Изчисляване на електрически натоварвания
Определяне на максимални натоварвания по метода на фактора на търсенето
Този метод е най -простият и се свежда до изчисляване на максималното активно натоварване по формулата:
Методът на коефициента на търсене може да се използва за изчисляване на натоварванията за тези отделни групи потребители на електроенергия, цехове и предприятия като цяло, за които има данни за стойността на този коефициент (вж. Коефициенти за изчисляване на електрически натоварвания).
При изчисляване на натоварванията за отделни групи електрически приемници, този метод се препоръчва да се използва за онези групи, чиито електрически приемници работят с постоянно натоварване и с коефициент на включване, равен на (или близък до) един, като например електродвигатели на помпи, вентилатори и др.
Според стойността на P30, получена за всяка група електрически консуматори, се определя реактивното натоварване:
освен това, tanφ се определя от cosφ характеристиката на дадена група електрически консуматори.
След това активните и реактивните натоварвания се сумират отделно и се намира общото натоварване:
Натоварванията ΣP30 и ΣQ30 са сумите на максималните стойности за отделни групи електрически консуматори, докато всъщност трябва да се определи максималната сума. Следователно, при определяне на натоварванията на мрежов участък с голям брой различни групи електрически приемници, трябва да се въведе коефициентът на комбиниране на максимумите KΣ, т.е.
Стойността на KΣ е в диапазона от 0,8 до 1, а долната граница обикновено се взема при изчисляване на натоварванията в цялото предприятие като цяло.
За отделни електрически приемници висока мощност, както и за потребителите на енергия, рядко или дори за първи път в практиката на проектиране, коефициентите на търсене трябва да бъдат идентифицирани чрез изясняване на действителните коефициенти на натоварване заедно с технолозите.
Определяне на максимални натоварвания по метода на двукратно изразяване
Този метод е предложен от Ing. DS Livshits първоначално за определяне на проектните натоварвания за електрически двигатели на индивидуалното задвижване на металообработващи машини, а след това беше разширено и за други групи електрически приемници.
Съгласно този метод, половинчасовото максимално активно натоварване за група електрически консуматори със същия режим на работа се определя от израза:
където Рn — инсталиран капацитет н най -големите консуматори на енергия, b, c — коефициенти, които са постоянни за определена група консуматори на енергия при един и същ режим на работа.
Според физическия смисъл първият член на формулата за изчисление определя средната мощност, а вторият — допълнителната мощност, която може да възникне в рамките на половин час в резултат на съвпадението на максималното натоварване на отделните електрически консуматори на групата. Следователно:
От това следва, че при малки стойности на Рп в сравнение с Ru, което се случва с голям брой електрически приемници с горе -долу еднаква мощност, К30 ≈ CP, а вторият член на формулата за изчисление може да бъде пренебрегнат в такива случаи, приемайки Р30 ≈ bРп ≈ Рср.см. Напротив, при малък брой електрически приемници, особено ако те се различават рязко по мощност, влиянието на втория член във формулата става много значително.
Изчисленията, използващи този метод, са по -тромави, отколкото използването на метода на фактора на търсенето. Следователно, използването на метода на двукратно изразяване се оправдава само за групи консуматори на енергия, работещи с променлив товар и с ниски коефициенти на превключване, за които коефициентите на търсене или изобщо липсват, или могат да доведат до грешни резултати. По -специално, например, е възможно да се препоръча използването на този метод за електродвигатели на металообработващи машини и за електрически съпротивителни пещи с малка мощност с периодично зареждане на продукти.
Методът за определяне на пълно натоварване S30 с помощта на този метод е подобен на описания за метода на фактора на търсенето.
Определяне на максимални натоварвания по метода на ефективния брой консуматори на енергия.
Ефективният брой електрически приемници се разбира като броя на приемниците, равни по мощност и хомогенни в работен режим, който определя същата стойност на изчисления максимум като група приемници с различна мощност и режим на работа.
Ефективният брой консуматори на енергия се определя от израза:
Най-голямата нд и коефициента на използване, съответстващ на тази група електрически приемници, съгласно референтните таблици се определя максималният коефициент на KM и след това половинчасовият максимум на активното натоварване
За да се изчисли натоварването на всяка една група електрически приемници със същия режим на работа, определянето на PE има смисъл само ако електрическите приемници, включени в групата, се различават значително по мощност.
Със същата мощност p електрически приемници, включени в групата
т.е. ефективният брой електродвигатели е равен на действителния брой. Ето защо, със същите или малко различни капацитети на консуматорите на електроенергия от групата, се препоръчва да се определи CM според действителния брой консуматори на енергия.
При изчисляване на натоварването за няколко групи електрически приемници е необходимо да се определи средната стойност на коефициента на използване, като се използва формулата:
Методът на ефективния брой електрически приемници е приложим за всякакви групи електрически приемници, включително за електрически приемници с периодична работа. В последния случай инсталираната мощност Ru се намалява до работен цикъл = 100%, т.е. до непрекъсната работа.
Методът на ефективния брой потребители е по -добър от другите методи, тъй като максималният коефициент, който е функция от броя на потребителите, участва в определянето на натоварването. С други думи, този метод изчислява максимума от сумата от натоварванията на отделни групи, а не сумата от максимумите, както е в случая например с метода на коефициента на търсене.
За да се изчисли реактивната компонента на товара Q30 от намерената стойност на P30, е необходимо да се определи tanφ. За тази цел е необходимо да се изчисли средното натоварване за всяка група електрически консуматори и да се определи tanφ от съотношението:
Връщайки се към дефиницията на PE, трябва да се отбележи, че с голям брой групи и различен капацитет на отделни електрически приемници в групите, намирането на ΣPy2 се оказва практически неприемливо. Следователно се използва опростен метод за определяне на pe в зависимост от относителната стойност на афективния брой електрически приемници pe = ne / n.
Това число се намира от справочни таблици, в зависимост от съотношенията:
където n1 е броят на електрическите приемници, всеки от които има капацитет поне половината от мощността на най -мощния електрически приемник, ΣPupg1 е сумата от инсталираните мощности на тези електрически приемници, н — броят на всички електрически консуматори, ΣPу — сумата от инсталираните мощности на всички електрически консуматори.
Определяне на максималните натоварвания въз основа на специфични норми на консумация на електроенергия на единица продукция
Да разполагат с информация за планираната производителност на предприятието, цеха или технологичната група приемници и за специфичен разход на активна енергия на единица продукция, можете да изчислите максималното половинчасово активно натоварване чрез израза,
където Wyд е специфичната консумация на енергия на тон продукт, МЕ годишната продукция, Tm.a — годишният брой часове на използване на максималния активен товар.
В този случай пълното натоварване се определя въз основа на среднопретегления годишен коефициент на мощност:
Този метод на изчисление може да се използва за грубо определяне на натоварванията за предприятията като цяло или за отделни цехове, които произвеждат готови продукти. За изчисляване на натоварванията върху отделни участъци от електрически мрежи, използването на този метод, като правило, се оказва невъзможно.
Конкретни случаи на определяне на максималните натоварвания с броя на консуматорите на енергия до пет
Преброяването на натоварванията на групи с малък брой консуматори на енергия може да се извърши по следните опростени начини.
1. Ако в групата има два или три електрически приемника, сумата от номиналната мощност на електрическите приемници може да се приеме като изчислено максимално натоварване:
и съответно
За електрически приемници, които са хомогенни по вид, мощност и начин на работа, е допустимо аритметичното събиране на общите мощности. Тогава,
2. Ако в групата има четири или пет електрически приемника от същия тип, мощност и режим на работа, максималното натоварване може да се изчисли въз основа на средния коефициент на натоварване и в този случай аритметичното събиране на общите мощности може да бъде предполага се:
3. При еднакъв брой различни видове електрически приемници изчисленото максимално натоварване трябва да се приема като сумата от произведенията на номиналната мощност на електрическите приемници и коефициентите на натоварване, характерни за тези електрически приемници:
и съответно:
Определяне на максимални натоварвания в присъствието на група, заедно с трифазни, също еднофазни консуматори на електроенергия
Ако общата инсталирана мощност на стационарни и мобилни еднофазни електрически приемници не надвишава 15% от общата мощност на трифазни електрически приемници, тогава целият товар може да се счита за трифазен, независимо от степента на равномерност на разпределението на еднофазни натоварвания във фази.
В противен случай, тоест ако общата инсталирана мощност на еднофазни консуматори на електроенергия надвишава 15% от общата мощност на трифазни приемници на мощност, разпределението на еднофазните натоварвания по фази трябва да се извършва по такъв начин, че най-голямата степен се постига еднородност.
Когато това успее, броенето на натоварванията може да се извърши по обичайния начин, но ако не, тогава броенето трябва да се извърши за най -натоварената фаза. В този случай са възможни два случая:
1. всички еднофазни електрически консуматори са свързани към фазово напрежение,
2. сред еднофазните електрически приемници има и такива, които са свързани към мрежово напрежение.
В първия случай, за инсталираната мощност, една трета от действителната им мощност трябва да се вземе за групите трифазни електрически приемници (ако има такива), за групи от еднофазни електрически приемници-мощността, свързана към най-натоварената фаза .
Според фазовите мощности, получени по този начин, максималният товар на най-натоварената фаза се изчислява по всеки от начините и след това, умножавайки това на 3, се определя натоварването на трифазната линия.
Във втория случай най-натоварената фаза може да бъде определена само чрез изчисляване на средните мощности, за които еднофазните товари, свързани към мрежовото напрежение, трябва да бъдат доведени до съответните фази.
Намалена до фаза а, активната мощност на еднофазни приемници, свързани например между фази ab и ac, се определя от израза:
Съответно реактивната мощност на такива приемници
тук Рab, Ras са мощностите, свързани към линейното напрежение, съответно между фазите ab и ac, p (ab) a, p (ac) a, q (ab) a, q (ac) a, са коефициентите на привеждане на натоварванията, свързани към линейното напрежение, до фаза А.
Чрез кръгово пренареждане на индексите могат да се получат изрази, които да доведат мощността до всяка фаза.