за изчисляване на мрежи и трансформатори за отопление, този времеви интервал е зададен равен на 0,5 h, тоест се приема максимално натоварване за половин час.

Разграничете максимално натоварване за половин час: активен P30, kW, реактивен Q30, kvar, пълен S30, kVA и ток I30, a.

Пиков ток Ipeak е мигновеният максимален възможен ток за даден консуматор на електрическа енергия или за група електрически консуматори.

Под коефициент на използване за промяна на KI разберете съотношението на средния активен товар за максимално натоварено преместване към инсталираната мощност:

Съответно годишен коефициент на използване е съотношението на средногодишния активен товар към инсталираната мощност:

Под максимален коефициент Km се разбира като отношението на активното половинчасово максимално натоварване към средното натоварване за максимално натоварената смяна,

Обратното на максималния коефициент е коефициент на запълване на графика Кзап

Фактор на търсенето Ks е отношението на активното половинчасово максимално натоварване към инсталираната мощност:

Под фактор на включване Kv се разбира като съотношението на работното време на приемника на повтарящия се краткосрочен и дългосрочен режим на работа на смяна към продължителността на смяната:

За електрическите приемници, предназначени за непрекъсната работа по време на смяната, коефициентът на превключване е практически равен на единица.

Коефициент на натоварване за активна мощност K3 е отношението на натоварването на електрическия приемник в даден момент Pt към инсталираната мощност:

За електрически двигатели, при които под инсталирана мощност се разбира мощността на вала, би било по -правилно да се приписват Ki, ​​Kv, K3 не на инсталираната, а на захранването, свързано към мрежата.

Въпреки това, за да се опростят изчисленията, както и поради трудностите при отчитането на ефективността.участващи в натоварването на електродвигатели, е препоръчително тези фактори да се отнасят и до инсталираната мощност. Така коефициентът на търсене, равен на единица (Kc = 1), съответства на действителното натоварване на електродвигателя в размер на η% от пълния.

Коефициент на комбинация от максимално натоварване KΣ е съотношението на комбинираното получасово максимално натоварване на няколко групи електрически консуматори към сумата от максималните половинчасови натоварвания на отделни групи:

С приближение, допустимо за практически цели, може да се предположи, че

и следователно